本實(shí)用新型涉及碳同位素取樣領(lǐng)域，特別涉及一種水中碳同位素取樣裝置。

背景技術(shù)：

水中的無(wú)機(jī)碳以CO₂、HCO₃、H₂CO₃、CO₃形式存在，¹⁴C是碳元素的放射性同位素，測(cè)量其在地下水中的活度，可以確定地下水的年齡。¹⁴C測(cè)定年代法是研究地下水形成歷史與演化規(guī)律的一種有效方法。這種方法在水文地質(zhì)學(xué)、水文學(xué)等學(xué)科研究中的應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛，其取樣技術(shù)是該法成功應(yīng)用的關(guān)鍵。目前國(guó)際上的取樣方法是IAEA(國(guó)際原子能機(jī)構(gòu))提供的，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局根據(jù)IAEA的方法在《環(huán)境同位素調(diào)查方案設(shè)計(jì)與樣品采集技術(shù)要求(GWI-B3)》中提到了C同位素的取樣方法，專(zhuān)利ZL201020128173.9根據(jù)IAEA的方法，改進(jìn)了取樣裝置。但這些技術(shù)均適用于傳統(tǒng)的輻射測(cè)試法，其特點(diǎn)是取樣量大(需要2.5g碳)，取樣過(guò)程不能避免與空氣中CO₂的接觸，對(duì)原水樣造成污染。

實(shí)際上，隨著C同位素測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，采用加速器質(zhì)譜儀測(cè)量也已成為一種可行的方法，該方法所需的C質(zhì)量?jī)H1-5mg，是輻射測(cè)試法的1/500甚至更少，上述現(xiàn)有技術(shù)相對(duì)于這一需求不僅存在采樣量太大、時(shí)間太長(zhǎng)的問(wèn)題，而且其不能避免與空氣接觸的缺點(diǎn)對(duì)這種微量樣品所帶來(lái)的干擾和誤差也會(huì)相對(duì)大大增加。

公開(kāi)于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本實(shí)用新型的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息已構(gòu)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種水中碳同位素取樣裝置，能夠從水中快速提取少量碳同位素，并在取樣過(guò)程中避免與空氣的接觸。

本實(shí)用新型采樣以下解決方案：

一種水中碳同位素取樣裝置，包括：

儲(chǔ)液容器，用于容納用于取樣的地下水；

取樣瓶，所述取樣瓶的高度小于所述儲(chǔ)液容器的高度，且能夠置于所述儲(chǔ)液容器中；

管子，能夠插入所述取樣瓶中，用于將所述地下水導(dǎo)入所述取樣瓶；

硅膠隔膜塞，用于密封所述取樣瓶；

四個(gè)注射器，包括第一注射器、第二注射器、第三注射器和第四注射器，所述四個(gè)注射器用于在所述硅膠隔膜塞密封所述取樣瓶時(shí)，通過(guò)所述硅膠隔膜塞插入所述取樣瓶。

優(yōu)選地，所述取樣瓶的容積為50-200ml。

優(yōu)選地，所述硅膠隔膜塞與所述取樣瓶帶有相互匹配的螺紋。

優(yōu)選地，所述取樣瓶是圓底離心管。

優(yōu)選地，所述第一注射器、第二注射器的規(guī)格為5ml。

優(yōu)選地，所述第三注射器、第四注射器的規(guī)格為100ml。

優(yōu)選地，所述第一注射器、第三注射器的針頭長(zhǎng)度為10-15mm。

優(yōu)選地，所述第二注射器、第四注射器的針頭長(zhǎng)度為60-65mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果：有效阻止了空氣中CO₂對(duì)水樣的污染，提高了從水中提取少量碳同位素樣品的快速性和準(zhǔn)確性，適用于采用加速器質(zhì)譜儀法檢測(cè)碳同位素，且需要的試驗(yàn)器材少，野外攜帶方便，便于操作。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的水中碳同位素取樣裝置的示意圖；

圖2是根據(jù)示例性實(shí)施例的水中碳同位素取樣裝置的使用步驟2的示意圖；

圖3是根據(jù)示例性實(shí)施例的水中碳同位素取樣裝置的使用步驟3的示意圖。

主要附圖標(biāo)記說(shuō)明：

11儲(chǔ)液容器，12取樣瓶，13導(dǎo)水管，14硅膠隔膜塞，21小規(guī)格注射器，22小規(guī)格注射器，31大規(guī)格注射器，32大規(guī)格注射器。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型。雖然附圖中顯示了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，然而應(yīng)該理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了使本實(shí)用新型更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈緦?shí)用新型的范圍完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

除非另有其它明確表示，否則在整個(gè)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。

根據(jù)示例性實(shí)施例的水中碳同位素取樣裝置包括：

儲(chǔ)液容器，用于容納用于取樣的地下水；

取樣瓶，取樣瓶的高度小于儲(chǔ)液容器的高度，且能夠置于儲(chǔ)液容器中；

管子，能夠插入取樣瓶中，用于將地下水導(dǎo)入取樣瓶；

硅膠隔膜塞，用于密封取樣瓶；

四個(gè)注射器，包括第一注射器、第二注射器、第三注射器和第四注射器，四個(gè)注射器用于在硅膠隔膜塞密封取樣瓶時(shí)，通過(guò)硅膠隔膜塞插入取樣瓶。

根據(jù)示例性實(shí)施例的水中碳同位素取樣裝置能夠有效阻止空氣中CO₂對(duì)水樣的污染，提高了從水中提取少量碳同位素樣品的快速性和準(zhǔn)確性。

作為優(yōu)選方案，取樣瓶的容積為50-200ml。

作為優(yōu)選方案，硅膠隔膜塞與取樣瓶帶有相互匹配的螺紋，從而硅膠隔膜塞能夠通過(guò)螺紋緊固至取樣瓶。

作為優(yōu)選方案，取樣瓶是圓底離心管，取樣瓶和儲(chǔ)液容器由聚乙烯制成。

作為優(yōu)選方案，第一注射器、第二注射器的規(guī)格為5ml，第三注射器、第四注射器的規(guī)格為100ml。

作為優(yōu)選方案，第一注射器、第三注射器的針頭長(zhǎng)度為10-15mm，第二注射器、第四注射器的針頭長(zhǎng)度為60-65mm。

以下參考圖1-3描述根據(jù)示例性實(shí)施例的水中碳同位素取樣裝置及其使用方法。如圖1所示，根據(jù)示例性實(shí)施例的水中碳同位素取樣裝置包括：

儲(chǔ)液容器11，用于容納用于取樣的地下水；

取樣瓶12，取樣瓶12的高度小于儲(chǔ)液容器11的高度，且能夠置于儲(chǔ)液容器11中；

導(dǎo)水管13，能夠插入取樣瓶12中，用于將地下水導(dǎo)入取樣瓶12；

硅膠隔膜塞14，用于密封取樣瓶12；

小規(guī)格注射器21和22，大規(guī)格注射器31和32，這四個(gè)注射器用于在硅膠隔膜塞14密封取樣瓶12時(shí)，通過(guò)硅膠隔膜塞14插入取樣瓶12。

該裝置的使用方法包括以下步驟：

1、見(jiàn)圖1，把容積為100ml的取樣瓶12及硅膠隔膜塞14放入到儲(chǔ)液容器11中，儲(chǔ)液容器11為圓柱形小水桶，直徑20cm，高10cm，材料為聚乙烯。把導(dǎo)水管13一端伸入到取樣瓶12底部，一端連接到水源，地下水進(jìn)入到取樣瓶12中，當(dāng)取樣瓶12充滿水，水從取樣瓶12流出進(jìn)入儲(chǔ)液容器11，直到儲(chǔ)液容器11中的水滿，溢流3分鐘后，從取樣瓶12中取出導(dǎo)水管13，用硅膠隔膜塞14在水下把取樣瓶12蓋緊密封，從水中取出取樣瓶12。

2、見(jiàn)圖2，把配有短針頭(針頭長(zhǎng)13mm)的小規(guī)格注射器21(5ml注射器)推到最底部，針頭通過(guò)硅膠隔膜塞14插入取樣瓶12中，深度為剛過(guò)水面。配有長(zhǎng)針頭(針頭長(zhǎng)61.5mm)的小規(guī)格注射器22(5ml注射器)針頭通過(guò)硅膠隔膜塞14插入取樣瓶12底部，注入10mol/L的NaOH溶液1ml，然后拔出；接下來(lái)，注射器22針頭通過(guò)硅膠隔膜塞14插入取樣瓶12底部，注入飽和SrCl₂溶液3ml。取樣瓶12中多余的水量會(huì)排到注射器21中，同時(shí)拔下注射器21和22。搖勻取樣瓶3分鐘，靜置，SrCO₃固體逐漸生成，并沉淀到取樣瓶12底部。把取樣瓶12帶回實(shí)驗(yàn)室。

3、見(jiàn)圖3，在實(shí)驗(yàn)室，用配有短針頭(針頭長(zhǎng)13mm)的大規(guī)格注射器31(100ml注射器)吸入氮?dú)?00ml，針頭通過(guò)硅膠隔膜塞14插入取樣瓶12上部；配有長(zhǎng)針頭(針頭長(zhǎng)61.5mm)的大規(guī)格注射器32(100ml注射器)針頭通過(guò)硅膠隔膜塞14插入取樣瓶12中的SrCO₃固體的上部，將取樣瓶12中的上清液抽出，只留下沉淀的SrCO₃固體在取樣瓶12中。在注射器32抽出上清液的過(guò)程中，由于負(fù)壓的作用，注射器31中的氮?dú)鈺?huì)進(jìn)入到取樣瓶12中。抽完后，拔出注射器32和31。

4、把取樣瓶12放到冰箱中冷凍24小時(shí)，然后把硅膠隔膜塞14打開(kāi)，迅速放到冷凍干燥機(jī)中干燥，直到干燥完畢，形成固體粉末。

以上已經(jīng)描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，上述說(shuō)明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實(shí)施例。在不偏離所說(shuō)明的各實(shí)施例的范圍和精神的情況下，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)許多修改和變更都是顯而易見(jiàn)的。本文中所用術(shù)語(yǔ)的選擇，旨在最好地解釋各實(shí)施例的原理、實(shí)際應(yīng)用或?qū)κ袌?chǎng)中的技術(shù)的改進(jìn)，或者使本技術(shù)領(lǐng)域的其它普通技術(shù)人員能理解本文披露的各實(shí)施例。