專利名稱：一種溶解度測定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種使用攝像頭代替肉眼觀察的動態(tài)法測定溶解度裝置，主要用于測定溶質(zhì)(溶質(zhì)既可以是固體也可以是液體)在液體溶劑中的溶解度。
背景技術(shù)：
目前，廣泛使用的測定溶解度的方法主要有平衡法和動態(tài)法。平衡法主要是將過量的溶質(zhì)置于待測液體溶劑中，密封在恒溫下進(jìn)行連續(xù)或者間斷的攪拌，直到溶質(zhì)在溶液中充分地溶解，形成固-液相平衡體系。兩相平衡的判斷標(biāo)準(zhǔn)可以通過定時取樣來測定上清液的組成成分，若兩次或三次的測定的濃度保持不變，即可認(rèn)為該體系已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。平衡之后，用化學(xué)分析法或重量法分析上層飽和清液中溶質(zhì)的量即可獲得溶質(zhì)在所測溶劑中的溶解度數(shù)據(jù)。但是，在分析飽和清液的過程中，由于有機(jī)溶劑極易揮發(fā)，因此該方·法的測量誤差較大。另外化學(xué)分析法較為繁瑣，需要投入較大的時間和精力。動態(tài)法又分為恒溫法和變溫法。變溫法是將準(zhǔn)確稱量的溶質(zhì)和溶劑加入溶解測定裝置中，然后將體系用水或者其他的導(dǎo)熱介質(zhì)緩慢加熱。通過程序升溫，過量的溶質(zhì)逐漸溶解，記錄溶質(zhì)消失或者溶液由渾濁變?yōu)橥该鲿r的溫度，此溫度即為與該體系達(dá)到平衡對應(yīng)的溫度。這種變溫動態(tài)法對溫度的變化速率要求很高，目前的技術(shù)仍然很難精確控制溫度。恒溫法測定溶解度則是將準(zhǔn)確稱量的溶質(zhì)加入到溶解度測定裝置中，在恒定的溫度以及充分?jǐn)嚢柘路峙尤霚?zhǔn)確計量的溶劑使得固體溶質(zhì)能夠完全溶解，根據(jù)加入的溶質(zhì)量和總的溶劑量來計算溶解度。目前動態(tài)法中廣泛使用激光監(jiān)視系統(tǒng)來觀察溶質(zhì)的溶解情況，由計算機(jī)來采集電信號。在溶質(zhì)消失或者溶液由渾濁變?yōu)橥该鲿r，記錄的電信號發(fā)生突變，以此作為溶質(zhì)溶解平衡時的溫度或時間。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于動態(tài)法的溶解度測定裝置，以克服平衡法測定溶解度操作繁瑣，測量誤差大等缺點。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是本實用新型溶解度測定裝置包括計算機(jī)、密閉式溶解裝置、密閉式套筒、溶劑進(jìn)樣管、溫度計、用于使密閉式溶解裝置內(nèi)的溶液混合的攪拌器和用于觀察密閉式溶解裝置內(nèi)的溶液變化的攝像頭，所述密閉式溶解裝置置于密閉式套筒內(nèi)、密閉式套筒內(nèi)設(shè)有循環(huán)水進(jìn)口和循環(huán)水出口，所述溶劑進(jìn)樣管和溫度計分別插入到密閉式溶解裝置內(nèi)的溶液中，攝像頭與計算機(jī)連接。進(jìn)一步地，本實用新型所述攪拌器為磁力攪拌器。進(jìn)一步地，本實用新型所述溫度計為精密數(shù)字溫度計。本實用新型與背景技術(shù)相比有益效果是I.與經(jīng)典平衡法測定溶解度方法相比，本實用新型溶解度測定過程簡單直接，無需先取樣再用化學(xué)方法進(jìn)行分析，耗時短，引起的誤差少。2.本實用新型采用了攝像頭代替人的肉眼觀察或激光監(jiān)視，通過計算機(jī)控制注射泵和攝像頭，使這個過程自動化，通過攝像頭記錄的文件在計算機(jī)上播放，使得整個測定過程可視化。3.與激光監(jiān)視法比較，本實用新型裝置的成本低，易于實現(xiàn)。
以下結(jié)合附圖
和實施例對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明。圖I是本實用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I.注射泵，2.精密注射器，3.溶劑進(jìn)樣管，4.智能高精度數(shù)字溫度計，5.帶LED燈攝像頭，6.密閉式溶解裝置，7.密閉式套筒，8.套筒的循環(huán)水出口，9.套筒的循環(huán)水·進(jìn)口，10.磁力攪拌器，11.計算機(jī)。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型溶解度測定裝置包括計算機(jī)U、密閉式溶解裝置6、密閉式套筒7、溶劑進(jìn)樣管3、溫度計4、攪拌器10和攝像頭5，攝像頭5與計算機(jī)11連接。其中，攪拌器10用于使密閉式溶解裝置內(nèi)的溶液充分混合。本實用新型攪拌器優(yōu)選磁力攪拌器。攝像頭5用于觀察密閉式溶解裝置內(nèi)的溶液變化。本實用新型攝像頭優(yōu)選帶LED燈攝像頭。密閉式溶解裝置6置于密閉式套筒7內(nèi)。溶劑進(jìn)樣管3和溫度計4分別插入到密閉式溶解裝置6內(nèi)的溶液中。本實用新型溫度計優(yōu)選精密數(shù)字溫度計。如圖I所示，密閉式套筒7的下端開有循環(huán)水進(jìn)口 8，密閉式套筒7的上端開有循環(huán)水出口 9。在密閉式溶解裝置6的外壁與密閉式套筒7的內(nèi)壁之間形成循環(huán)水通道。外界的恒溫槽(圖中未示出)的恒溫循環(huán)水由循環(huán)水進(jìn)口 9進(jìn)入到密閉式套筒7的循環(huán)水通道，并由循環(huán)水出口 8流回恒溫槽中，從而利用循環(huán)水浴為溶解度測定提供一個恒溫環(huán)境。在進(jìn)行溶解度的測定時，如圖I所示，先往密閉式溶解裝置6中加入已知的溶質(zhì)和溶劑(溶質(zhì)過量)，然后將注射器2的注射口與溶劑進(jìn)樣管3連通，注射器2依靠注射泵I推動，緩慢向密閉式溶解裝置6中注入溶劑(如注入速度為15-100μ 7π η)，通過觀察溫度計4和調(diào)節(jié)恒溫槽(圖中未示出)的溫度來控制溶液的測定溫度，并且用攪拌器10進(jìn)行不間斷地攪拌使溶質(zhì)和溶劑混合均勻。攝像頭自動攝錄從開始向密閉式溶解裝置6滴加溶劑、固體溶質(zhì)在溶劑中溶解直到溶液變?yōu)槌吻宓恼麄€過程，將這整個過程以視頻文件的形式記錄并保存在計算機(jī)11中。通過回放計算機(jī)11記錄的視頻文件，并觀察視頻文件記錄的畫面，得出溶液完全變?yōu)槌吻寤蛘咦詈笠活w固體溶質(zhì)消失的時刻點即為固-液相平衡的平衡點。根據(jù)達(dá)到這一平衡點的時刻和開始注入溶劑的時刻可以得到從開始注入溶劑到達(dá)到平衡點所用的時間間隔U進(jìn)行溶解度測定之前，用純凈水對注射泵I和精密注射器2進(jìn)行校正，記錄一段時間t0內(nèi)所注入的純凈水質(zhì)量為r,，可以得到注射泵I和注射器2在單位時間內(nèi)加入的水的質(zhì)量為;記錄所稱取的溶質(zhì)質(zhì)量為巧，減量法稱取的溶劑質(zhì)量為黽，以及攝像頭5攝錄的從開始向密閉式溶解裝置6注入溶劑直至達(dá)到固-液相平衡的平衡點所用的時間 。根據(jù)時間 和注射劑2在單位時間內(nèi)加入的水的質(zhì)量，可以得到總共加入的溶劑的質(zhì)量為P-XrtlX /G，其中Pjgjw表示溶劑的密度。最后，利用下式(I)可計算得到溶質(zhì)的溶解度
權(quán)利要求1.一種溶解度測定裝置，其特征是包括計算機(jī)、密閉式溶解裝置、密閉式套筒、溶劑進(jìn)樣管、溫度計、用于使密閉式溶解裝置內(nèi)的溶液混合的攪拌器和用于觀察密閉式溶解裝置內(nèi)的溶液變化的攝像頭，所述密閉式溶解裝置置于密閉式套筒內(nèi)，密閉式套筒設(shè)有循環(huán)水進(jìn)口和循環(huán)水出口，所述溶劑進(jìn)樣管和溫度計分別插入到密閉式溶解裝置內(nèi)的溶液中，攝像頭與計算機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溶解度測定裝置，其特征是所述攪拌器為磁力攪拌器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的溶解度測定裝置，其特征是所述溫度計為精密數(shù)字溫度計。
專利摘要本實用新型公開一種溶解度測定裝置，它包括計算機(jī)、密閉式溶解裝置、密閉式套筒、溶劑進(jìn)樣管、溫度計、用于使密閉式溶解裝置內(nèi)的溶液混合的攪拌器和用于觀察密閉式溶解裝置內(nèi)的溶液變化的攝像頭，所述密閉式溶解裝置置于密閉式套筒內(nèi)，密閉式套筒設(shè)有循環(huán)水進(jìn)口和循環(huán)水出口，所述溶劑進(jìn)樣管和溫度計分別插入到密閉式溶解裝置內(nèi)的溶液中，攝像頭與計算機(jī)連接。本實用新型可實現(xiàn)整個測定過程的自動化和可視化，克服了平衡法測定溶解度操作繁瑣、測量誤差大等缺點。
文檔編號G01N21/00GK202710456SQ201220368350
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月29日
發(fā)明者湯凝, 石瑋, 閻衛(wèi)東 申請人:浙江大學(xué)