亚沸蒸馏石英装置

A. 蒸馏水器有哪些分类

蒸馏水器是用电加热自来水来制取纯水的装置，通常是按照蒸馏次数和材质的不同进行分类：
一、按照材质进行分类：
蒸馏水器按其材质可分为玻璃蒸馏水器和不锈钢蒸馏水器。
1.玻璃蒸馏水器又可分为普通玻璃和石英玻璃。石英杂质少，出水很纯净但价格很贵。
石英玻璃蒸馏水器一般有普通玻璃蒸馏水器（一般只有蒸发锅是石英的），石英蒸馏水器，和石英亚沸蒸馏水器三种之分。
石英亚沸蒸馏水器是利用红外线辐射，在低于水的沸点的情况下使水蒸发的，可以避免传统电热加热煮沸使水蒸汽中含有其他杂质，也可避免与水共沸的杂质混入成水中。因此产出水水质比普通不锈钢和石英玻璃蒸馏水器要高很多。但是石英蒸馏水器由于材质问题易碎且体型较小，红外线加热缓慢，因此其产水量不是很高，一般亚沸的最多的1600ML/H。2.不锈钢蒸馏水器可分以不锈钢蒸馏水器和塔式蒸馏水器。
一般蒸馏水器就是传统的不锈钢蒸馏水器。塔式的一般要连接锅炉利用锅炉的蒸汽来制蒸馏水，一般体型也较大，出水量是最大的。塔式的为双重蒸馏水器。二、按照蒸馏次数进行分类：
按蒸馏水器蒸馏的次数可以分为单重，双重，三重蒸馏水器。单重即蒸馏过一次的蒸馏水，双重就是蒸馏过两次，三重就是三次。
1.不锈钢蒸馏水器的出水量一般比玻璃蒸馏水器的出水量要大。由于玻璃材质易碎所以一般玻璃蒸馏水器不是很大，因此出水量也不大。一般最大的在2L/H左右。而塔式的蒸馏水器出水量可以达到400L/H。
2.玻璃蒸馏水器的产出水质比不锈钢蒸馏水器的水质要好。

B. 质谱测定

1.仪器与试剂

1）质谱仪。本研究所用质谱仪为德国Finnigan公司生产的可调多接收热离子质谱仪（MAT-261），与之联机的计算机用于自动控制、收集数据和数据处理。该仪器通过热表面电离从离子源产生离子，离子束经0.2mm宽的固定狭缝离开离子源，加速到具有10keV的能量，以26.5°的角度射入90°磁扇场，并以同样的角度射出。这种装配可以使离散率增加一倍，使得23cm的分离系统具有与粒子轨迹半径为46cm的常规系统同等的离散效果。收集器狭缝宽度为0.6mm，分辨率大约为500（定义10%的峰谷）。

2）离子交换柱。实验用交换树脂是强碱型阴离子交换树脂AG-1×8（200～400目）或Dowex 1×8（200～400目）。下部树脂床内径为5.5～6mm，高15mm，上部盛液管内径为10mm，高100mm，总容积5～6mL。树脂柱用6mol/L HCl和亚沸蒸馏水（二次去离子水经亚沸蒸馏得到）交替再生3次，最后用混合酸（2mol/L HCl和1mol/L HBr以2：1混合）平衡酸度。

3）其他设备。本实验使用的是80-1型离心机，用于上柱前样品离心；水纯化系统：分别得到一次去离子水和二次去离子水，最后得到的水的电阻率可达18 10⁶Ω；石英亚沸蒸馏器：用于蒸馏HCl、HNO₃、HBr和二次去离子水；振荡器：用于振荡土壤样品；器皿：本实验所用器皿均为聚四氟乙烯、聚乙烯或石英玻璃。

4）试剂：盐酸和硝酸均由工艺超纯试剂经石英亚沸蒸馏器蒸馏制备；氢溴酸由分析纯氢溴酸经石英亚沸蒸馏器2次蒸馏之后，再经强碱型阴离子交换树脂AG-1×8（200～400目）或Dowex-1×8（200～400目）交换制备；混合酸（由2N 盐酸和1N 氢溴酸以2：1混合），铅同位素标准物质NBS-981，一次去离子水，二次去离子水和亚沸蒸馏水；硅胶（光谱纯SiO₂和稀硝酸在超声波作用下配制成胶体溶液），磷酸（由优质纯磷酸经阳离子树脂交换纯化），饱和硼酸钠溶液（分析纯硼酸钠经亚沸蒸馏水重结晶）。

图5-5 铅的分离与纯化流程图

2.涂样及质谱分析

将铼带用无水酒精清洗干净，用点焊机将铼带点焊在灯丝支架上，将已点焊好的铼带支架插装在离子源转盘上，并装入烧带装置中，待抽真空至n×10^-5Pa后按预定程序给灯丝供电，在3～5A电流下烧10～30min，以除去铼带表面及其本身所含的铅。

将已预烧好的灯丝转盘移入装样用的空气净化柜内，取下电离带位置上的所有灯丝，依次逐个往灯丝上滴加试样：用清洗干净的微量取样器吸取少量硅胶滴加在灯丝铼带的中心部位，给灯丝加上1A左右的电流以微热烤干硅胶；用微量取样器吸取1滴0.5%的硝酸溶液溶解试样，用清洗干净的微量取样器取出试样溶液滴加在已经烤干的硅胶上；继续加热灯丝使样液的水分蒸发干，再用微量取样器滴加一小滴饱和硼砂溶液（分析纯硼酸钠溶液经亚沸蒸馏水重结晶），蒸干；然后加大通过灯丝的电流驱赶试样中残余酸根，待不再冒白烟后，继续加大电流将灯丝烧至暗红色为止。转动转盘换至另一灯丝位置，以同样的程序装下一个试样。并以此将转盘上全部灯丝加满，装样结束后，往电离带位置上插装灯丝插件，检查灯丝带的几何位置，再装上屏蔽罩，最后将转盘装入质谱计离子源中，启动真空系统。

待质谱仪的真空达到要求（n×10^-7Pa）后，打开通往分析管道的隔离阀，给蒸发带灯丝加上电流，缓慢升温。当灯丝温度达到1000～2000℃时，寻找²⁰⁸Pb的离子流，并小心调节加到蒸发带上的电流，使离子流达到足够的强度（10^-13～10^-11A）并保持稳定，即可启动自动测试程序，测定铅同位素比值。

每个试样分析采集6～20组数据，每组数据取8～10次扫描数据的平均值。由联机计算机给出由6～20组数据计算机样品铅同位素比值的平均值及其标准偏差。

C. 求简易水蒸气蒸馏装置

干什么用的？来如果实验源用水，有些钱，买个石英二次蒸馏水器。也可以买小型蒸馏水机。
如果只是简单的自己制一点，可以这样：电炉、石棉网、圆底烧瓶或平底烧瓶或磨口锥形瓶（记得磨口全套要一致）蒸馏头、直型冷凝管、尾接管、接水容器。组装好后，记得加水同时瓶内放沸石，也就是弄点玻璃渣一类的，防止爆沸。 还忘了空心塞

D. 什么叫亚沸蒸发

亚沸就是不沸腾但又接近沸腾的意思. 亚沸的目的是避免因为溶液沸腾产生的微小液回滴答或气溶胶(携带水中的杂质),进入到气相中,从而在水的重新冷凝的过程中(也就是蒸馏水的收集过程中)混入成品水,使得成品水不纯. 因此, 不同于在容器底部加热的传统方式, 亚沸水蒸馏装置实际上是把加热器(可以是电热丝)至于水面上放几厘米,靠热辐射加热水的表面,使得液体表面的温度比下面的温度高,水上下混合弱,呈现稳定的,静态的蒸发, 因此蒸发出来的水蒸气几乎不会混有微小的带有杂质的水滴或气溶胶,这样形成的蒸馏水就叫做亚沸水,比普通蒸馏水纯净很多,可用于各种科学研究之用. 该器材通常采用石英玻璃制作,以保证容器的洁净.

E. 岩石与单矿物铷-锶年龄测定

在计算年龄的(86.41)式中，锶同位素初始比值(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i既是未知数又不能直接测定。为了解决这个问题，测定岩石和单矿物的铷-锶年龄有模式年龄和等时线年龄两种方法。模式年龄法是给试样假设一个初始比值，这个方法仅适用于一些年代较老、富铷贫锶的单矿物，如天河石、铯榴石、锂云母等，以及一些特殊情况。获得等时线年龄需要测定一组试样(5～6个以上)，该组试样要求具有相同形成年龄和相同的锶同位素初始比，并且自岩石(或矿物)形成以来其Rb-Sr体系一直保持封闭状态。在满足这3个条件情况下，(86.40)式是一个直线方程，在⁸⁷Sr/⁸⁶Sr-⁸⁷Rb/⁸⁶Sr直角坐标图上该组试样将能联成一条直线，该直线称作Rb-Sr等时线，它在Y轴上的截距给出锶同位素的初始比值(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i，它的斜率是b:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

另外根据直线最佳拟合需要，构成一条等时线的试样点要求有合理的分布，即试样之间Rb/Sr比值应该有一定程度变化。一般来说，低Rb/Sr比试样比较容易获得，关键在挑选高Rb/Sr比试样，下面的公式可以帮助选择:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

该公式依据当前Sr同位素的测定精度而定，Δ(Rb/Sr)表示试样间Rb/Sr比的最大差值，年龄t单位:Ma。

方法提要

按照等时线要求选择一组岩石或单矿物试样，氢氟酸+高氯酸溶样，在阳离子树脂交换柱上用不同浓度盐酸色层分离铷和锶，在热电离质谱计(TIMS)上用同位素稀释法测定铷、锶含量，得到⁸⁷Rb/⁸⁶Sr比值，同时计算出试样的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值，最小二乘拟合计算等时线年龄，同时给出锶同位素初始比值，或仅计算单个试样模式年龄。除同位素比值测定精度等共性要求外，选择适应试样以及在稀释法测定中满足最佳稀释度要求是测定结果成败的关键。

本方法对测定精度要求:⁸⁷Rb/⁸⁶Sr比值相对误差1%～2%，⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值相对误差小于1×10^-4，等时线年龄在100～1000Ma内，95%置信度，相对误差2%～5%。

仪器、设备与器皿

热电离质谱计MAT260、MAT261、MAT262、VG354、TRITON等相当类型。

点焊机质谱计的配套设备。

质谱计灯丝预热装置，质谱计的配套设备。

聚四氟乙烯烧杯10mL与30mL。

氟塑料(F₄₆)试剂瓶500mL、1000mL与2000mL。

聚乙烯塑料洗瓶500～1000mL。

氟塑料(F₄₆)滴瓶30mL。

氟塑料(F₄₆)对口双瓶亚沸蒸馏器500mL。

石英试剂瓶2000mL。

石英亚沸蒸馏器。

石英减压亚沸蒸馏器。

石英交换柱内径6mm，高300mm，上部接内径20mm高110mm敞口容器，尾端内嵌石英筛板，要求上面的树脂不泄漏，溶液滴速适当，树脂床直径6mm，高100mm，13或16支为一组。

氟塑料(PFA)密封溶样器15mL。

铂皿30mL，平底。

石英滴管。

石英量筒(杯)10mL、50mL。

硬脂玻璃量筒1000mL。

三角玻璃瓶250mL。

玻璃烧杯3000mL。

水纯化系统。

分析天平感量0.00001mg。

电热板(温度可控)。

超声波清洗器。

不锈钢恒温烘箱<300℃。

高速离心机。

聚乙烯或石英离心管。

微量取样器10μL与50μL。

器皿清洗

所有使用的氟塑料与石英器皿，用(1+1)优级纯盐酸和优级纯硝酸先后在电炉上于亚沸状态下各煮1h，去离子水冲洗后又用去离子水煮沸1h，再用超纯水逐只冲洗，超净工作柜中电热板上烤干。第一次使用的新器皿在用酸煮沸前，需先用洗涤剂擦洗。铂皿清洗设专用烧杯、专用(1+1)优级纯盐酸煮沸。

试剂与材料

去离子水 二次蒸馏水再经Milli-Q水纯化系统纯化。

超纯水 去离子水经石英蒸馏器蒸馏。

超纯盐酸 用优级纯(1+1)盐酸经石英蒸馏器亚沸蒸馏，实际浓度用氢氧化钠标准溶液标定，根据要求用超纯水配制为所需浓度。

超纯硝酸 用优级纯(1+1)硝酸经石英蒸馏器亚沸蒸馏。实际浓度用氢氧化钠标准溶液标定，根据要求用超纯水配制为所需浓度。

超纯氢氟酸 用优级纯氢氟酸经对口氟塑料(F₄₆)双瓶亚沸蒸馏器制备。

超纯高氯酸 用优级纯高氯酸经石英蒸馏器减压亚沸蒸馏制备。

氢氧化钠标准溶液c(NaOH)≈0.3mol/L用分析纯固体氢氧化钠+去离子水配制，邻苯二甲酸氢钾标定;

丙酮 优级纯。

无水乙醇 分析纯。⁸⁴Sr稀释剂 富集⁸⁴Sr同位素的固体硝酸锶［Sr(NO₃)₂］。⁸⁷Rb或⁸⁵Rb稀释剂 富集⁸⁷Rb或⁸⁵Rb同位素的固体氯化铷(RbCl)。⁸⁴Sr+⁸⁷Rb(或⁸⁵Rb)混合稀释剂溶液 溶液配制与浓度标定见附录86.2A。

固体硝酸锶［Sr(NO₃)₂］光谱纯，基准物质，保存在干燥器中。

固体氯化铷(RbCl)光谱纯，基准物质，保存在干燥器中。

NBS987碳酸锶(SrCO₃) 国际同位素标准物质。

NBS607(或NBS70a)钾长石 国际标准物质。

GBW04411钾长石国家一级标准物质。

实验室专用薄膜(Parafilm)。

强酸性阳离子交换树脂 Bio RadAG50×8或Dowex50×8，或其他性能相似的或更好的树脂，200～400目。

阳离子树脂交换柱准备将约200g首次使用的200～400目AG50×8或Dowex50×8阳离子树脂置于石英烧杯中，用无水乙醇浸泡24h，倾出乙醇用去离子水漂洗，再用(1+1)优级纯盐酸浸泡24h，倾出盐酸后又用去离子水漂洗。最后转入已备好的石英柱中，使树脂床直径6mm，高100mm。待水淋干依次加30mL(1+1)优级纯盐酸和15mL超纯水淋洗，最后用10mL1.0mol/L超纯HCl平衡，待用。以后继续使用，同样用30mL(1+1)优级纯盐酸回洗，15mL超纯水淋洗，10mL1.0mol/L超纯HCl平衡。

铼带规格18mm×0.03mm×0.8mm。

试样准备

从同一火成岩岩体或同一火山岩层位中采集一组新鲜未蚀变的岩石试样，手标本大小，除去表层风化面或其他污染，粉碎至200目，按规则缩分至10g左右。采用一般化学分析方法(如原子吸收光谱)粗测Rb、Sr含量，根据(86.44)式或经验，从中挑选出5～6个Rb/Sr比值变化大的试样，待测年龄。

试样分解

称取30～50mg(精确至0.1mg)岩石或单矿物粉末试样，置于PFA氟塑料密封溶样器或铂皿中，按最佳稀释度要求加入⁸⁴Sr+⁸⁷Rb(或⁸⁵Rb)混合稀释剂(精确至0.1mg)，轻微摇晃令结成块的试样充分散开，加3mL超纯氢氟酸和几滴超纯高氯酸，在电热板上缓慢升温溶解(控制温度在120℃左右)。待试样完全分解后，蒸干，用少量6mol/L超纯盐酸冲洗器壁后再蒸干，温度升至180℃赶氟和多余高氯酸。用1mL1.0mol/LHCl溶解干涸物，将溶液倒入交换柱中。若发现试样溶液浑浊或存在明显残渣，表明试样分解不完全，则需要增加离心分离步骤。如果试样含铁量很高，也需要将试样溶液转入铂皿中放在电炉上于500℃下灼烧数分钟，冷却后用水溶解，离心分离提取清液上柱。

Rb-Sr分离:

试样溶液上柱后用1mL1.0mol/L超纯HCl清洗溶样器(或铂皿)器壁同样转入交换柱中，待溶液流干，加14mL1.0mol/L超纯HCl淋洗Li、Na、K、Fe等杂质元素，淋洗液弃去。加6mL1.0mol/L超纯HCl解析Rb，收集于10mL聚四氟乙烯烧杯中。然后用6mL2.5mol/L超纯HCl淋洗Mg、Ca、Al、Fe等，淋洗液弃去，继续用6mL2.5mol/L超纯HCl解析Sr，收集于10mL聚四氟乙烯烧杯中，蒸干。

用1mL1.0mol/LHCl将已蒸干的Rb、Sr分样重新溶解，分别倒入经过再生和用1mL1.0mol/LHCl平衡处理后的阳离子树脂柱中，按上述程序将Rb与Sr进一步纯化。蒸干解析液薄膜封盖，待质谱分析。

Rb、Sr同位素分析:

1)装样。Rb、Sr同位素分析采用双带源热电离质谱计，下面的操作以MAT261为例，其他型号质谱计类同。

灯丝铼带预处理将铼带用无水乙醇清洗，点焊机将铼带点焊在灯丝支架上，将已点好铼带的支架依次插在离子源转盘上，整体放进灯丝预热装置中，待真空抽至n×10^-5Pa后，按预设程序给铼带通电，在4～6A电流强度1800℃温度下，每组带预烧15min，以除去铼带上杂质。

将离子源转盘上已烧好的铼带初步整形，依次取下电离带。一滴超纯水将纯化后的试样溶解，用微量取样器将溶液点滴在蒸发带中央，给蒸发带通电流，强度1A左右，使试样缓慢蒸干，以后逐步加大电流至带上白烟散尽，进一步升温至铼带显暗红后迅速将电流调至零，转到加下一个样。当试样全部装好后按原位置插上电离带，进一步给铼带整形，要求蒸法带与电离带两者彼此平行靠近，但又绝不能连到一起，两带间距离以0.7mm为宜。装上屏蔽罩，送入质谱计离子源中，抽真空。

2)Rb、Sr同位素测定。测定对象为金属离子流Sr⁺和Rb⁺。当离子源真空达到5×10^-6Pa时打开分析室隔离阀，分别给电离带与蒸发带灯丝通电流缓慢升温，注意在加大电流过程中试样排气和真空下降情况，避免真空下降过快。在真空达到2×10^-6Pa，电离带电流达到2A以上，蒸发带电流在1.5A左右，灯丝温度达到1000～1200℃时，将测量系统处于手动状态，在质量数88～84范围内寻找锶离子流，小心调节蒸发带电流使锶离子流达到足够强度(10^-13～10^-11A)并保持稳定。根据质谱计型号不同，分析采用多接收极同时接收或单接收极峰跳扫描依次接收锶同位素离子流。启动自动测量程序，系统采集锶同位素比值⁸⁴Sr/⁸⁶Sr、⁸⁷Sr/⁸⁶Sr、⁸⁸Sr/⁸⁶Sr数据，并以⁸⁵Rb/⁸⁶Sr比值监测铷的分离情况，当该比值大于10^-4时，说明⁸⁷Rb对⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值存在明显干扰，此时应适当降低带温度，在较低温度下停留一个时间，令电离温度稍低的铷蒸发殆尽，然后再升高温度继续测量锶同位素比值。每个试样采集4～6组(block)数据，每组数据由8～10次扫描组成，分别计算在加有稀释剂的试样中锶同位素的平均值和标准偏差。

铷的同位素分析与锶类似，但采集⁸⁵Rb/⁸⁷Rb数据时的温度较低，在1000℃左右(电离带电流1.5A以上，蒸发带电流越低越好。

3)Sr同位素比值直接测定。年轻海相碳酸盐的年龄测定仅需测定锶同位素比值，其他年轻岩浆岩在仅用于地球化学研究时也只需测定锶同位素比值，不需要测定铷、锶浓度。此种情况下，粗略称取相同量级的试样，不加稀释剂，采用相同化学分离程序分离和纯化锶，同样方法进行同位素分析，经质量分馏效应校正后直接得出试样的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值。

F. 蒸馏水器有哪些分类

蒸馏水器有哪些分类
蒸馏水器是用电加热自来水来制取纯水的装置，通常是按照蒸馏次数和材质的不同进行分类：
一、按照材质进行分类：
蒸馏水器按其材质可分为玻璃蒸馏水器和不锈钢蒸馏水器。
1.玻璃蒸馏水器又可分为普通玻璃和石英玻璃。石英杂质少，出水很纯净但价格很贵。
石英玻璃蒸馏水器一般有普通玻璃蒸馏水器（一般只有蒸发锅是石英的），石英蒸馏水器，和石英亚沸蒸馏水器三种之分。
石英亚沸蒸馏水器是利用红外线辐射，在低于水的沸点的情况下使水蒸发的，可以避免传统电热加热煮沸使水蒸汽中含有其他杂质，也可避免与水共沸的杂质混入成水中。因此产出水水质比普通不锈钢和石英玻璃蒸馏水器要高很多。但是石英蒸馏水器由于材质问题易碎且体型较小，红外线加热缓慢，因此其产水量不是很高，一般亚沸的最多的1600ML/H。2.不锈钢蒸馏水器可分以不锈钢蒸馏水器和塔式蒸馏水器。
一般蒸馏水器就是传统的不锈钢蒸馏水器。塔式的一般要连接锅炉利用锅炉的蒸汽来制蒸馏水，一般体型也较大，出水量是最大的。塔式的为双重蒸馏水器。二、按照蒸馏次数进行分类：
按蒸馏水器蒸馏的次数可以分为单重，双重，三重蒸馏水器。单重即蒸馏过一次的蒸馏水，双重就是蒸馏过两次，三重就是三次。
1.不锈钢蒸馏水器的出水量一般比玻璃蒸馏水器的出水量要大。由于玻璃材质易碎所以一般玻璃蒸馏水器不是很大，因此出水量也不大。一般最大的在2L/H左右。而塔式的蒸馏水器出水量可以达到400L/H。
2.玻璃蒸馏水器的产出水质比不锈钢蒸馏水器的水质要好。

G. 卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G．（1）为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中

（1）为了将微小量放大，该实验中采用了利用平面镜对光线的反射及增大刻度尺与平面镜的距离；故选CD；
（2）测量内径时应使用内测量爪；故应选A；
由图可知，主尺示数为11mm；游标部分第10格对应，故读数为：11+10×

H. 求助了解亚沸蒸馏装置

蒸馏水机，采用了电热降膜蒸发原理，即利用已被预热（80℃）了的水降内淋，在电热管的外表形成高温容（80℃）液膜并立刻蒸发，产生一次纯蒸汽（127℃），并作为下一效的热源，再经过一次热交换又产生二次纯蒸汽作为下一效的热源，同时产生的凝水就是蒸。

I. 石英亚沸高纯水蒸馏器有什么用原理是怎样的

石英亚沸蒸馏水可用于极谱催化法，阳极溶出伏安法、差肪冲极谱、微服技术分析专、中子活化分析、同属位素称释、火花源质谱、化学电离质谱、电感藉合等源的原子发射光谱、无焰原子吸收光谱、气相色谱、及高压气相色谱、核子共振、电子探针、X射线荧光、电子熊谱学俄显电子能诺学等用水

石英亚沸高纯水蒸馏器原理是利用大自然的热辐射原理,保持液相温度低于沸点温度蒸发冷凝而制取高纯水。在提纯过程中因冷凝空间温度高可制取无菌无热超纯水，加热丝封闭在壳体内，接受水又不接触空气，整个提纯过程不受环境污染。

J. 为什么叫石英双重纯水蒸馏器

此产品是在石英亚沸纯水蒸馏器,因单重石英亚沸纯水蒸馏器水质纯度达不到实版验室工作权人员要求,又在石英亚沸纯水蒸馏器的基础上增加了一重蒸馏器,由第一重蒸馏器蒸馏的水质自动流入第二重蒸馏器,且前后两道蒸馏装置全部浓缩在一个箱体里,所以此款产品命名为石英双重纯水蒸馏器