【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及微量熱儀器領(lǐng)域，特別涉及恒溫環(huán)境滴定量熱裝置及測試方法。
技術(shù)介紹
1、等溫滴定量熱法(isothermal?titration?calorimetry，itc)是近三十年來發(fā)展起來的一種研究生物熱力學(xué)與生物動力學(xué)的重要方法，它通過高靈敏度、高自動化的微量熱儀，連續(xù)、準(zhǔn)確地監(jiān)測和記錄一個(gè)變化過程的量熱曲線，原位、在線和無損傷地同時(shí)提供熱力學(xué)和動力學(xué)信息。通過等溫滴定量熱法可以獲得生物分子相互作用的完整熱力學(xué)參數(shù)，包括結(jié)合常數(shù)、結(jié)合位點(diǎn)數(shù)、摩爾結(jié)合焓、摩爾結(jié)合熵、摩爾恒壓熱容和動力學(xué)參數(shù)(如酶活力、酶促反應(yīng)米氏常數(shù)和酶轉(zhuǎn)換數(shù))等等。等溫滴定量熱法應(yīng)用范圍廣泛，適用于物理化學(xué)、生物化學(xué)、生物物理、化學(xué)生物學(xué)、生命科學(xué)、藥物學(xué)、土壤學(xué)、膠體化學(xué)等學(xué)科。
2、相關(guān)技術(shù)中，主流的等溫滴定量熱計(jì)均屬于熱導(dǎo)式差動量熱計(jì)，其恒溫介質(zhì)是金屬塊和空氣，并利用熱電堆測得其量熱計(jì)的溫差與時(shí)間的關(guān)系曲線。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作難度大，造價(jià)高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本專利技術(shù)提出一種恒溫環(huán)境滴定量熱裝置，能夠提高滴定效率、降低成本并保持測量精度。
2、還提出一種測試方法。
3、根據(jù)本專利技術(shù)第一方面實(shí)施例的恒溫環(huán)境滴定量熱裝置，包括：
4、恒溫控溫系統(tǒng)，包括用于盛放恒溫溶液的恒溫腔體以及用于檢測所述恒溫溶液溫度的量溫器；
5、量熱系統(tǒng)，包括設(shè)于所述恒溫腔體之內(nèi)的量熱腔體、均設(shè)于所述量熱腔
6、滴定系統(tǒng)，包括連通于所述反應(yīng)容器的滴定容器、連通于所述滴定容器的儲液容器、設(shè)于所述滴定容器與所述儲液容器之間的第三控制閥以及設(shè)于所述滴定容器與所述反應(yīng)容器之間的第四控制閥，所述儲液容器用于儲存樣品溶液；
7、所述滴定系統(tǒng)被配置為：在所述滴定容器內(nèi)形成負(fù)壓時(shí)，所述第三控制閥開啟，所述第四控制閥關(guān)閉，所述儲液容器內(nèi)的所述樣品溶液進(jìn)入所述滴定容器之內(nèi)；在所述滴定容器內(nèi)的壓力增大時(shí)，所述第三控制閥關(guān)閉，所述第四控制閥開啟，所述滴定容器之內(nèi)的所述樣品溶液注入所述量熱容器之內(nèi)。
8、根據(jù)本專利技術(shù)第一方面實(shí)施例的恒溫環(huán)境滴定量熱裝置，至少具有如下有益效果：
9、1、通過恒溫溶液包覆量熱腔體，使得量熱腔體與外界溫度的隔絕效果更好，測量更加準(zhǔn)確；
10、2、在滴定容器之內(nèi)形成負(fù)壓時(shí)，第三控制閥自動打開，第四控制閥關(guān)閉，儲液容器中的樣品溶液自動進(jìn)入滴定容器之內(nèi)，樣品溶液的輸送更加方便，在滴定容器之內(nèi)的壓力增大時(shí)，第三控制閥關(guān)閉、第四控制閥打開，滴定容器中的樣品溶液進(jìn)入反應(yīng)容器之內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，而滴定容器之內(nèi)的壓力保持不變時(shí)，第三控制閥與第四控制閥保持關(guān)閉，通過控制壓力的變化實(shí)現(xiàn)儲液容器中的樣品溶液精確被吸收至滴定容器之內(nèi)，并實(shí)現(xiàn)滴定容器中的樣品溶液精確被輸送至反應(yīng)容器之內(nèi)，提高滴定效率、降低成本并保持測量精度。
11、根據(jù)本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，所述熱交換器包括第一熱交換管道、第一控制閥以及第二控制閥，所述第一熱交換管道設(shè)于所述反應(yīng)容器之內(nèi)，以供熱交換介質(zhì)經(jīng)過；
12、所述控制器被配置為：在滴定所述樣品溶液前，控制所述熱交換介質(zhì)流經(jīng)所述第一熱交換管道；在所述量溫器的溫度與所述量熱器的溫度一致時(shí)，控制所述第一控制閥和所述第二控制閥關(guān)閉所述第一熱交換管道。
13、根據(jù)本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，所述熱交換器還包括設(shè)于所述恒溫腔體內(nèi)的驅(qū)動泵，所述驅(qū)動泵連通所述恒溫腔體和所述第一熱交換管道；
14、所述控制器被配置為：控制所述驅(qū)動泵驅(qū)動所述恒溫溶液流經(jīng)所述第一熱交換管道。
15、根據(jù)本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，所述恒溫控溫系統(tǒng)包括設(shè)于所述恒溫腔體之內(nèi)的加熱件以及部分設(shè)于所述恒溫腔體之內(nèi)的冷卻管路，所述加熱件用于加熱所述恒溫溶液，所述冷卻管路用于冷卻所述恒溫溶液。
16、根據(jù)本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，所述冷卻管路包括制冷源、冷端導(dǎo)熱件、冷卻管、制冷管以及制冷介質(zhì)，所述冷卻管設(shè)于所述恒溫腔體之內(nèi)，所述制冷管設(shè)于所述恒溫腔體之外，并與所述冷卻管連通形成閉合回路，所述制冷介質(zhì)設(shè)于所述閉合回流之內(nèi)，并能夠沿預(yù)設(shè)流向循環(huán)流動，所述冷端導(dǎo)熱件設(shè)于所述制冷管，并用于傳遞所述制冷源的制冷量至所述制冷管之內(nèi)的制冷介質(zhì)。
17、根據(jù)本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，所述恒溫控溫系統(tǒng)還包括設(shè)于所述恒溫腔體之內(nèi)的攪拌件，所述攪拌件用于攪拌所述恒溫溶液。
18、根據(jù)本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，所述恒溫控溫系統(tǒng)還包括電連接于所述加熱件和所述量熱器的溫度控制儀；
19、所述溫度控制儀被配置為：在所述量熱器檢測到所述恒溫溶液的溫度低于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，獲取所述恒溫溶液加熱至所述預(yù)設(shè)溫度所需的所述加熱件的第一加熱功率，所述控制器控制所述加熱件加熱所述第一加熱功率。
20、根據(jù)本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，所述恒溫環(huán)境滴定量熱裝置還包括電連接于所述滴定系統(tǒng)的控制器；
21、所述滴定系統(tǒng)還包括設(shè)于所述滴定容器與所述儲液容器之間的第五控制閥，所述第五控制閥電連接于所述控制器；
22、所述控制器被配置為：在所述第三控制閥開啟時(shí)，控制所述第五控制閥開啟；在所述第三控制閥關(guān)閉時(shí)，控制所述第五控制閥關(guān)閉。
23、根據(jù)本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，所述滴定系統(tǒng)還包括連通于所述恒溫腔體的第二熱交換管道，所述第二熱交換管道的部分纏繞于所述儲液容器之外或設(shè)于所述儲液容器之內(nèi)，所述第二熱交換管道用于與所述樣品溶液進(jìn)行熱交換。
24、根據(jù)本專利技術(shù)第二方面實(shí)施例的測試方法，包括：
25、s1：控制滴定系統(tǒng)中樣品溶液的溫度、量熱系統(tǒng)中反應(yīng)溶液的溫度和恒溫控溫系統(tǒng)中恒溫溶液的溫度一致；
26、s2：控制器控制所述滴定系統(tǒng)滴定預(yù)設(shè)量的樣品溶液至所述量熱系統(tǒng)的量熱容器之內(nèi)，所述樣品溶液與所述反應(yīng)溶液產(chǎn)生反應(yīng)熱或稀釋熱；
27、s3：所述量熱系統(tǒng)獲取所述反應(yīng)熱或稀釋熱及電標(biāo)定的電勢曲線；
28、重復(fù)s1至s3，直至滴定的所述樣品溶液達(dá)到預(yù)設(shè)總量。
29、根據(jù)本專利技術(shù)第二方面實(shí)施例的測試方法，至少具有如下有益效果：通過保持樣品溶液溫度、反應(yīng)溶液溫度以及恒溫溶液溫度的一致，樣品溶液反應(yīng)熱的測定更加準(zhǔn)確，并且能夠通過電標(biāo)定消除其他熱量的影響，提高測試的準(zhǔn)確性。
30、根據(jù)本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，在s2中，所述滴定系統(tǒng)滴定所述樣品溶液前的排空步驟包括：
31、s21：所述滴定系統(tǒng)中的滴定容器重新負(fù)壓抽出儲液容器中樣品溶液；
32、s22：所述滴定系統(tǒng)倒置，向上排氣；
33、s23：重復(fù)s21至s23多次。
34、本專利技術(shù)的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術(shù)的實(shí)踐了解到。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種恒溫環(huán)境滴定量熱裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫環(huán)境滴定量熱裝置，其特征在于：所述恒溫環(huán)境滴定量熱裝置還包括電連接于所述量熱系統(tǒng)的控制器；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒溫環(huán)境滴定量熱裝置，其特征在于：所述熱交換器還包括設(shè)于所述恒溫腔體內(nèi)的驅(qū)動泵，所述驅(qū)動泵連通所述恒溫腔體和所述第一熱交換管道；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫環(huán)境滴定量熱裝置，其特征在于：所述恒溫控溫系統(tǒng)包括設(shè)于所述恒溫腔體之內(nèi)的加熱件以及部分設(shè)于所述恒溫腔體之內(nèi)的冷卻管路，所述加熱件用于加熱所述恒溫溶液，所述冷卻管路用于冷卻所述恒溫溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的恒溫環(huán)境滴定量熱裝置，其特征在于：所述冷卻管路包括制冷源、冷端導(dǎo)熱件、冷卻管、制冷管以及制冷介質(zhì)，所述冷卻管設(shè)于所述恒溫腔體之內(nèi)，所述制冷管設(shè)于所述恒溫腔體之外，并與所述冷卻管連通形成閉合回路，所述制冷介質(zhì)設(shè)于所述閉合回流之內(nèi)，并能夠沿預(yù)設(shè)流向循環(huán)流動，所述冷端導(dǎo)熱件設(shè)于所述制冷管，并用于傳遞所述制冷源的制冷量至所述制冷管之內(nèi)的制冷介質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的恒溫環(huán)
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫環(huán)境滴定量熱裝置，其特征在于：所述恒溫環(huán)境滴定量熱裝置還包括電連接于所述滴定系統(tǒng)的控制器；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的恒溫環(huán)境滴定量熱裝置，其特征在于：所述滴定系統(tǒng)還包括連通于所述恒溫腔體的第二熱交換管道，所述第二熱交換管道的部分纏繞于所述儲液容器之外或設(shè)于所述儲液容器之內(nèi)，所述第二熱交換管道用于與所述樣品溶液進(jìn)行熱交換。
9.一種測試方法，其特征在于，包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測試方法，其特征在于：在S2中，所述滴定系統(tǒng)滴定所述樣品溶液前的排空步驟包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種恒溫環(huán)境滴定量熱裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫環(huán)境滴定量熱裝置，其特征在于：所述恒溫環(huán)境滴定量熱裝置還包括電連接于所述量熱系統(tǒng)的控制器；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒溫環(huán)境滴定量熱裝置，其特征在于：所述熱交換器還包括設(shè)于所述恒溫腔體內(nèi)的驅(qū)動泵，所述驅(qū)動泵連通所述恒溫腔體和所述第一熱交換管道；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫環(huán)境滴定量熱裝置，其特征在于：所述恒溫控溫系統(tǒng)包括設(shè)于所述恒溫腔體之內(nèi)的加熱件以及部分設(shè)于所述恒溫腔體之內(nèi)的冷卻管路，所述加熱件用于加熱所述恒溫溶液，所述冷卻管路用于冷卻所述恒溫溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的恒溫環(huán)境滴定量熱裝置，其特征在于：所述冷卻管路包括制冷源、冷端導(dǎo)熱件、冷卻管、制冷管以及制冷介質(zhì)，所述冷卻管設(shè)于所述恒溫腔體之內(nèi)，所述制冷管設(shè)于所述恒溫腔體之外，并與所述冷卻管連通形成閉合回路，所述制冷介質(zhì)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李旭，段凌飛，李強(qiáng)國，鄧斌，葉麗娟，蔣建宏，李傳華，李霞，
申請(專利權(quán))人：湘南學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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