在环境监测、食品检验、化工分析等领域,对水样或液态样品中溶解氧、二氧化碳等溶解气体含量的精准测定至关重要。然而,样品在采集、运输和储存过程中,常会混入或产生气泡,这些气泡会严重干扰后续的化学分析或传感器测量结果。
脱气振荡仪正是为解决这一难题而设计的专用前处理设备,其核心工作原理巧妙结合了物理振荡与负压环境,高效而温和地去除溶解态和游离态的气体。

一、核心目标:为何要“脱气”?
在进行分析前,样品中存在的微小气泡会带来多重干扰:
1.测量失真:附着在传感器探头表面的气泡会阻断信号传导,导致读数严重偏低或剧烈波动。
2.化学反应误差:对于依赖化学反应的测定,气泡中的气体会参与反应或改变反应环境,引入误差。
3.进样系统堵塞:在流动分析或色谱分析中,气泡可能导致泵管空转、流路堵塞或基线噪音。
因此,脱气是确保分析结果准确性与可靠性的关键预处理步骤。
二、工作原理:振荡与负压的协同效应
脱气振荡仪的工作过程并非简单的摇晃,而是一个基于物理原理的系统化操作,可分为两个协同作用的阶段:
1.振荡剥离阶段(机械力作用)
①仪器启动后,样品瓶被牢固地夹持在振荡平台上,平台以特定的频率和幅度进行水平或三维往复运动。
②这种剧烈的振荡对样品产生强大的剪切力和惯性力。其作用在于:
释放溶解气体:机械振荡能量促使溶解在液体中的气体分子克服溶解度极限,从溶解态向游离态转变,聚集成微气泡。
剥离附着气泡:使已经附着在容器内壁或悬浮于溶液中的微小气泡迅速脱落、碰撞并合并成更大的气泡。气泡越大,其浮力相对于液体表面张力的优势就越明显,越容易上浮。
2.负压辅助阶段(环境驱动力)
①在振荡的同时,仪器通过一个密封系统对样品瓶顶部空间施加可控的负压(真空)。这是脱气过程的关键加速器。
②根据亨利定律,气体在液体中的溶解度与液面上方该气体的分压成正比。创造负压环境,意味着极大地降低了液面上方所有气体的分压。
这一方面显著降低了气体的溶解度,迫使更多溶解气体逸出。
另一方面,它为气泡的上升和破裂提供了强大的驱动力。在负压下,气泡内部压力远高于外部环境,会迅速膨胀、加速上浮至液面并破裂,释放的气体被真空系统抽走。
三、工作流程的闭环
“振荡”与“负压”这两个过程并非独立,而是同时进行、相互促进的。振荡使气体更容易逸出和聚集,而负压则为逸出的气体提供了高效的排出通道和动力,形成一个高效的脱气循环。用户通常可以设定振荡时间和负压强度,以适应不同粘度、不同含气量的样品。
结语
脱气振荡仪的工作原理,本质上是模拟并强化了自然脱气过程。它通过机械振荡提供能量促使气体释放,再结合负压环境改变物理平衡以加速气体排除,二者协同作用,实现了对样品中干扰气体的快速清除。这种高效且自动化的物理脱气方式,避免了对样品的化学污染,保障了后续分析检测数据的精确与可靠,是现代分析实验室中至关重要的“清道夫”。