[发明专利]具有柔性金属合金壁的用于流体取样的容器

说明书

相关申请案

本专利申请案根据35U.S.C.§119主张2010年2月26日申请的第61/308,502号美国临时专利申请案的优先权，所述美国临时专利申请案以全文引用方式并入本文。

技术领域

本发明是针对用于流体的容器。在具体实施例中，所述容器可包括柔性壁，其中所述柔性壁包括金属合金。

背景技术

例如(但不限于)瓶和罐等具有固定容积的容器或例如(但不限于)柔性壁的袋等具有可变容积的容器用来制备气体混合物以用于实验室用途或者气体或流体的取样。

此些容器可用于工业卫生和安全取样以确定环境中或处理设备中的气体浓度。为了确保准确性和可靠性，用于取样和/或容纳气态和液态物质的容器已针对特定用途而专门化。所述容器可大体上为气体不可渗透的(至少针对目标化合物)、强度高且有弹性、具有大体上惰性的内壁表面，因此在一些应用中，流体混合物或样品可能能够储存延长的时间周期而不会发生所取样或制备的混合物的组合物的显著改变。

固定容积的罐可具有由例如不锈钢合金等金属制成的壁。壁的内表面可经另外处理，例如进行化学抛光和钝化，以减少对化合物的吸收或对内含物的污染。固定容积容器的缺点包含高价格、相对高的重量、庞大以及高运输成本。固定容积容器的另一缺点来自其所需的维护和特殊的制备程序，包含在使用之前用稀有气体进行净化、加热且随后用强力实验室泵抽空到极低的压力以排空先前的流体。

对样品的处置对于固定容积容器也是困难的。从固定容积容器移除样品导致减小的压力，或在一些情况下导致罐内的局部真空。在某些应用中，必须添加额外的载体流体以补偿移除的样品且随后必须重新计算样品浓度以用于准确的未来使用。

在固定容积容器中的压力下储存的气体混合物用以用工业量来制作标准流体混合物。标准流体混合物通常在载体流体中包括相当高浓度的一种(或一种以上)组分。对于在例如校准分析设备中的实验室使用，可能用额外的载体流体稀释此些标准品以获得用于特定应用的适当浓度。

由于固定容积容器的缺点，用于运输、保存和容纳用于实验室或工业卫生用途的混合物的最广泛使用的容器是包括柔性壁的容器。通常，柔性壁由惰性的低渗透性材料制成。所述壁应具有所容纳和/或目标组分在壁上的低吸附性。具有柔性、低渗透性、低吸收性的壁的容器(例如，取样袋)广泛用于流体取样、空气取样以及液体取样。取样袋具有通常包括例如Kynar(六氟丙烯-聚偏氟乙烯)和Tedlar(经改质的聚氟乙烯聚合物)等材料的壁。

为了用样品或混合物填充此些容器中的任一者，需要一些准备。应对袋进行净化，随后进行冲洗以用于使先前内含物的任何残余物解除吸附且应使其容积减少到实际上尽可能小，优选大体上为零。任何吸附的残余物或剩余内含物都可影响或污染未来的流体混合物或样品流体。

用于制作取样袋的塑料材料具有低但是可测量的渗透性，且制造商通常公开包含具有不同壁组合物的取样袋的渗透性的数据。渗透性数据是相对于不同的流体、混合物和气体样品在某一时间周期中而提供，且可用实验方式确定。在取样袋中当流体与袋的内壁接触时存在至少两种发生的过程影响组分的浓度，包含在取样袋的壁上的吸附以及穿过取样袋的壁的扩散。对于一些低浓度样品，尽管主张低吸附性，但所取样材料的回收率可能仅为所取样组分的85-90％，即使在袋被装载之后短时间内也是如此。这些损失主要是由于在壁上的吸收以及穿过塑料壁的渗透。虽然壁可经清洁或是新的，但可能的吸附位点中的一部分仍在袋壁上是起作用的。

为了控制经由气体渗透的损失，针对不同的所取样物质使用不同的材料。甚至例如特氟龙(Teflon)和其它氟化塑料的材料也具有某种可测量的气体渗透性。

可通过使用具有包括不同材料层的壁的取样袋来减小渗透性。一些多层取样袋包含夹在聚烯烃层与聚酯层之间的铝箔。此些袋已展现出针对某些目标化合物显著减小的但仍可测量的渗透性。为了实现良好的多层组装和附着，某些层可包括低熔点聚合物，例如聚乙烯。然而，聚乙烯可能发出低浓度的残余单体，其污染所取样的容积。取样工业接受且补偿样品的这种缺乏时间稳定性以及取样袋内的样品污染，因为取样袋的使用与用较稳定的固定容积容器相比来说容易许多倍并且更便宜。通过柔性壁取样袋进行的所有取样当前都是用取样泵来执行的。

需要一种取样容器，其将具有取样袋的所有便利性以及用硬壁罐进行取样的稳定性。

还需要一种取样容器，其允许操作者进行直接抓取法取样而无需使用机械泵。