CH632844A5 - Method and apparatus for measuring the gas proportions of oxygen, carbon monoxide or carbon dioxide of gaseous or liquid samples, especially of exhaled air and of blood - Google Patents

Method and apparatus for measuring the gas proportions of oxygen, carbon monoxide or carbon dioxide of gaseous or liquid samples, especially of exhaled air and of blood Download PDF

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der Gasanteile von Sauerstoff, Kohlenmonoxyd oder Kohlendioxyd gasförmiger oder flüssiger Proben, insbesondere des Atems und des Bluts.
In der medizinischen und naturwissenschaftlichen Forschung sowie in anderen Anwendungsbereichen, beispielsweise auch bei regelmässigen Kontrollmessungen im Rahmen des Umweltschutzes, sowie in Fermentern und in der Luft-, Raumfahrt- und Tauchtechnik, stellt sich häufig die Aufgabe, geringe Konzentrationen von Sauerstoff, Kohlenmonoxyd oder Kohlendioxyd in geringen Probenmengen schnell und mit ausreichender Genauigkeit zu bestimmen.
Seit langem ist eine Reihe von gasanalytischen Verfahren bekannt, die teils auf physikalischen, teils auf chemischen Methoden beruhen. Die physikalische Bestimmung von Sauerstoff, Kohlenmonoxyd und Kohlendioxyd kann mit Hilfe der Massen-spektrometrie und Gaschromatographie erfolgen. Für die Bestimmung des Sauerstoffs können zusätzlich paramagnetische und polarographische Verfahren sowie die Wärmeleitfähigkeitsmessung und schliesslich galvanische Zellen hinzutreten. Im Falle von Kohlenmonoxyd und Kohlendioxyd kommen zusätzlich Verfahren auf der Grundlage der Ultrarotabsorption in Frage. Klassische chemische Verfahren sind manometrische oder volumetrische Methoden zur Sauerstoff- und Kohlendioxydbe-stimmung (Messung einer Druck- oder Volumenänderung nach Absorption einer Gasfraktion), sowie die Verwendung von Re-doxsystemen für den Sauerstoffnachweis oder die Registrierung der Farbänderung von Hämoglobin bei Reaktion mit Sauerstoff oder Kohlenmonoxyd.
Jede der bisher gebräuchlichen Methoden ist mit mindestens einem der nachfolgenden Nachteile behaftet:
Hohe Gerätekosten, grosse Störanfälligkeit der Geräte, anspruchsvolle Gerätebedienung, lange Analysendauer, grosses Probenvolumen, mangelnde Spezifität für das zu untersuchende Gas, Messung entweder nur in der Gas- oder nur in der flüssigen Phase oder Notwendigkeit der Verwendung zahlreicher, teurer Chemikalien.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein an den jeweiligen Zweck anpassbares Verfahren vorzuschlagen, welches für Gas- oder Flüssigkeitsproben geeignet ist, welches für drei unterschiedliche Gase in der gleichen Weise gehandhabt wird und bei dem lediglich billige Chemikalien auszutauschen sind.
Gleichzeitig wird angestrebt, die Analysendauer zu verkürzen und die Empfindlichkeit zu steigern. Von besonderem Interesse ist in diesem Zusammenhang die Messung von Sauerstoffkonzentrationen. Zu diesem Zweck soll eine leicht transportable (mobile) Vorrichtung geschaffen werden, die eine schnelle, einfache, billige und genaue Sauerstoffmessungin Flüssigkeiten und Gasen zulässt.
Gelöst wird diese genannte Aufgabe nach der Erfindung vor allem durch das Verfahren nach Anspruch 1.
Ein abgewandeltes, jedoch nach dem gleichen Prinzip arbeitendes Verfahren ist gekennzeichnet durch Einspritzen der in einer Injektionsspritze befindlichen Probe in eine mit einer inerten Flüssigkeit — insbesondere destilliertem Wasser — gefüllte und durch hochgereinigtes Inertgas, insbesondere Stickstoff, kontinuierlich durchströmte Injektionskammer, durch kontinuierliches Zuführen und Mischen des Gemisches des aus der Gasoder Flüssigkeitsprobe stammenden zu analysierenden Gases und des Inertgases mit dem jeweiligen Reaktionslösungsge-misch unter Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden Zufuhrmengen- bzw. Mischungsverhältnisses der Probe und der Reaktionslösung und durch Bestimmen der Konzentration des einfärbenden Stoffes (02, CO oder C02) durch Messen in einem mit einem Kurvenschreiber ausgerüsteten Photometer.
5 Ein drittes abgewandeltes Verfahren, bei dem ebenfalls die gleichen Reagenzlösungen Anwendung finden, ist gekennzeichnet durch Einspritzen der in einer Präzisionsinjektionsspritze befindlichen Probe in eine allseits geschlossene durchsichtige, mit jeweils einem für das zu analysierende Gas spezifischen Re-lo aktionslösungsgemisch gefüllte Küvette und durch Bestimmen der Konzentration des einfärbenden Stoffes (02, CO oder C02) durch Messen des Absorptionsgrades der nach Ablauf einer Reaktionszeit in ein Photometer eingesetzten Küvette, wobei die Änderung des Absorptionsgrades durch Vergleich mit einer ei-15 nen Standardleerwert darstellenden Küvette ermittelt wird, die mit der gleichen Flüssigkeitsmenge, aber ohne die zum Nachweis verwendeten Reagenzien, gefüllt ist.
Die Bestimmung von Sauerstoff erfolgt unter Verwendung von Reaktionslösungsgemischen, die mit Sauerstoff eine intensi-20 ve Färbung ergeben, z.B. unter Verwendung von Hydroxy- oder Aminoderivaten aromatischer Verbindungen, wie Benzol oder Naphthalin oder von Derivaten mehrkerniger Aromaten mit Heteroatomen.
Gegebenenfalls erfolgt zum Reaktionslösungsgemisch ein 25 Zusatz von farbverstärkenden Substanzen, wie Metallsalzen, z.B. von Fe2+ (in Form von Fe(NH4)2(S04)2).
Besonders bewährt hat sich für die Sauerstoffmessimg eine Reaktionslösung mit einem Gehalt von 5-100 m Mol/1 an Brenzkatechin, 1-20 m Mol/1 Eisenammoniumsulfat (Mohr 30 'sches Salz) und 0,02—5 n Natronlauge.
Die photometrische Messung der Reaktionsprodukte erfolgt im System Brenzcatechin + Fe2+ bei 490 nm, während man bei Verwendung von Pyrogallol als Reaktionsmittel vorzugsweise bei einer Wellenlänge von 520 nm arbeitet. 35 Der Kohlenmonoxydgehalt kann in einfacher Weise durch Anwendung eines Reaktionslösungsgemisches ermittelt werden, das durch Verdünnen von Blut mit destlliertem Wasser im Verhältnis von 1:200 bis 1:2000 hergestellt wird.
Bei der Kohlenmonoxydbestimmung mit Hilfe von 1:200 40 verdünntem Blut empfiehlt sich eine Lichtwellenlänge von ca. 536 nm und bei Verwendung von 1:2000 verdünntem Blut eine Lichtwellenlänge von ca. 420 nm.
Zur Bestimmung von Kohlendioxyd benutzt man vorzugsweise eine Reaktionslösung von Hydrazinhydrat und Fuchsin, 45 wobei die Fuchsinkonzentration vorteilhaft 0,05-0,5 m Mol/1 und der Hydrazingehalt 1-10 m Mol/1 beträgt.
Für die Kohlendioxydbestimmung wird eine Lichtwellenlänge von ca. 545 nm empfohlen.
Bei dem erstgenannten Verfahren kann eine an sich be-50 kannte Pumpe Verwendung finden, welche die Gas- oder Flüssigkeitsprobe zusammen mit einer oder mehreren geeigneten Reaktionslösungen kontinuierlich und unter Aufrechterhaltung eines bestimmten Mengenverhältnisses zum Mischort und -nach Abscheidung von Gasblasen - zum Photometer fördert. 55 Vorteilhaft werden in den Förderstrom der Reaktionsflüssigkeiten kontinuierlich Gasblasen eines Inertgases - insbesondere hochgereinigter Stickstoff - eingeleitet. Zweckmässig ist ferner, vor dem Einleiten einer Gasprobe, in den Förderstrom durch Hindurchleiten eines Inertgases, insbesondere hochgereinigter 60 Stickstoff, durch den Förderstromkanal und durch das Photometer eine Nullwerteinstellung in demselben vorzunehmen.
Ein Druckausgleich in den die Reaktionslösungen abgebenden Behältnissen kann durch ein Nachströmen des Inertgases, insbesondere durch Stickstoff gas, das durch eine alkalische Py-65 rogallol-Lösung hindurchgeleitet wurde, hergestellt werden.
Das zweite abgewandelte Verfahren sieht die Verwendung einer Injektionskammer vor, welche durch ein von der Unterseite durch eine gasdurchlässige und flüssigkeitsundurchlässige
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Sperrwand - insbesondere Fritte - eintretendes Inertgas durch- Bedingt durch die Schnelligkeit der Messung und durch die strömt wird. Vorteilhaft ist diese Injektionskammer über eine Tatsache, dass in dem für die Farbreaktion verwendeten Reak-
mit einem Absperrventil ausgestattete Verbindungsleitung mit tionslösungsgemisch keinerlei biologische Reaktionen, wie At-
einem mit Flüssigkeit gefüllten Vorratsbehälter verbunden. mung u.dgl., ablaufen können, ist die Möglichkeit gegeben, Sau-
Die besondere Zusammensetzung der Flüssigkeit richtet 5 erstoffkonzentrationsmessungen auch in solchen biologischen sich nach der Art der zu untersuchenden Probe und der Art des Systemen durchzuführen, in denen durch biologische Vorgänge Gases. Bei der Untersuchung von Blut wird zum Austreiben von die Sauerstoffkonzentration während einer längerdauernden
Sauerstoff Kaliumhexacyanoferrat (III) und zum Austreiben Messimg so stark verändert wird, dass kein aussagefähiges Er-
von Kohlendioxyd wird verdünnte Essigsäure verwendet. gebnis zu erhalten ist.
Der Mengenanteil des zu untersuchenden Gases wird durch io Die Verdünnung der Probe (10-100 (il) auf das Volumen planimetrisches Messen des Flächeninhalts unterhalb der Mess- des Reaktionslösungsgemisches von ca. 2,5 ml ermöglicht auch kurve im Kurvenschreiber des Photometers errechnet oder die Messung intensiv gefärbter Proben (z.B. Blut), da durch die durch einen elektronischen Integrator bestimmt. starke Verdünnung die Eigenextinktion der Proben gegenüber
Bei dem dritten abgewandelten Verfahren werden mit den dem Sauerstoffmesswert relativ gering ist.
jeweiligen Reaktionslösungen gefüllte Küvetten verwendet, die is Die Sauerstoffbestimmung kann sowohl in Gasen als auch in mit einem aus gasdichtem, aber durchstechbarem Werkstoff Flüssigkeiten vorgenommen werden. Bei der Untersuchung des hergestellten Verschlussdeckel gasdicht verschlossen sind. Sauerstoffgehalts flüssiger Proben kann auf eine sonst notwen-
Für die Messung von Sauerstoffkonzentrationen wird eine dige Extraktion oder Elution des Gases aus der flüssigen Phase
Testküvette verwendet, die durch eine sauerstoffdichte und verzichtet werden. Das Vorhandensein von 1-2 ml Inertgas in durchstechbare Membran verschlossen ist und mit einem durch 20 der Küvette, entsprechend etwa 30-40% des Gesamtvolumens
Sauerstoff verfärbbaren Reagens teilweise gefüllt sowie mit ei- ermöglicht einen Druckausgleich, der bei der Injektion flüssiger ner Inertgasatmosphäre versehen ist. Proben nötig ist.
Diese Küvette besteht aus gasundurchlässigem Material, Die Messung der Sauerstoffkonzentration kann im mobilen vorzugsweise aus Glas, und hat eine für die photometrische Einsatz vorgenommen werden, wenn ein tragbares, batteriebe-
Messung geeignete, z.B. eine zylindrische Form (Rundküvette). 25 triebenes Photometer für die Absorptionsmessung benutzt wird.
Empfehlenswerte Masse für diese Rundküvette sind: 10 mm In- Auf diese Weise kann die Diagnostik der Sauerstoffkonzentra-
nendurchmesser (entsprechend etwa 10 mm Schichtdicke), tion des menschlichen Bluts, zum Beispiel in der Notfall- und
12 mm Aussendurchmesser, 3-5 ml Inhalt. Katastrophenmedizin (Notarztwagen), in der Tauch-, Luft- und
Die beschriebene Küvette wird verschlossen durch eine sau- Raumfahrtmedizin (U-Boot, Flugzeug) sowie in der Sport- und erstoffdichte, durchstechbare Membran. Die Verschlussmem- 30 Arbeitsmedizin direkt an Ort und Stelle durchgeführt werden,
bran besteht aus mehreren übereinander geklebten Schichten Nachfolgend werden drei Ausführungsbeispiele der Erfin-
von elastischem Trägermaterial, wie Gummi und synthetischen dung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Hochpolymeren sowie gasdichten Metallfolien, z.B. in der An- Bei dem in Figur 1 schematisch dargestellten ersten Verfah-
ordnung: Synthetische Hochpolymere - Aluminiumfolie - ren wird eine Gasprobe durch eine Präzisionspumpe 11 in eine
Gummi - Aluminiumfolie - synthetische Hochpolymere. Die 35 Mischspirale 12 gefördert. Dieselbe Präzisionspumpe fördert in
Küvette wird in geeigneter Weise, z.B. durch Verkleben oder einem bestimmten konstanten Mengenverhältnis aus dem Be-
durch einen Metallringverschluss mit der beschriebenen Mem- hälter 13 Reaktionslösung I und/oder II aus dem Behälter 14
bran verschlossen. ebenfalls in die Mischspirale 12, wo die Einfärbung stattfindet.
Die auf ihren Sauerstoffgehalt hin zu untersuchende Probe Nach Austritt der Glasblasen wird die Probenflüssigkeit durch wird mit Hilfe einer Injektionsspritze, speziell einer Präzisions- 40 ein Photometer 15 geleitet und dort in bekannter Weise analy-
spritze, unter Durchstechen der Membran in die Küvette inji- siert.
ziert. Nach Entfernen der Injektionsspritze gewährleisten die Der Nullwert des Photometers wird zweckmässig dadurch elastischen Folien der Membran für einige Stunden die Dichtig- bestimmt, dass vor Durchführung der Analyse anstelle der Gas-
keit der Membran gegenüber Sauerstoff. Dadurch ist die Mög- probe ein hochgereinigtes Stickstoffgas eine Zeitlang eingeleitet lichkeit gegeben, die Messung (s.u.) einige Stunden nach Injek- 45 wird, das zuvor in einer Waschflasche 16 mit einer alkalischen tion der Probe vorzunehmen. Pyrogallollösung von etwaigen Sauerstoffgasbestandteilen be-
Die beschriebene Sauerstoffkonzentrationsmessung ist ex- freit wurde.
trem einfach durchführbar. Da lediglich eine Probe von 10- Das in Figur 2 dargestellte abgewandelte zweite Verfahren 100 [il mit einer Präzisionsspritze in die Küvette einzuspritzen findet insbesondere dann Anwendung, wenn nur geringe Probe-und die Absorptionsänderung in einem Photometer abzulesen 50 mengen verfügbar sind. Diese werden mit einer Spritze 21 aufist, kann diese Bestimmung auch durch ungeschultes Personal genommen und in eine senkrecht stehende Injektionskammer durchgeführt werden. Weiterhin erfolgt die Messung der Sauer- 22 injiziert, die mit einer Flüssigkeit angefüllt ist. Letztere wird Stoffkonzentration sehr schnell, denn vom Einbringen des Bluts durch einen Gasstrom aus hochgereinigtem Stickstoff durch-bis zum Erhalt des Messergebnisses wird maximal eine Minute strömt, der von unten her durch eine Bodenplatte 23 aus einer benötigt. 55 Fritte in die Injektionskammer 22 eintritt und die Flüssigkeit
Durch die Anwendung eines alkalischen Milieus im Reak- durchwirbelt, so dass das zu untersuchende Gas aus der Gaspro-
tionslösungsgemisch werden gleichzeitig die bei der Untersu- be oder der Probenflüssigkeit nach oben mitgerissen und zu der chung von biologischem Material möglicherweise in der Probe Präzisionspumpe gefördert wird.
enthaltenen Zellen (z.B. Erythrocyten bei Sauerstoffmessungen Die besagte Präzisionspumpe 11 fördert ebenso wie beim im Vollblut) lysiert und die Zellmembran in Lösung gebracht. 60 ersten Verfahren in konstantem Mengenverhältnis kontinu-Weiterhin werden andere organische korpuskuläre Bestandtei- ierlich die entsprechenden Reaktionslösungen in die nachfeile, z.B. solche des Flusswassers (Algen o.ä.) gelöst. Gegebenen- gende Mischspirale 12, von welcher die eingefärbte Lösung in falls kann der LÖsungsprozess durch Zusatz von Detergentien, das Photometer 15 gelangt. Die in der Injektionskammer be-wie z.B. von 1-3 % Natriumdodecylsulfat, erleichtert werden. findliche Flüssigkeit kann über eine Verbindungsleitung 24 und
Auf diese Weise wird eine Störung der photometrischen 65 durch Öffnung des Hahns 25 aus einer Vorratskammer 26 erMessung durch korpuskuläre Begleitstoffe in den zu untersu- setzt oder durch eine Ablaufleitung 27 durch Öffnen des Hahns chenden Proben weitgehend vermindert oder gänzlich unter- 28 abgeblasen werden.
drückt. Das dritte Verfahren bedarf lediglich einer Präzisionsinjek-
tionsspritze, einer allseits geschlossenen, an einer Seite einsteckbaren durchsichtigen Testküvette, die mit jeweils einer der verschiedenen Reaktionslösungen gefüllt ist, und eines Photometers, in welches die Testküvette nach Injektion der Probe, Schütteln und zweiminütiger Wartezeit eingesetzt und beobachtet wird. Die Änderung des Absorptionsgrades ergibt sich durch Vergleich einer einen Standardleerwert darstellenden Küvette, die mit der gleichen Flüssigkeitsmenge, aber ohne die zum Nachweis verwendeten Reagenzien gefüllt ist. Dieses Verfahren arbeitet also nicht kontinuierlich mit Hilfe einer Präzisionspumpe, sondern diskontinuierlich. Ein Ausführungsbeispiel für eine Testküvette zur Messung von Sauerstoffkonzentrationen ist in Fig. 3 dargestellt.
Es handelt sich dabei um eine Rundküvette 31 aus Glas mit einer Lichtweglänge von 10 mm, die mit 2,5 ml Reaktionsflüssigkeit 32 gefüllt ist. Der verbleibende Küvettenraum ist mit Inertgas 33 gefüllt. Die Küvette 31 ist mit einer aus mehreren Schichten zusammengesetzten Membran 34 verschlossen, die mit einem Schraubverschluss 35 gegen die Auflagefläche der Küvette gedrückt wird. Die Injektion der Probe erfolgt mit Hilfe einer Injektionsspritze durch die Membran 34 hindurch. Die Membran (Fig. 3a) ist aus den folgenden Schichten aufgebaut: Polyäthylen 36 Aluminium 37, Paragummi 38, Aluminium 39, Polyäthylen 31.
Die Vorteile der vorgeschlagenen Verfahren liegen auf der Hand. Es wird die Möglichkeit eröffnet, gleiche Apparaturen für die Bestimmung von drei unterschiedlichen Gasen zu verwenden, wobei lediglich einige Reagenzien auszutauschen sind. Die Verfahren sind in ihrer Durchführung sehr einfach, so dass sie auch durch ungeschultes Personal durchgeführt werden können. Ferner fallen die hohen Empfindlichkeiten ins Gewicht. Bei einem Gasprobenstrom von 2,5 ml/min werden beim ersten Verfahren folgende Maximalempfindlichkeiten erreicht: Sauerstoff 0,002 Vol%, Kohlenmonoxyd 0,005 Vol-% und Kohlendioxyd 0,01 Vol.-%.
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Das dritte Verfahren eignet sich gerade dann, wenn nur geringe Probemengen zur Verfügung stehen und ist bei Probemengen von ca. 1 bis 100 mikrolitern Gas oder Flüssigkeit anwendbar. Jede geschlossene Küvette kann beispielsweise mit 2,5 s milliliter Flüssigkeit und 1,5 milliliter Inertgas gefüllt sein. Die Lichtweglänge der Küvette mag 10 mm betragen, so dass sie in jede Halterung eines herkömmlichen Photometers einzusetzen ist.
Für den Bereich der medizinischen Diagnostik bedeutet io dies, dass zur Gewinnung einer Blutprobe auf eine Venenpunktion verzichtet werden kann (ärztliches Hilfspersonal kann das erforderliche Blut aus dem Orhläppchen entnehmen), oder dass auch dann eine Sauerstoffmessung vorgenommen werden kann, wenn nur geringe Mengen zur Verfügung stehen (Bestimmung i5 der Sauerstoffkonzentration im Kopfschwartenblut des Säuglings).
Im Gegensatz zu anderen Verfahren wird nicht der Sauer-stoffpartialdruck, sondern die Sauerstoffkonzentration gemessen. Dies hat in einer Reihe von Fällen, z.B. bei Vergiftungen, 20 bei denen Methämoglobin gebildet wird, oder bei CO-Vergiftungen eine erhebliche diagnostische Bedeutung.
Beachtenswert ist ferner der geringe bauliche Aufwand der erfindungsgemässen Verfahren, der sich in niedrigen Gestehungskosten und niedrigen Gebrauchskosten niederschlägt, da 25 billige Chemikalien verwendet werden. Der besagte geringe bauliche Aufwand ergibt auch eine hohe örtliche Mobifität, so dass insbesondere das dritte Verfahren auch bei Felduntersuchungen im Rahmen von Umweltschutzüberwachungen anwendbar ist.
30 Ins Gewicht fällt auch die hohe Variabilität und Anpassungsfähigkeit an den jweiligen Zweck, da drei Verfahren zur Verfügung stehen, die alle Möglichkeiten einer gasförmigen oder flüssigen Probe, grosser oder kleiner Probenmengen und der drei unterschiedlichen Gassorten abdecken.
35 Alle Verfahren verkürzen überdies die bislang üblichen Analysenzeiten auf 2 min.
C
1 Blatt Zeichnungen

Claims (23)

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1. Verfahren zur Messung der Gasanteile von Sauerstoff, Kohlenmonoxyd oder Kohlendioxyd gasförmiger oder flüssiger Proben, insbesondere des Atems und des Bluts, gekennzeichnet durch Verwendung einer für das zu messende Gasanteil spezifischen Reaktionslösung, die sich bei Anwesenheit des betreffenden Gases in charakteristischer Weise verfärbt, durch Zuführen und Mischen der Probe, bzw. des aus der Probe stammenden Gases mit der jeweiligen Reaktionslösung, und durch Bestimmen der Konzentration des einfärbenden Stoffes (02, CO oder C02) durch Messen des Absorptionsgrades in einem Photometer.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sich in einer Injektionsspritze befindliche Probe in eine mit einer inerten Flüssigkeit - insbesondere destilliertem Wasser — gefüllte und durch hochgereinigtes Inertgas—insbesondere Stickstoff - kontinuierlich durchströmte Injektionskammer eingespritzt wird, dass die Probe oder das aus der Flüssigkeitsprobe stammende, zu analysierende Gas sowie das Inertgas der jeweiligen Reaktionslösung kontinuierlich zugeführt und gemischt werden, und dass die Konzentration des einfärbenden Stoffes in einem mit einem Kurvenschreiber ausgerüsteten Photometer bestimmt wird.
2
PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sich in einer Präzisionsinjektionsspritze befindliche Probe in eine allseits geschlossene, durchsichtige und mit jeweils einer für das zu analysierende Gas spezifischen Reaktionslösung gefüllte Testküvette eingespritzt wird, und dass die Konzentration des einfärbenden Stoffes durch Messen des Absorptionsgrades der nach Ablauf einer Reaktionszeit in ein Photometer eingesetzten Küvette bestimmt wird, wobei die Änderung des Absorptionsgrades durch Vergleich mit einer einen Standardleerwert darstellenden Küvette ermittelt wird, die mit der gleichen Flüssigkeitsmenge, aber ohne die zum Nachweis verwendeten Reagenzien, gefüllt ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktionslösung für die Sauerstoffbestimmung eine Lösung von Hydroxy- oder Aminoderivaten aromatischer Verbindungen wie Benzol oder Naphtalin, oder aus Derivaten mehrkerniger Aromaten mit Heteroatomen in Natronlauge unter Zusatz geringer Mengen von Eisenammoniumsulfat als Farbverstärkungsfaktor und für die Bestimmung von Kohlendioxyd eine Reaktionslösung von Fuchsin und Hydrazinhydrat verwendet wird.
5 Behältnissen ein Druckausgleich durch ein nachströmendes Inertgas - insbesondere durch Stickstoffgas, das durch eine alkalische Pyrogallol-Lösung hindurchgeleitet wurde - hergestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Reaktionslösung für die Sauerstoffbestimmimg aus 5-100 m Mol/1 Brenzkatechin, 1-20 m Mol/1 Eisenammoniumsulfat und 0,02—5 n Natronlauge und für die Kohlendioxydbe-stimmung aus 0,05-0,5 m Mol/1 Fuchsin und 1—10 m Mol/1 Hy-drazin zusammengesetzt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kohlenmonoxydbestimmung eine Reaktionslösung verwendet wird, die durch Verdünnen von Blut mit destilliertem Wasser im Verhältnis 1:200 bis 1:2000 erhalten wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verwendung einer Pumpe, welche die Gas- oder Flüssigkeitsprobe zusammen mit einer oder mehreren geeigneten Reaktionslösungen kontinuierlich und unter Aufrechterhaltung eines bestimmten Mengenverhältnisses zum Mischort und - nach Abscheiden von Gasblasen—zum Photometer fördert.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in den Förderstrom einer Flüssigkeitsprobe kontinuierlich Gasblasen eines Inertgases - insbesondere hochgereinigter Stickstoff - eingeleitet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einleiten einer Gasprobe in den Förderstrom durch Hindurchleiten eines Inertgases - insbesondere hochgereinigter Stickstoff - durch den Förderstromkanal und durch das
Photometer eine Nullwertbestimmung in demselben vorgenommen wird.
10 wendung einer Injektionskammer, welche durch ein von der
Unterseite durch eine gasdurchlässige und flüssigkeitsundurchlässige Sperrwand - insbesondere Fritte - eintretendes Inertgas durchströmt wird.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass in den die Reaktionslösungen abgebenden
11. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Ver-
12. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Verls wendung einer Injektionskammer, die über eine mit einem Absperrventil ausgestattete Verbindungsleitung mit einem mit Flüssigkeit gefüllten Vorratsbehälter verbunden ist.
13. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Verwendung einer Flüssigkeit mit einer besonderen Zusammenset-
14. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei kleinen Probenmengen der Mengenanteil des zu untersuchenden Gases durch planimetrisches Messen des Flächenin-
25 halts unterhalb der Messkurve im Kurvenschreiber des Photometers errechnet wird oder durch einen elektronischen Integrator bestimmt wird.
15. Verfahren nach den Ansprüchen 1,2 oder 3, gekenn-
3o zeichnet durch Anwendung einer Lichtwellenlänge von ca.
490 nm bzw. ca. 520 nm im Photometer bei Verwendung von Brenzkatechin bzw. Pyrogallol zur Sauerstoffbestimmung.
16. Verfahren nach den Ansprüchen 1,2 oder 3, gekennzeichnet durch Anwendung einer Lichtwellenlänge von ca.
35 536 nm bzw. 420 nm im Photometer bei Verwendung von 1:200 bzw. 1:2000 mit destilliertem Wasser verdünntem Blut zur Kohlenmonoxydbestimmung.
17. Verfahren nach den Ansprüchen 1,2 oder 3, gekennzeichnet durch Anwendung einer Lichtwellenlänge von ca.
40 545 nm im Photometer zur Kohlendioxydbestimmung.
18. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, bestehend aus einem Photometer und einer Testküvette, dadurch gekennzeichnet, dass die Testküvette durch eine
„ sauerstoff dichte und durchstechbare Membran verschlossen ist
45
und mit einem durch Sauerstoff verfärbbaren Reagens teilweise gefüllt sowie mit einer Inertgasatmosphäre versehen ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass diese gasdichte und durchstechbare Membran aus
50 mehreren übereinander geklebten Schichten von elastischem Trägermaterial, wie Gummi und synthetischen Hochpolymeren sowie gasdichten Metallfolien, z.B. in der Anordnung: Synthetische Hochpolymere-Metallfolien-Gummi-Metallfolien-synthetische Hochpolymere, besteht.
55 20. Vorrichtung nach Anspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass das durch Sauerstoff verfärbbare Reagens aus Hydroxy- oder Aminoderivaten aromatischer Verbindungen, wie Benzol oder Naphthalin, oder aus Derivaten mehrkerniger Aromaten mit Heteroatomen, z.B. aus 25 m Mol/1 Brenzkatechin in 1 N NaOH oder KOH, besteht.
20 zung, die den Austritt des zu untersuchenden Gases aus einer Probenflüssigkeit beschleunigt.
21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 18 und 20, dadurch-gekennzeichnet, dass dem verfärbbaren Reagens farbverstärkende Substanzen, wie Metallsalze, z.B. 5 m Mol/1 Fe2+ (in es Form von Fe(NH4)2(S04)2), zugesetzt sind.
22. Vorrichtung nach den Ansprüchen 18,19 und 20, dadurch gekennzeichnet, dass dem Reaktionslösungsgemisch Detergentien, z.B. 1-3% Natriumdodecylsulfat, zugesetzt sind.
60
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23. Vorrichtung nach Anspruch 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der das Inertgas enthaltende Raum 30—40% des Gesamtvolumens der Küvette beträgt.
CH449877A 1976-04-17 1977-04-12 Method and apparatus for measuring the gas proportions of oxygen, carbon monoxide or carbon dioxide of gaseous or liquid samples, especially of exhaled air and of blood CH632844A5 (en)

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DE19772712158 DE2712158C2 (de) 1977-03-19 1977-03-19 Vorrichtung zur photometrischen Messung des Sauerstoffgehaltes gasförmiger oder fluessiger Proben

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