CS255986B1 - Detektor ethanolu v plynné fázi - Google Patents

Abstract

Detektor ethanoLu v plynné ť-ízi je tvořen pracovní komůrkou, v niž jsou umístěny dva teplotní elementy - měrný a referenční. Na měrný teplotní element je nanesena vrstva s imobilizovaným enzymem, například alkoholoxidázou, na referenční teplotní element je nanesena stejná vrstva s dezaktivovaným enzymem. Oba teplotní elementy jsou zapojeny do měrného můstku. Pomocí jeho rozvážení je vyhodnocován obsah plynného ethanolu v pracovní komůrce detektoru.

Description

Vynález se týká detektoru ethanolu v plynné fázi na bázi enzymatické oxidace ethanolu.

Analytické stanovení ethanolu v plynné směsi lze uskutečnit celou řadou způsobů. Jsou známy a ověřeny především spektroskopické a chromatografické metody jeho detekce, a to v širokém koncentračním rozmezí od několika setin až po desítky procent. Nevýhodou zařízení využívaných pro tyto metody-je jednak jejich složitost a jednak skutečnost, že nejsou vhodná pro použití v terénu jako přenosná zařízení.

Ze známých detektorů ethanolu v plynné fázi jsou to především výrobky firmy Dráger, označované jako Alcotest 703 10 a firmy Lion Laboratories Ltd., známé jako Alcometer. Tyto výrobky jsou založeny na anorganickém polovodičovém detektoru, jejich nevýhodou je však citlivost nejen na ethanol, ale současně i na aceton a na další organické páry a plyny, jako je například ethylen, metan atd.

Relativně novým způsobem identifikace a především kvantitativního stanovení řady organických látek se jeví jejich analýza pomocí enzymů. Podstatou těchto, v analytice perspektivních postupů, je skutečnost, že řada zajímavých látek může být oxidována, případně podléhat jiné látkové změně za normálních podmínek pouze v přítomnosti odpovídajícího enzymu. Tyto enzymem zprostředkované látkové přeměny jsou doprovázeny v závislosti na typu použitého enzymu, bud úbytkem kyslíku přítomného ve směsi s alkoholem, nebo změnou spektroskopických vlastností směsí po reakci, ve většině případů však dochází k významným energetickým efektům.

Uvedené nedostatky odstraňuje detektor ethanolu v plynné fázi podle vynálezu, jehož podstatou je, že na teplotní element je nanesena vrstva s zmobilizovaným enzymem alkoholoxidázou nebo alkoholdehydrogenázou. Detektor ethanolu v plynné fázi může být vytvořen také tak, že u prvního teplotního elementu je umístěn ještě druhý teplotní element, jehož pracovní část může být popřípadě také pokryta zmobilizovaným enzymem stejným jako u prvního teplotního elementu a tento enzym je trvale dezaktivován.

Základní výhoda detektoru ethanolu v plynné fázi podle vynálezu spočívá v tom, že probíhá exotermní reakce ethanolu selektivně katalyzována enzymem, což umožňuje sledovat obsah ethanolu v plynné fázi, která obsahuje i další složky, které mohou oxidovat, nebo které poskytují při spektrometrické analýze signály rušící správné vyhodnocení spektroskopických signálů ethanolu.Detektor ethanolu v plynné fází podle vynálezu byl odzkoušen na příkladném provedení, které je uvedeno na obr. 1 a obr. 2.

Detektor ethanolu v plynné fázi na obr. 1 je tvořen pracovní komůrkou £, která je zhotovena z vhodně izolačního materiálu, například teflonu, opatřenou otvorem £ pro vstup a otvorem £ pro výstup sledované fáze. V pracovní komůrce £ jsou umístěny první teplotní element £, tvořený měrným termistorem, a druhý teplotní element 5, tvořený referenčním termistorem, přičemž na pracovní část 6. prvního teplotního elementu £ je zmobilizován vhodný enzym, například alkoholoxidáza, na pracovní část £ druhého teplotního elementu £ je zmobilizován typově stejný enzym, který je trvale dezaktivován.

Uspořádání detektoru ethanolu v plynné fázi na obr. 2 je uvedeno pro případ, kdy je zapotřebí sledovat obsah ethanolu v mediu, které neobsahuje dostatečné množství vlhkosti nutné pro správnou funkci enzymu.

Detektor ethanolu v plynné fázi je tvořen stejnými díly jako v prvém případě a v pracovní komůrce £ je navíc umístěna přívodní rozdvojená kapilára 9. zhotovená z tepelně izolačního materiálu - z teflonu nebo skla, která je napojena na zásobník £ vodného roztoku a dotýká se vrstev zmobilizovaného enzymu na obou pracovních částech £ a £ teplotních elementů £ a 5.

Při vstupu plynného ethanolu do pracovní komůrky 1^ dochází vlivem enzymu, který je imobilizován na pracovní části 6 prvního teplotního elementu _4, k bezplamennému spalování ethanolu s kyslíkem, čímž dochází ke zvýšení teploty měrného termistoru - prvního teplotního elementu 4. První teplotní element £ je zapojen do měrného můstku s druhým teplotním elementem 5, pokrytým vrstvou s dezaktivovaným enzymem, necitlivým tedy na ethanol. Rozvážení měrného můstku je pak vyhodnocováno a je úměrné množství plynného ethanolu v pracovní komůrce detektoru ethanolu v plynné fázi.

Claims (2)

1. Detektor ethanolu v plynné fázi tvořený pracovní komůrkou, v níž je umístěn alespoň jeden teplotní element, vyznačující se tím, že na pracovní část (6) teplotního elementu (4) je nanesena vrstva s imobilizovaným enzymem alkoholoxidázou nebo alkoholdehydrogenázou.

2. Detektor ethanolu v plynné fázi podle bodu 1, vyznačující se tím, že u prvního teplot ního elementu (4) je umístěn ještě druhý teplotní element (5), jehož pracovní část (7) je popřípadě pokryta vrstvou se stejným imobilizovaným enzymem jako pracovní část (6) prvního teplotního elementu (4), přitom tato vrstva je trvale dezaktivována.

2 výkresy