DD159907A1 - Messanordnung zur kolorimetrischen analyse von fluessigkeiten und dispersionen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung ist besonders geeignet, zeitliche Aenderungen des Extinktionskoeffizienten zu erfassen. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist, Loesungen oder Dispersionen mit sehr hohem Extinktionskoeffizienten auf einfache Weise und schnell kolorimerisch zu untersuchen. Das wird durch eine Messanordnung erreicht, bei der das von einer Lichtquelle ausgehende Licht mittels eines geeigneten Lichtleiters in die Fluessigkeit geleitet wird, dort eine Fluessigkeitsschicht bestimmter Dicke durchdringt und mittels eines zweiten Lichtleiters aus der Fluessigkeit heraus zu einem fotoelektrischen Wandler gelangt. Die beiden in die Fluessigkeit eintauchenden Enden der Lichtleiter sind plan gestaltet und stehen sich parallel gegenueber, wobei ihr Abstand mit Hilfeeiner mechanischen Vorrichtung z.B. einer Mikrometerschraube, veraendert ist.

Description

23 0 963

	33,	3 %	Berlin, den 15
	- 33,	3 %	251/4165/111
Erfinder	33,	3 %
Dr. P. Friese
Ch. Klaus
Κ* Zacharzowsky

4. 1981

Meßanordnung zur kolorimetrischen Analyse von Flüssigkeiten und Dispersionen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Meßanordnung zur kolorimetrischen Analyse von Flüssigkeiten und Dispersionen mit großen. Extinktionskoeffizienten· Sie ist besonders geeignet, zeitliche Änderungen der Extinktionskoeffizienten zu erfassen.

Charakteristik der bekannten technischen lösungen Geräte zur kolorimetrischen Analyse sind seit langem bekannt. Sie arbeiten gewöhnlich .mit räumlich fest angeordneter Lichtquelle und einem fotoelektrischen Wandler, zwischen denen eine Küvette mit der zu untersuchenden Lösung oder Dispersion aufgestellt wird. Zur Untersuchung von Flüssigkeiten mit sich zeitlich ändernden Extinktionskoeffizienten sind diese Geräte wenig geeignet, davständig Proben entnommen' und kolorimetrisch analysiert werden müsse:

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Für derartige Zwecke wurden Durchflußkolorimeter entwickelt, bei denen die zu untersuchende Flüssigkeit durch eine Küvette, die sich zwischen Lichtquelle und fotoelektrischem Wandler befindet, gepumpt wird· Bei Vorgängen mit schneller Veränderung des Extinktionskoeffizienten arbeiten die Durchflußkolorimeter zu ungenau, da durch den Strömungskreislauf über die Meßküvette die Anzeige des realen Wertes für die Lichtabsorption verzögert wird.

Sowohl Durchflußkolorimeter als auch die Kolorimeter mit einfacher Küvette sind wenig geeignet, Lösungen oder Dispersionen zu untersuchen, deren Extinktionskoeffizienten so groß sind, daß bei einer Schichtdecke von 10 bis 2OyUn das hindurchgeschickte Licht fast vollständig absorbiert wird· Küvetten mit derart geringen Flüssigkeitsdicken lassen sich zwar herstellen, sind aber schwierig zu handhaben, was das Erfüllen der Flüssigkeiten und die Reinigung betrifft.

Ziel· der Erfindung

Ziel der Erfindung ist, die genannten Nachteile zu vermeiden und eine Möglichkeit zu schaffen, mit deren Hilfe Lösungen und Dispersionen mit großen Extinktionskoeffizienten kolorimetrisch untersucht werden können.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lösungen oder Dispersionen mit sehr hohen Extinktionskoeffizienten auf einfache Weise und schnell kolorimetrisch zu untersuchen, wobei auch für Systeme mit zeitabhängigen Extinktionskoeffizienten kontinuierliche Messungen möglich sind.

Merkmale der Erfindung ·

Erfindungsgemäß wird das mittels einer Meßanordnung erreicht, bei der das von einer Lichtquelle ausgehende Licht mit Hilfe eines Lichtleiters in die zu'untersuchende Flüssigkeit geleitet wird, hier eine vorgegebene Schichtdicke der Flüssigkeit durchdringt und dann mit Hilfe eines zweiten Lichtleiters zu einem fotoelektrischen Wandler geleitet wird, mit dessen HiI-

Ό ό.

fe die Lichtabsorption der Flüssigkeit gemessen wird_e Die zur Berechnung des Extinktionskoeffizienten notwendige ..Schichtdicke, d, h. der· Abstand der in die Flüssigkeit eintauchenden Lich'tleiterenden kann mit. Hilfe einer Mikrometerschraube oder einer anderen.mechanischen Einrichtung eingestellt werden·"

Dabei ist es möglich die Schichtdicke während einer Messung zu verstellen· Das kann sich als notwendig erweisen, wenn eine vorgegebene Schichtdicke so groß ist, daß das hindurchgeschickte Licht nahezu vollständig absorbiert wird und die Empfindlichkeit des fotoelektrischen Wandlers nicht mehr au£ reicht, um brauchbare Meßwerte zu ermitteln. Während bei hei kömmlichen Kolorimetern mit kleineren Küvetten gemessen werden mußte, genügt hier eine Verkleinerung des Abstandes der Lichtleiterenden mit Hilfe der Mikrometerschraube· Die in die Flüssigkeit eintauchenden Enden der Lichtleiter müssen möglichst plan sein und sich parallel gegenüberstehen Hur so ist es möglich, Schichtdicken von einigen Mikrometern einzustellen, was für die Untersuchung von Lösungen mit großen Extinktionskoeffizienten notwendig ist· Sind die Extinktionskoeffizienten groß und treten zusätzlich zeitliche Änderungen auf, die z· B. durch Zufluß oder Verdunstung von reinem Lösungsmittel hervorgerufen werden können, so werden diese Änderungen des Extinktionskoeffizienten in dem schmalen Spalt zwischen den beiden Enden der Lichtlei ter mit zeitlicher Verzögerung auftreten, da der konvektive Stoffaustausch zwischen Spalt und Umgebung aufgrund der klei nen Schichtdicke stark behindert ist· Um dennoch in bestimm-.ten Zeiti-ntervallen exakte Meßwerte zu ermitteln, wird einer der beiden Lichtleiter z· B, mit Hilfe eines Exzenters so be wegt, daß sich der Abstand zwischen den beiden Enden der lic leiter periodisch vergrößert und wieder den vorgegebenen Wer einnimmt·

Ausführun^sbeispiel

In einem technischen System soll eine Lösung mit hoher und veränderlicher Farbstoffkonzentration kontinuierlich kolorimetrisch analysiert werden. Dafür, wird ein Kolorimeter benutzt, wie es in der Fig· dargestellt ist· Es besteht aus einer Lichtquelle 1,.einem fest angeordneten Lichtleiter 2 und einem um einen Drehpunkt 3 schwenkbaren Lichtleiter 4. Als Lichtleiter 2 und 4 werden gebogene Glasstäbe verwendet, deren in der Flüssigkeit eintauchende Bndflächen plan geschliffen sind und sich parallel gegenüberstehen. Im Bereich der Krümmung der Glasstäbe sind diese verspiegelt und mit einer entsprechenden Schutzschicht 5 versehen· Die Schutzschicht 5 kann je nach chemischer oder mechanischer Beanspruchung aus einer Galvanoplastik oder aus geeigneten Polymeren bestehen· Oberhalb der Schutzschicht werden die Lichtleiter 2 und 4 mit zwei Rohren 6 ummantelt· Der Abstand 7 zwischen den beiden in die Flüssigkeit ein- ' 'tauchenden Lichtleiterenden 2 und 4 wird mit Hilfe ei-ner Mikrometerschraube 8 eingestellt· Die Mikrometerschraube 8 ist mit dem Mantel des Lichtleiters 2 fest verbunden· Mit einer Feder 9 wird der Mantel 6 des Lichtleiters 4 an das Ende der Mikrometerschraube 8 gedrückt· Mit Hilfe eines .von einem Motor angetriebenen Exentersystems 10 wird der Lichtleiter 4 so bewegt, daß sich der Abstand 7 periodisch verändert· Zur Bestimmung der Lichtschwächung wird ein fotoelektrischer Wandler 11 benutzt, dessen elektrisches Signal in ein entsprechendes Anzeige- oder Registriergerät gegeben wird·

Claims (2)

1. • I O U Ό Ö J-. L . 5 '.

   Erfindungsanspruch

   1· Meßanordnung zur kolorimetrischen Analyse von Flüssigkeiten und Dispersionen mit großen Extinktionskoeffizienten, gekennzeichnet dadurch, daß das von einer .Lichtquelle (1) ausgehende Licht mit Hilfe eines geeigneten Lichtleiters (2) in die Flüssigkeit geleitet v/ird, dort eine Flüssigkeitsschicht bestimmter Dicke durchdringt und mit Hilfe eines zweiten Lichtleiters (4) aus der Flüssigkeit heraus zu einem fotoelektrischen V/andler (11) gelangt, wobei die beiden in die Flüssigkeit eintauchenden planen Enden der Lichtleiter (2; 4), .sich parallel gegenüberstehen und ihr. Abstand mit Hilfe einer mechanischen Vorrichtung, z. B. einer Mikrometerschraube (8), veränderbar ist«
2. 2. Meßanordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei zeitlich sich ändernden ?/erten für die Lichtabsorp- " tion der Abstand der in die Flüssigkeit eintauchenden Lichtleiterenden (7) mittels eines Exenters (10) periodisch veränderbar ist.
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