DE1037725B

DE1037725B - Test tubes for the detection of certain components in gases

Info

Publication number: DE1037725B
Application number: DED13346A
Authority: DE
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1952-10-14
Filing date: 1952-10-14
Publication date: 1958-08-28

Description

Prüfröhrchen zum Nachweis von bestimmten Bestandteilen in Gasen Es sind Gasspürgeräte bekannt, mit deren Hilfe Luft bzw. Gase auf die Anwesenheit bestimmter Bestandteile, wie Gifte, untersucht werden. Zum Nachweis der zu bestimmenden Bestandteile dienen dabei im allgemeinen sogenannte Prüfröhrchen, durch die (las zu untersuchende Gas bzw. die Luft in bestimmter Geschwindigkeit und in bestimmter Menge gesaugt wird. Diese Prüfröhrchen sind durchsichtig und enthalten im allgemeinen einen körnigen Träger, auf dem das Reagenz aufgetragen ist. Diese Kornfüllung bildet gleichsam -eine poröse Säule in dem Prüfröhrchen, durch die in Längsrichtung das zu untersuchende Gas gesaugt wird. Diese Säule muß beidseitig fest begrenzt werden, damit der In'h'alt rüttelsicher liegt und Kurzschlufvege sich nicht bilden können. Die bekannten Prüfröhrchen haben den Nachteil, daß sie einen verhältnismäßig hohen Luftwiderstand besitzen und daß e.in Teil der Reaktion für die Auswertung verlorengeht, weil sie im Inneren der Körnerschicht stattfindet. Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, die Begrenzungen der körnig schüttfähigen Reagenzmassen so au:szubIlden, daß dde Körner in dünner Schicht zwischen Röhrchenwand und zapfenartig ausgezogener Begrenzung liegen, aber besonders frei dieser Anordnung ist der Durchströmwidersta:nd hoch. weil der Querschnitt der Körnerschicht an dieser Stelle sehr gering ist. Dadurch wird die Empfindlichkeit der Nachweisreaktion beeinträchtigt, Es ist eine Vorrichtung für den Nachweis des \"orhandenseins und der Art von fremden Gasen in 1..uft unter Verwendung von Reagenzien bekannt, bei <ler in einem tragbaren Prüfapparat Reagenzien für verschiedenartige Fremdbase untergebracht und so :iageordnet sind, daß eine Einwirkung der zu prüfenden Luft, die durch eine von Hand oder motorisch betätigte Pumpe über die Reagenzien hinweggeführt wird, auf mindestens ein Reagenz von außen erkennbar ist. Dabei kann die der zu prüfenden Luft zugiinglicli; Oberfläche der Reagenzien auswechselbar <eiii. unter an(l:r:m auch die zu prüfende Luft nacheinander über die Reagenzien strömt. Die Vorrichtung enthält Streifen von Reagenzpapier für verschiedenartige Fremdgase auf dem Umfang eines drehbar gelagerten Trägers, die in der Achsenrichtung nebeneinander aufgewickelt sind. Weiterhin enthält sie einen Kanal, der die zu prüfende Luft so an dem Träger entlang führt, daß sie nur einen Teil seines Umfangs bestreicht, der durch einen aus durchsichtigem Material abgedeckten Schlitz eines den Träger für die Reagenzien umhüllenden Mantels sichtbar ist.Detection tube for the detection of certain components in gases Es gas detection devices are known, with the help of which air or gases for the presence of certain Components, such as poisons, are examined. For proof of the components to be determined So-called test tubes are generally used, through which (read the test tubes to be examined Gas or air sucked in at a certain speed and in a certain amount will. These detector tubes are clear and generally contain a granular one Carrier on which the reagent is applied. This grain filling forms as it were -a porous column in the test tube, through which in the longitudinal direction the to be examined Gas is sucked in. This column must be firmly delimited on both sides so that the content is vibration-proof and short-circuit paths cannot form. The well-known test tubes have the disadvantage that they have a relatively high air resistance and that part of the reaction is lost for evaluation because it is inside the granular layer takes place. While it has been suggested the limitations the granular, pourable reagent masses so au: szubIlden that the granules in thinner Layer lie between the tube wall and the cone-like drawn out border, but The flow resistance is particularly high without this arrangement. because the cross section the granular layer is very small at this point. This increases the sensitivity the detection reaction is impaired, It is a device for the detection of the \ "Presence and type of foreign gases in 1..uft using reagents known, at <ler in a portable test apparatus reagents for various types Foreign base housed and so: are arranged that an influence of the Air supplied by a hand or motorized pump over the reagents is carried away, at least one reagent can be seen from the outside. Here can that of the air to be tested is available; Interchangeable reagent surface <eiii. under (l: r: m also the air to be tested one after the other over the reagents flows. The device contains strips of test paper for various types Foreign gases on the periphery of a rotatably mounted carrier in the axial direction are wound up side by side. It also contains a channel that is to be tested Guides air along the carrier in such a way that it only covers part of its circumference, the one of the carrier through a slot covered by a transparent material is visible for the reagents enveloping jacket.

Es ist weiterhin ein Gasanalysegerät bekannt, bei dem in einem durchsichtigen Glasrohr ein Füllkörper untergebracht ist, auf dessen Umfang ein oder mehrere Papierstreifen zylindrisch aufgebracht sind, die mit einem Nachweisreagenz getränkt sind. Die zu untersuchende Luft wird durch das Glasrohr geleitet und durchströmt den zwischen dem Füllkörper und der Innenwand des Rohres gebildeten zylindrischen Raum. Dabei kommt die Luft mit den um den Füllkörper gelegten Streifen des Reagenzpapiers in Berührung.It is also known a gas analyzer in which in a transparent Glass tube accommodates a filling body, on the circumference of which one or more paper strips are applied cylindrically, which are impregnated with a detection reagent. The too The air to be examined is passed through the glass tube and flows through the between the filling body and the inner wall of the tube formed cylindrical space. Included the air comes in with the strips of reagent paper placed around the packing Contact.

Die beschriebenen Vorrichtungen haben den Nachteil, daß das Reagenz auf einem faserigen Papiertr;iger aufgebracht ist. Dabei ist nicht genau bestimmt und erkennbar, wie weit das zu untersuchende Gas in das Papier eindringt. Die Farbreaktion und insbesondere ihre Ausdehnung sind demzufolge nicht einheitlich und einwandfrei erkennbar.The devices described have the disadvantage that the reagent is applied to a fibrous paper backing. It is not exactly determined and you can see how far the gas to be examined penetrates into the paper. The color reaction and in particular their dimensions are consequently not uniform and perfect recognizable.

Die Erfindung erstrebt, die Nachteile der Prüfrohre der letztbeschriebenen Vorrichtungen zu vermeiden. Die Erfindung betrifft ein Prüfröhrchen, in dem in geringem Abstand von seiner Innenwand ein Füllkörper und im Zwischenraum zwischen diesem und der Innenwand des Prüfröhrchens das Reagenz angeordnet ist. Die Erfindung besteht darin. daß das Reagenz auf der Innenwand des Prüfröhrchens oder auf der Oberfläche des Füllkörpers flächenhaft angeordnet ist. Der Füllkörper kann dabei aus jedem geeigneten, gegenüber dem Gas und den nachzuweisenden Bestandteilen indifferenten Stoff bestehen, wie z. B. aus eitlem Glasstab. Das Reagenz kann unmittelbar auf der Oberfläche der Innenwandung des Prüfröhrchens bzw. des Füllkörpers aufgetragen sein. So können vorzugsweise feste, pulverisierbare Reagenzien unmittelbar auf der Wand des Prüfröhrchens aufgestäubt oder auch aufgeklebt werden. Hierzu kann eines der weiter unten beschriebenen Klebemittel Verwendung finden. Vorteilhaft ist eine Ausfiihrungsform, bei der die Innenwand des Prüfröhrchens bzw. die Oberfläch,° des Füllkörpers mit einem vorzugsweise feinkörnigen Träger für das Reagenz versehen ist. So kann z. B. der feinkörnige Träger mit Hilfe von Wasserglas befestigt sein. Das Röhrchen kann dabei dadurch hergestellt werden, daß die Innenwand des Prüfröhrchens mit einer Wasserglasschicht überzogen wird, auf die der feinkörnige Träger aufgestäubt wird. Der Trägerkörper kann auch mit Hilfe organischer, indifferenter Klebstoffe fixiert werden. Hierzu können beispielsweise Filme aus Polyisobutylen, selbsthärtenden Äthoxylinharzen, Polyisocyanatharzen od. d@gl. dienen. Die Imprägnierung kann auch in anderer Form vorgenommen werden. So kann in vielen Fällen das Trägerpulver vor dem Befestigen auf der Trägerfolie mit dem Reagenz imprägniert werden. Eine andere Form der Befestigung des Reagenzes besteht darin, daß dieses in einer kolloidei Lösung eines filmbildenden Gels aufgelöst oder dispergiert wird. worauf diese Lösung auf die Innenseite des Prüfröhrchens aufgetragen wird. Zur Vergrößerung der Oberfläche können auch noch indifferente Füllstoffe, wie z. B. Quarzpulver, zugesetzt werden. Unter Umständen ist es zweckmäßig, den kolloidalen Filmträger mit Weichmachungsmitteln zu versetzen, die so ausgewählt sind, daß sie gleichzeitig ein Lösungsmittel für das Nachweisreagenz bilden. In gleicher Weise kann dieser Träger auch auf dem Füllkörper bzw. Kern des Prüfröhrchens befestigt sein. In allen Fällen ist es zweckmäßig, wenn die Oberfläche der Innenwandung des Prüfröhrchens bzw. des Füllkörpers oberflächenaktive Eigenschaften besitzt.The invention seeks to overcome the disadvantages of the test tubes of the last-described Avoid fixtures. The invention relates to a test tube in which in little Distance from its inner wall is a filler body and in the space between this and the reagent is arranged on the inner wall of the test tube. The invention exists in this. that the reagent on the inner wall of the test tube or on the surface of the filling body is arranged over a large area. The packing can be made of any suitable, indifferent to the gas and the constituents to be detected Consist of substance, such as B. from vain glass rod. The reagent can be applied immediately applied to the surface of the inner wall of the test tube or the filling body be. So can preferably solid, pulverizable reagents directly on the Wall of the test tube can be dusted or glued on. One can do this the adhesives described below are used. One is advantageous Embodiment in which the inner wall of the test tube or the Surface ° of the packing with a preferably fine-grained carrier for the reagent is provided. So z. B. the fine-grained carrier attached with the help of water glass be. The tube can be produced in that the inner wall of the The test tube is covered with a layer of water glass onto which the fine-grained Carrier is dusted on. The carrier body can also with the help of organic, indifferent Adhesives are fixed. For example, films made of polyisobutylene, self-curing ethoxylin resins, polyisocyanate resins or d @ gl. to serve. The impregnation can also be done in another form. So can the carrier powder in many cases are impregnated with the reagent before being attached to the carrier film. One Another form of attachment of the reagent is that it is in a colloidal egg Solution of a film-forming gel is dissolved or dispersed. what this solution is applied to the inside of the test tube. To enlarge the surface can also be indifferent fillers such. B. quartz powder can be added. It may be useful to coat the colloidal film support with plasticizers to put, which are selected so that they are also a solvent for form the detection reagent. In the same way, this carrier can also be placed on the filler body or be attached to the core of the test tube. In all cases it is useful if the surface of the inner wall of the test tube or the filler body is surface-active Possesses properties.

Dies Röhrchen hat vor der Anwendung eines losen Reagenzpapierstreifens manche Vorteile: Die Reagenzmenge ist genau definiert und kann zu der durchgesaugten Luftmenge in Beziehung gesetzt werden; der Wassergt@falt des Reagenzes ist definiert und damit der Farbton festgelegt, der bei den verschiedenen Konzentrationen entsteht; die am Reagenz laminar vorbeistreichende Luft läßt in der Strömungsrichtung die Verfärbung zonenhaft fortschreiten. Dadurch ist eine annähernd quantitative Auswertung möglich.This tube has a loose strip of test paper before use some advantages: The amount of reagent is precisely defined and can be added to the amount sucked through Air volume can be related; the water content of the reagent is defined and thus determine the hue that arises at the various concentrations; the air flowing past the reagent in a laminar manner allows the The discoloration progresses in zones. This is an approximately quantitative evaluation possible.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, daß durch geeignete Abmessungen jeder beliebige Widerstand des Prüfröhrchens definiert erreicht werden kann. Durch die angegebene Verwendung von auf der Oberfläche niedergeschlagenem, feinkörnigem l'r;igermaterial können sehr große Reaktionsflächen erzielt werden, ohne daß dadurch der Widerstand erhöht wird. Das erfindungsgemäße Prüfröhrchen läßt also hohe Anzeigeempfindlichkeiten erreichen.The arrangement according to the invention has the advantage that by suitable Any desired resistance of the test tube can be achieved in a defined manner can. Through the specified use of deposited on the surface, fine-grained l'r; iger material, very large reaction surfaces can be achieved, without increasing the resistance. The test tube according to the invention leaves thus achieve high display sensitivities.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Prüfröhrchen einwandfrei rüttelsicher gestaltet werden kann. I3.ei den erreichten niedrigen Widerständen ergibt sich schließlich noch der Vorteil, daß alle möglichen Luftfördervorrichtungen, die bisher wegen des geringen Förderdrucks für Gasspürgeräte ausschieden, nunmehr verwendet werden können.Another advantage is that the test tube works properly can be designed vibration-proof. I3. At the low resistances achieved there is finally the advantage that all possible air conveying devices, which were previously ruled out for gas detection devices because of the low delivery pressure, now can be used.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen von Prüfl-ö lirchen gemäß der Erfindung schematisch Im Schnitt dargestellt.In the drawing, two embodiments of test oil churches are in accordance with the invention shown schematically in section.

In allen Fällen besteht das Prüfröhrchen aus einem beidseitig offenen Glasröhrchen 1, das durch Kunststoffstopfen 2 gasdicht verschlossen ist. Das Röhrchen 1 hat einen Innendurchmesser von etwa 8 = 0,1 mm und eine Länge von 4 cm. In ihm ist ein Füllkörper 3 von 2 cm Länge und einem Durchmesser von 7,5 - 0,1 mm untergebracht, der durch punktförmige Eindrückungen 4 des Glasröhrchens in seiner Lage gehalten wird. 11.°i dem Prüfröhrchen nach Abb.1 ist auf der Inn2iiseitc: des (ilasröhrcheils 1 das 1Z#:agenz 5 aufetrag.@ii. Hei der Ausführungsform nach Abb. 2 liegt die Reagenzschicht 6 auf dein Füllkörper 3.In all cases the test tube consists of a tube that is open on both sides Glass tube 1, which is sealed gas-tight by plastic stopper 2. The tube 1 has an inside diameter of about 8 = 0.1 mm and a length of 4 cm. In him a packing 3 of 2 cm length and a diameter of 7.5 - 0.1 mm is housed, held in place by punctiform indentations 4 of the glass tube will. 11. The inside of the test tube according to Fig 1 the 1Z #: agent 5 order. @ Ii. In the embodiment according to FIG. 2, the reagent layer is located 6 on your packing 3.

Die fei-welidung derartiger Prüfröhrchen sei an Rand von vier Beispielen erläutert: Beispiel l hin Prüfröhrchen entsprechend der Abb.l zum Nachweis von Schwefelwasserstoff wird folgenderinaßen ausgebildet: Das Prüfrdhrchen, das der Bauform nach Abb. 1 entspricht, wird zunächst auf beiden Seiten 15 mni tief in -eine Paraffinschmelze getaucht, damit das Reagenzgemisch die für den Stopfenverschluß nötigen Glaswände nicht benetzt. Die Paraffinbelegung kann dann leicht entfernt werden, so daß eine Filmschicht definierter Begrenzung erhalten wird. Anschließend wird ein Glaskern mit einem Durchmesser von 7.8 min in das Röhrchen gesetzt. Der Glaskern hat zweckmäßig eine Länge von 3 cm und wird durch Eindrücken des Glasrohres so tixiert, daß er an beiden Seiten die Belegungsschicht 5 mm überragt. Auf diese Weise wird die thermische Veränderung des Films bei der Entfernung des Paraffins verhindert. Das Röhrchen ist beidseitig mit Kunststoffstopfen verschlossen. Man stellt eine kolloide Reagenzlösung aus einer wäßrigen Polyvinylalkohollösung her, der als Weichmacher Glyzerin zugesetzt wurde und die Bleiazetat enthält. Diese Lösung wird im warmen Zustand durch das Glasröhrchen gegossen. Die kolloide Lösung erstarrt beim Abkühlen und hi,nterläßt eine Reagenzhaut auf der Innenwand des Röhrchens.The elimination of such test tubes is on the edge of four examples explained: Example 1 towards test tube according to Fig. 1 for the detection of hydrogen sulfide is designed as follows: The test tube, which has the design according to Fig. 1 corresponds to, is first on both sides 15 mni deep in a paraffin melt submerged so that the reagent mixture clears the glass walls required for the stopper closure not wetted. The paraffin coating can then be easily removed, so that a Film layer of defined boundary is obtained. Then a glass core placed in the tube with a diameter of 7.8 min. The glass core has been functional a length of 3 cm and is fixed by pressing in the glass tube so that it the covering layer protrudes 5 mm on both sides. In this way the thermal Prevents the film from changing when the paraffin is removed. The tube is closed on both sides with plastic plugs. A colloidal reagent solution is prepared from an aqueous polyvinyl alcohol solution to which glycerine is added as a plasticizer and which contains lead acetate. This solution is produced by the Poured glass tubes. The colloidal solution solidifies and leaves on cooling a reagent skin on the inner wall of the tube.

In gleicher Weise können auch nicht wäßrige Kolloide verarbeitet werden, insbesondere dann, wenn das Nachweisreagenz in organischen Lösungsmitteln löslich ist. Dies sei an Beispiel 2 erläutert. Beispiel 2 Nach dem Verfahren des Beispiels 1 kann ein der Abb. 1 entsprechendes, sehr empfindliches Prüfröhrchen zur Chlorbestimmung erhalten werden, wenn der Reagenzfilm mit Hilfe einer benzolischen Lösung von Polystyrol mit einem Zusatz von o-Tolidin hergestellt wird. Beispiel 3 Ein Prüfröhrchen zur Bestimmung des Alkoholgehaltes der Ausatemluft wird folgendermaßen hergestellt: Ausgegangen wird von einem Prüfröhrchen der Bauform nach Abb. 2.In the same way, non-aqueous colloids can also be processed, especially if the detection reagent is soluble in organic solvents is. This is explained using example 2. Example 2 Following the procedure of the example 1, a very sensitive test tube for chlorine determination corresponding to Fig. 1 can be used can be obtained when the reagent film using a benzene solution of polystyrene is made with an addition of o-tolidine. Example 3 A test tube for The alcohol content of the exhaled air is determined as follows: A test tube of the type shown in Fig. 2 is assumed.

Der auf seiner Oberfläche die Reagenzschicht tragende Füllkörper besteht aus einem Preßling, der durch Verformung und anschließende Trocknung bei 250° C einer mit Wasserglas aligeteigten Kieselgelpaste erhalten worden ist. Dieser Formkörper wurde nach dem Trockeilprozeß oberflächlich mit einer wäßrigen Lösung von Chromsäure imprägniert und getrocknet. Außerdem wird auf dein Trägerkörper die für die Durchführung erforderliche Menge Schwefelsäure aufgetragen. Der Füllkörper mit Reagenzoberfläche wird anschließend sofort in das Röhrchen eingesetzt, worauf dieses verschlossen wird. Die so hergestellten Röhrchen sind unbegrenzt lagerfähig. Ihre Empfindlichkeit reicht für den angegebenen Zweck aus. Es können ohne Schwierigkeiten Alkoholkonzentrationen von weniger als 1 mg absolut halbquantitativ bestimmt werden, indem man 11 Luft durch das Röhrchen mit der eigenen Lungenkraft hindurchbläst oder saugt. Je nach der vorliegenden Alkoholkonzentration verfärbt sich beim Durchblasen lcr Luft durch das Prüfröhrchen die Oberfläche des Trägers zonenweise von Gelb nach Grün, so daß die verfärbte Zonenlänge direkt ein Maß für die Alkoholkonzentration ist. Besonders in der Ausaternluft ist @1;ese Feststellung wertvoll.The filling body carrying the reagent layer on its surface consists from a compact, which by deformation and subsequent drying at 250 ° C a silica gel paste made from aliquot with water glass. This molded body became superficial with an aqueous solution of chromic acid after the drying process impregnated and dried. In addition, it will be on your support body for the implementation required amount of sulfuric acid applied. The packing with reagent surface is then immediately inserted into the tube, whereupon it is closed will. The tubes produced in this way can be stored indefinitely. Your sensitivity is sufficient for the stated purpose. There can be alcohol concentrations without difficulty of less than 1 mg can be determined absolutely semi-quantitatively by adding 11 air blows or sucks through the tube with your own lung power. Depending on the present Alcohol concentration changes color when blown through With air through the test tube, the surface of the support changes from yellow to zones Green, so that the discolored zone length is a direct measure of the alcohol concentration is. This observation is particularly valuable in the exhalation air.

Claims

PATENTA \ SPit ('CHE: 1st detection tube in which at a short distance from its inner wall a filling body and in the space between this and the inner wall the test tube a reagent is arranged, characterized in that d: ate the reagent on the inner wall of the test tube or on the surface of the filling body is arranged.

2. Test tube according to claim 1, characterized in that äel; emlz @ cichnet that in particular Powder or dusty reagents, preferably using inert ones Adhesive, on the inner wall of the test tube or on the surface of the filler are attached.

3. test tube according to claim 1 and 2, characterized in that d.aß the inner wall of the test tube or the surface of the filling body with a preferably fine-grained carrier for the reagent are provided.

4. Detector tube according to claim 1 to 3, characterized in that the reagent is in a film-forming substance dissolved or dispersed and these on the inner wall of the test tube or is applied to the surface of the filler body.

5. test tube according to claim 1 to 4, characterized in that the film-forming substance for surface enlargement contains indifferent fillers, preferably Ouarzpulver.

6. Detector tube after Claims 1 to 5, characterized in that the film-forming substance is plasticizer contains, which are also solvents for the detection reagent.

7. test tube according to claim 1 to 6, characterized in that the surface of the inner wall of the test tube or the filling body has surface-active properties. Contemplated publications: USA. Patent No. 2,371,405;. Swiss patent specification No. 191 614.