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Die Erfindung betrifft eine Mehrzweckküvette für fotometrische und/oder
spektralfotometrische Messungen, insbesondere mit planparallelen Ein- und Austrittsfenstern
für die Meßkammer, mit einem zusätzlich zu dieser Kammer vorhandenen, für sich verschließbaren
Beschickungs- oder Entleerungskanal.
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Meßküvetten, die einen zusätzlichen zu ihrer Meßkammer vorhandenen
Beschickungs- oder Entleerungskanal haben, der für sich verschließbar ist, sind
in unterschiedlichen Ausführungen schon bekannt.
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Hierbei ist im einen Fall der in Rede stehende zusätzliche Kanal als
ein die eigentliche Küvettenkammer umgehender Durchflußkanal vorgesehen, der dazu
dient, der zu messenden Flüssigkeit einen parallel zu ihr verlaufenden Teilstrom
abzuzweigen, um ihn die Meßkammer durchfließen zu lassen. Dies geschieht zur Schaffung
eines eine flache Probenkammer umgehenden Durchflußkanals, der in den aus dem Hauptstrom
abgezweigten Teilstrom einschaltbar ist und eine Verbindung zu der Probenkammer
aufweist, wobei es darauf ankommt, Meßungenauigkeiten zu vermeiden, die auf den
relativ großen Strömungswiderstand einer flachen Kammer zurückzuführen sind, falls
die zu untersuchende Substanz in der Abzweigung langsamer strömt als in der Hauptleitung
des Substanzstromes. Wenn hierbei auch zusätzlich zur Meßkammer ein Beschickungs-
und Entleerungskanal vorhanden ist, so wird dadurch diese bekannte Küvette, die
der Lösung einer ganz anderen Aufgabe dient, nicht zu einer Mehrzweckküvette im
Sinne der Erfindung.
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Bei einer ebenfalls bekannten Küvette ist ihrer Meßkammer an einer
Öffnung in ihrem Boden gleichfalls zusätzlich ein an seiner Anschlußstelle verschließbarer
Entleerungskanal angeschlossen, der innerhalb der Haltevorrichtung der Meßküvette
gebildet ist und der es ermöglicht, die von oben in die Küvette gegebene Meßflüssigkeit
nach Beendigung der Messung durch Freigeben der genannten Bodenöffnung nach unten
abfließen zu lassen, und zwar möglichst rasch noch unter Einfluß einer Saugwirkung
; Nach Schließen dieser Öffnung kann die Küvette sodann von oben her wieder mit
neuer Meßflüssigkeit gefüllt werden. Hierdurch soll ermöglicht werden, Messungen
gegebenenfalls auch für Reihenuntersuchungen rasch nacheinander in der gleichen
Küvette vornehmen zu können, ohne die Küvette im Küvettenhalter auswechseln zu müssen.
Auch diese Küvettengnordnung ist im Sinne der Erfindung nicht als Mehrzweckküvette
brauchbar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mehrzweckküvette zu
schaffen, die nicht als Durchfluß- und Absaugküvette brauchbar ist, sondern ebenso
auch als Reaktiónsküvette, als Küvètte zur Messung von Flüssigkeiten, die frei von
Sauerstoff zu machen sind und ferner von solchen Flüssigkeiten, deren Absorption
in Abwesenheit von Luft zu messen ist, mit der also unter optimalen Verhältnissen
anaerob gearbeitet werden kann. Dabei ist wichtig, die Mehrzweckküvette auch derart
verwenden zu können, daß die in ihr befindliche Meßflüssigkeit von einem Gas, insbesondere
einem sauerstofffreien Gas, wie z. B. Stickstoff, Argon u. dgl., vom Boden her durchperlt
werden kann.
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Diese Aufgabe wird bei einer Küvette der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß der Beschickungs- oder Entleerungskanal im Kü-
vettenkörper parallel
zur Meßkammer und in Reihe mit ihr durchfließbar angeordnet ist und daß seine Einlaßöffnung
durch einen Schliffhahn verschließbar ist. Dadurch kommt in Erreichung der genannten
Gebrauchsmöglichkeiten eine Mehrzweckküvette zustande, die sich wie eine Standardküvette
handhaben und auch in eine für solche Küvetten übliche standardisierte Haltevorrichtung
einsetzen läßt.
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Die Mehrzweckküvette gemäß der Erfindung wird dadurch, daß ihrer
Meßkammer ein auswechselbares Reaktionsgefäß zugeordnet ist, zur Reaktionsküvette.
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Hierbei ist dieses Reaktionsgefäß zweckmäßigerweise mit einem Schliffkern
versehen, der in eine im oberen Ende der Meßkammer angeordnete Schliffhülse einsetzbar
ist.
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Eine weitere Verbesserung der Mehrzweckküvette kommt dadurch zustande,
daß Schliffkern des Reaktionsgefäßes und Schliffhülse der Meßkammer je eine Bohrung
aufweisen, die in fluchtender Stellung mit der Außenluft eine Verbindung herstellen
lassen. Es ist zweckmäßig, die Anordnung so zu treffen, daß der Hahn für den Beschickungs-
oder Entleerungskanal und die Schliffhülse für das Reaktionsgefäß ihren Sitz in
einem gemeinsamen blockförmigen Bauteil haben, welcher die Küvette nach oben abschließt.
Dadurch ergeben sich für die Herstellung der Mehrzweckküvette bauliche und für deren
Handhabung auch bedienungsmäßig besondere Vorteile.
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Nachstehend ist die Erfindung mit ihren Einzelheiten in den verschiedenen
Varianten ihrer Gebrauchsfähigkeit an Hand von Zeichnungen beispielsweise noch näher
erläutert und beschrieben, Es zweigt im einzelnen F i g. 1 eine Mehrzweckküvette
gemäß der Erfindung in einem Mittellängsschnitt zusammen mit einem mit Schliff zum
Einstecken versehenen Reaktionsgefäß, F i g. 2 diese Küvette in Ansicht auf jene
Seite, an der sich der Anschluß für den Beschickungs- oder Entleerungskanal der
Küvette befindet, Fig. 3, 4 und 5 Quersehnittsansichten nach den -Schnittlinien
III-III, IV-IV und V-V in Fig. 1, F i g. 6 eine gegenüber F i g. 1 weitergebildete
Ausführungsform einer Mehrzweckküvette, ebenfalls in einem Mittellängsschnitt, Fig.
7 ebenfalls in einem Mittellängsschnitt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäß
ausgebildeten Küvette, bei der das Reaktionsgefäß in seiner öffnung einen drehbaren
Hahnstopfenhat und der Anschlußstutzen am Kopfblock der Küvette nach oben weist,
Fig. 8 eine weitere Ausbildungsform einer Küvette gemäß der Erfindung in einem Mittellängsschnitt-ulid
Fi g. 9 im wesentlichen die gleiche Ausführungsform, bei der aber die Anschlußtülle
zum Hahn des Beschickungs- oder Entleerungskanals nach oben weist.
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In den Figuren ist der eigentliche Küvettenkörper jeweils im ganzen
mit 1 bezeichnet. Dieser Körper hat als oberen Abschluß einen im ganzen mit 2 bezeichneten
blockartigen Bauteil, der für sich hergestellt und dann dem Küvettenkörper 1 aufgesetzt
wird. Die Verbindung der beiden genannten, bevorzugt aus Glas bestehenden Teile
erfolgt durch Aneinanderschmelzen oder auch durch einen geeigneten Klebstoff oder
durch einen solchen Kitt, der die sich anliegenden
Stoßflächen
praktisch unlösbar aneinander festhält.
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Der Küvettenkörper 1 wird im einzelnen gebildet durch zwei planparallele
glasklar durchsichtige Plättchen 3 und 4, die die gewünschte Breite und Höhe des
Küvettenkörpers 1 haben. Diese Plättchen bilden zwischen sich ihrem Abstand entsprechend
die eigentliche Meßkammer 5 zur Aufnahme der photometrisch oder spektralphotometrisch
zu prüfenden oder zu analysierenden, in sie eingebrachten Flüssigkeit. Auf der einen
Seite findet dabei diese Meßkammer 5 ihren Abschluß durch ein zwischen die Platten
3 und 4 eingesetztes Plättchen 6, ebenfalls wieder zweckmäßig aus Glas. Dieses Plättchen
6 kann je nach Meßzweck der Küvette transparent mattiert oder glasklar durchsichtig
gehalten sein. Seine Fläche ist breit und hoch genug, um den Küvettenkörper auf
dieser Seite durch eine geeignete Verbindung an seinen anstoßenden Längskanten abzuschließen.
Auf der dem Plättchen 6 gegenüberliegenden Seite der Meßkammer 5 ist ein weiteres
Abschlußplättchen 8 in gleicher Weise vorgesehen. Dieses Plättchen 8 hat jedoch
eine größere Wandungsstärke und ist seiner ganzen Länge nach durchgehend mit einer
Bohrung 9 versehen, die als Beschickungs- oder Entleerungskanal zur Meßkammer 5
wirksam wird. Den unteren Abschluß des Küvettenkörpers 1 schafft eine Bodenplatte
10, die auf ihrer inneren Fläche nach unten abgeschrägt ist und dadurch einen Durchlaß
11 unten zum Beschickungs-oder Entleerungskanal 9 schafft. Die Bodenplatte 10 ist
ebenfalls unten an die Wandungen des Küvettenkörpers 1 angeschmolzen, angekittet
od. dgl. Diese Bodenplatte 10 kann je nach Verwendung der Küvette transparent oder
glasklar ausgeführt sein.
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Der beschriebene Küvettenkörper 1 ist oben abgeschlossen durch den
schon genannten Bauteil 2. Dieser ist zweckmäßig so gewählt, daß er die Breite des
Küvettenkörpers 1 nicht überschreitet, sondern bündig mit dieser Breite nach oben
fluchtet. Zentral zur Meßkammer 5 ist der Baukörper 2 mit einer eine Schliffhülse
12 aufweisenden Bohrung versehen. In dieser Schliffhülse sitzt ein mit einem Schliffkern
13 ausgestattetes Reaktionsgefäß 14, das ballonartig ausgebildet ist. Dieses Gefäß
14 ist zusammen mit dem Verbindungshals 15 aus Glas hergestellt.
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Im Bauteil 2 befindet sich ferner noch ein Hahnküken 16, welches
sich außen mittels eines Stellhebels 17 verschwenken läßt und mit dem Kanal 9 wunschgemäß
nach oben geöffnet oder hermetisch geschlossen werden kann. Zu diesem Zweck hat
das Hahnküken 16 eine Winkelbohrung 18, die in der in F i g. 1 dargestellten Stellung
einerseits mit einer Bohrung 19 im Bauteil 2 in Vrbindung steht und andererseits
mit einer Bohrung 20 im gleichen Bauteil. Hierbei schließt die Bohrung 19 an den
Kanal 9 an und die Bohrung 20 an einen mit Schlaucholive versehenen Stutzen 21.
Durch Verdrehen des Hahnkükens 16, welches an seinem dem Stellhebel 17 gegenüberliegenden
anderen vorstehenden Ende durch eine Splintscheibe 22 gegen axiales Verschieben
gesichert ist, wird erreicht, daß das Hahnküken 16 den Durchlaß von und zum Kanal
9 hermetisch schließt. Da das Hahnküken konisch ausgeführt ist, kann man durch die
etwas anfedernd vorgesehene Splintscheibe 22, z. B. aus Kunststoff erreichen, daß
das Hahnküken 16 seine ihm jeweils erteilte Drehstellung (geöffnet oder geschlossen
oder auch nur teilweise geöffnet oder geschlossen) durch Reibung selbsttätig beibehält.
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Es sei erwähnt, daß auch in der Schliffhülsel3 eine Bohrung 23 vorgesehen
sein kann. Diese Bohrung 23 kann in geeigneter Drehstellung des Reaktionsballons
14 mit einem Stutzen 24 mit Schlaucholive in Überdeckung gebracht werden.
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Die Ausführungsform nach Fig. 6 unterscheidet sich gegenüber derjenigen
nach den Fig. 1 bis 3 dadurch, daß der Reaktionsballon 14' eine etwas abweichende
Formgebung hat und daß dieser Ballon als Reaktionsgefäß selbst nochmals mit einem
Schlifftubus 25 ausgestattet ist, in den sich eine Schliffhülse 26 einsetzen läßt,
der gleichfalls wieder ein Anschlußschlauch übergeschoben werden kann, wobei durch
Verdrehen der Hülse 26 um ihre Längsachse die Bohrung 27 in der Hülse 26 zum Schlauch
hin freigegeben bzw. in der gegenüber F i g. 6 um 1800 gedrehten Stellung hermetisch
an der Wandung des Tubus 25 geschlossen wird. Die Form des Reaktionsballons 14'
ist gegenüber der entsprechenden Form nach F i g. 1 insofern vorteilhafter, als
sie eine flachere Gestaltung hat, so daß zum Einschütten des in diesem Gefäß befindlichen
Reaktionsmittels 32 in die Meßkammer 5 oder umgekehrt nur eine kleinere Kippbewegung
erforderlich ist. Dies ist oft wünschenswert und von Nutzen.
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Nach F i g. 7 ist in der Öffnung des Reaktionsgefäßes 14' an Stelle
einer Schliffhülse ein Schliffstopfen 26' vorgesehen, der drehbar ist und durch
seine Bohrung 27' ebenfalls Hahnwirkung bekommt. Zu dieser Bohrung27' passend ist
nach außen gehend ein mit~einer Schlaucholive ausgestatteter Anschlußstutzen 31
am Schlifftubus 25 angebracht.
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Das Reaktionsgefäß 14 bzw. 14' dient dazu, eine geeignete chemische
Substanz 32 aufzunehmen, die sich dann z. B. zu Reaktionszwecken nutzbar machen
läßt, indem sie im Verlauf der Messung oder vorher oder sonst zu jedem geeigneten
Zeitpunkt in die Meßkammer übergeführt wird oder indem aus der Meßkammer Meßflüssigkeit
zu ihr gebracht wird. Sich bildende Gase oder die Zuführung eines Meßmediums oder
einer das Meßmedium beeinflussenden zusätzlichen flüssigen Substanz können dann
noch durch die Hülse 26 in jedem beliebigen Zeitpunkt ab- bzw. zugeführt werden.
Andererseits kann durch Drehen der Hülse 26 bzw. des Schliffstopfens26' auch an
dieser Stelle ein hermetischer Verschluß der Meßküvette erreicht werden. Hierbei
kann das Reaktionsgefäß 14 bzw. 14' zusammen mit seiner Schliffhülse 13 und einer
quer in der Schliffwandung vorgesehenen Bohrung 23 zugleich als Abschlußhahn nutzbar
gemacht werden.
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In F i g. 8 ist gezeigt, wie in die beschriebene Mehrzweckküvette
anstatt eines Reaktionsgefäßes auch eine Schliffhülse 28 zum Aufstecken einer Schlauchleitung
eingesetzt sein kann. In dieser Anordnung erfüllt die Küvette ihren Zweck vor und
nach der Messung und gegebenenfalls auch während der Messung zum Durchlaufenlassen
der Meßflüssigkeit und ebenso zum Füllen oder Entleeren der Meßkammer 5. Hierbei
kann im Beschickungs- oder Entleerungskanal 9 über den Anschlußstutzen 21 ein Medium
unter Druck in Richtung des Pfeiles 29 der Meßkammer 5 zugeführt oder in Richtung
des Pfeiles30 durchflossen aus der Meßkammer 5 abgesaugt werden.
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Durch Drehen des Hahnkükens 16 läßt sich die Zuführung zum Kanal 9
nach Wunsch öffnen und schließen. Durch den Kanal 9 kann außer einer Flüssigkeit
natürlich auch ein Gas zur Behandlung der
in der Meßkammer 5 befindlichen
Untersuchungsflüssigkeit zugeführt werden, sei es, daß dieses Gas eine gewisse Reaktion
herbeiführen soll oder sei es, daß es darauf ankommt, mittels dieses Gases vorhandenen
Sauerstoff oder ein anderes vorhandenes Gas zu beseitigen oder zu absorbieren. Für
alle diese Fälle, und ganz besonders für anaerobe Arbeiten ist jedenfalls wichtig,
daß der Kanal 9 durch den Drehhahn 16 hermetisch geschlossen werden kann.
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F i g. 9 unterscheidet sich von F i g. 8 nur dadurch, daß die Anschlußhülse
21' für den Kanal 9 bzw. zum Hahnküken 16 nach oben verläuft, wodurch sich baulich
in gewissen Fällen für den Anschlußschlauch günstigere Verhältnisse ergeben.
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Die Mehrzweckküvette gemäß der Erfindung läßt sich also wahlweise
sowohl als verbesserte Durchflußküvette als auch als Absaugküvette, ferner als Reaktionsküvette
gebrauchen. Sie ist als Küvette für anaerobe Arbeiten auch verwendbar für die Durchführung
von Messungen unter Luftausschluß und insbesondere unter Ausschluß des in der Meßflüssigkeit
gebunden gewesenen Sauerstoffes.