DE1473248C - Vorrichtung zum Messen der Temperaturkennlinie bei Phasenänderungen in einer pulverförmigen organischen Mikroprobe - Google Patents

Description

Der sich etwa rechtwinklig verengende konische Teil unterhalb des oberen zylindrischen Teils trägt ebenfalls zur Verbesserung der Meßergebnisse bei, da durch eine derartige Ausbildung gewährleistet wird, daß die Probe beim Einbringen in das Gefäß allmählich an der Wand entlang in die Probenkammer hineinrutscht und nicht hineinfällt, wobei sie an das Heißleiterrohr gespritzt werden könnte.

Zur Vergrößerung des Volumens der Mikroprobe kann diese in bekannter Weise noch mit einem feinteiligen, inerten, temperaturbeständigen Material mit guter Wärmeleitfähigkeit vermischt werden, z. B. mit Gold, Platin, Quarz, Glas mit geringer Löslichkeit in Alkalien, Seesand usw.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der F i g. 3 und 4 der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung und

F i g. 4 zeigt eine mit Hilfe dieser Vorrichtung erhaftene Schmelzkurve.

Gemäß F i g. 3 enthält der Glasbehälter einen zylindrischen Teil 1 und einen daran anschließenden konischen Teil 2, der von einer Probenkammer 3 und dinem oberen Raum 4 gebildet wird.

Der obere Raum 4 hat einen Wandv inkel α von etwa 90°. Die Probenkammer 3 hat einen Wandwinkel b von etwa 60°. Im zylindrischen Teil 1 ist ein Einsatzteil 5 (Glasstopfen) eingesetzt. Der Einsatzteil S besitzt eine Mittelbohrung 6, in die eine Meßsonde mit einem Heißleiter? eingesetzt ist. Zur Erzeugung einer inerten Atmosphäre in der Probenkammer ist an den Einsatzteil 5 ein Schliff 8 und an diesen ein Gaszuführungsrohr 9 angeschlossen, das mit dem Probenraum in Verbindung steht. Als Inertgas kann beispielsweise Stickstoff verwendet werden.

Die pulverförmige Probe 10, der gegebenenfalls in bekannter Weise Teilchen aus einem inerten, wärmeleitenden Material zugesetzt sein können, wird in die Probenkammer 3 eingebracht. Die Halbleiterperle 11 des Heißleiters wird durch die Bohrung 6 an die richtige Stelle in der Probenkammer 3 gebracht. Zwisehen der Halbleiterperle 11 und der Innenfläche der Probenkammer 3 entsteht auf Grund der kegelförmigen Ausbildung der Probenkammer kein Spalt, der eine Kapillarwirkung verursachen könnte. Ferner besteht keine Gefahr, daß ein an der Innenfläche ver- bliebener, kleiner Teil der Probe nach dem Beginn des Schmelzen? in die geschmolzene Probe fällt, was zu einer ungenauen Messung führen würde. ■ Der Glasbehälter taucht mit seinem unteren Teil einschließlich des ganzen konischen Teils in ein Wärmebad mit konstanter Temperatur ein, wobei die Probe.sofort von außen gleichmäßig schmilzt und in der Probenkammer 3 zusammenfließt, so daß eine: genaue Messung erfolgt.

Beispiel

Borsilikatglasteilchen ' (Teilchengröße etwa 0,15 mm) wurden mit Chromschwefelsäure und gereinigtem Wasser ausreichend gewaschen, getrocknet und in einem Verhältnis von etwa 3: 1 der aus Phenacetinpulver bestehenden Probe zugesetzt. Beide Substanzen wurden gut ^durchgemischt. Das Gemisch hatte ein Gewicht von 20 mg. Dieses Probehgemisch wurde in die in F i g. 3 dargestellte Vorrichtung geschüttet und die Messung durchgeführt. Der auf diese Weise festgestellte Schmelzpunkt und Erstarrungspunkt der Probe stimmte unter Berücksichtigung der . zulässigen Meßfehlergrenzen gut mit den Ergebnissen des üblichen, komplizierten Meßverfahrens überein. Die in diesem Ausführungsbeispiel erhaltene Zeit-Temperatur-Kurve ist in F i g. 4 .dargestellt, in welcher der Schmelzpunkt der Probe bei C deutlich erkennbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

der Heißleiter die Wand der Probenkammer berührt,

Patentanspruch: wodurch das Meßergebnis verfälscht wird. Auch

wenn nur ein kleiner Abstand zwischen Heißleiter

Vorrichtung zum Messen der Temperaturkenn- und Wand besteht, kann eine genaue Schmelz- und linie bei Phasenänderungen in einer pulverförmi- 5 Erstarrüngskurve nicht erhalten werden. Die Probe gen organischen Mikroprobe mit einem von außen schmilzt zunächst an der Wand und würde durch erwärmbaren Glasbehälter, der aus einem oberen Kapillarwirkung und durch den Druck der am Boden zylindrischen Teil und einem unteren sich etwa der Probenkammer hinterbleibenden Luftblase am rechtwinklig verengenden konischen Teil mit Heißleiter hochgedrückt werden. Weiterhin wurden einer sich daran anschließenden Probenkammer io sich Teilchen der Probe zwischen Heißleiterrohr und besteht, und mit einem den Glasbehälter ver- Wand-verklemmen, am Heißleiterrohr hängenbleiben schließenden Einsatzteil, der eine Mittelbohrung. und nachträglich; in die Schmelze fallen, wodurch koaxial zu dem oberen zylindrischen Teil des .ebenfalls Verfälschungen der Temperaturkennlinie Glasbehälters für eine Meßsonde mit einem Heiß- auftreten würden. Andererseits darf der Wandwinkel leiter sowie eine weitere, mit dem Innenraum des 15 der Probenkammer nicht zu flach sein (vgl:, die in konischen Teils in Verbindung stehende Bohrung »Ulimann« dargestellten Vorrichtungen), da sich aufweist, dadurch gekennzeichnet,- daß die Probe sonst nach dem Schmelzen am Boden der die Probenkammer. (3) kegelförmig ausgebildet ist Probenkammer absetzen und die Heißleiterperle und ihr Wandwinkel etwa 60° beträgt. nicht mehr vollständig umgeben würde, wodurch eine

: . ■ 20 Bestimmung der Temperaturkennlinie von Mikro-

·■.,;.... .'. - ;".... , ,.,■.■.. ..■-■ proben unmöglich würde.

•—: — - Die' vorstehend erwähnten, in bekannten Probe

gefäßen gemessenen unerwünschten Schmelzzustände sind in F i g. 1 und 2 dargestellt.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mes- 25 F i g. 1 zeigt eine Zeit-Temperatur-Kurve, bei der sen der Temperaturkennlinie bei Phasenänderungen die Berührung der Probe mit dem Halbleiterkügelin einer pulverförmigen organischen Mikroprobe mit chen des Heißleiters bei α aufgehoben wurde (Wandeinem von außen erwärmbaren Glasbehälter, der aus winkel der Probenkammer kleiner als 60°); Diese einem oberen zylindrischen Teil und einem unteren Kurve hat einen fast gleichbleibenden Krümmungssich etwa rechtwinklig verengenden Teil mit einer 30 radius, so daß es schwierig oder unmöglich ist, den sich daran anschließenden Probenkammer besteht, Beginn und das Ende des Schmelzvorgangs zu be- und mit einem den Glasbehälter verschließenden stimmen. -. .

Einsatzteil, der eine Mittelbohrung koaxial zu dem Fig. 2 zeigt eine Zeit-Temperatur^jKurve,. die eroberen zylindrischen Teil des Glasbehälters für eine halten wird, wenn winzige Kristalle der Probe an der Meßsonde mit einem. Heißleiter sowie eine weitere'35 Wand des Behälters oder am Heißleiterrohr haften mit dem Innenraum des konischen Teils in Verbin- und während des Schmelzvorganges, besonders gegen dung stehende Bohrung aufweist. . Ende, in die in der Probenkammer befindliche

In Ullmanns Encyklopädie der Technischen Schmelze fallen. Der Teil b der Kurve zeigt die Wir-Chemie, Bd. II/1 (1961), S. 655 und 656, sind einige kung dieser herunterfallenden, überschüssigen ProVorrichtungen zur Bestimmung der Aufheizkurve 4° bensubstanz, die eine genaue Bestimmung des und des Schmelzpunktes von. Substanzproben be- _; Schmelzpunkts der Probe verhindert,
schrieben. Eine dieser Vorrichtungen besteht aus Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,

einem evakuierbaren Behälter, der ein Einsatzteil, eine .Vorrichtung der eingangs geschilderten Art zu durch den eine Meßsonde mit einem Heißleiter und schaffen, die die Nachteile der bekannten Vorricheine Einfüllöffnung führt, und eine Probenkammer 45 tungenvermeidet und die eine genaue Messung der enthält, in welche der Heißleiter hineinragt. Bei einer 'V Temperaturkennlinie bei Phasenänderungen inorgaanderen Vorrichtung verjüngt sich ein zylindrisches nischen Mikroproben gestattet.
Rohr über ein konisches Zwischenstück zu einer zy- Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß

lindrischen Probenkammer, in die ein Thermometer;, ein Glasbehälter vorgeschlagen, der dadurch gekenneintaucht. Diese Vorrichtungen sind jedoch zur Be- 5° zeichnet ist, daß die Probenkammer kegelförmig ausstimmung der Temperaturkennlinie bei Phasenände- gebildet ist und ihr Wandwinkel etwa 60° beträgt,
rungen in Mikroproben nicht geeignet, da im ersten Dieser Wandwinkel, der innerhalb eines gewissen

Fall die Probe in einem flachen Tiegel liegt, so daß Bereiches schwanken kann, gewährleistet, daß die der Heizleiter nicht; vollständig' von der Probe urn- · Mikroprobe, deren Menge etwa 5 bis 30 mg betragen geben ist, und im anderen Teil, das Thermometer an 55 kann, einerseits die Heißleiterperle vollständig umder Wand anliegt," wodurch Verfälschungen des Meß- gibt und andererseits eine Berührung des Heißleiters ergebnisses auftreten können.^{55 : :} mit der Wand und ein Verklemmen von festen

Aus Lux, H., Anorganisch-Chemische Experi- Probenteilcheni:die nachträglich in die Schmelze falmentierkunst, 1959, S. 205, ist eine Vorrichtung zur, _; len kpnnten, vermieden wird..
Bestimmung von Schmelzpunkten in Form eines 60 Die Probenkammer erweitert sich entsprechend der Glasrohres bekannt, das sich unten verjüngt und ab- eingangs genannten Vorrichtung nach oben zu einem geschmolzen ist. Die eigentliche Probenkammer be- konischen Teil mit einem etwa rechtwinkligen Wandfindet sich jedoch im oberen, erweiterten Teil mit winkel, der in einen zylindrischen oberen Teil übereinem Durchmesser von etwa 10 mm. Eine Messung geht, welcher durch einen Einsatzteil mit einer kovon Mikroproben ist also mit dieser Vorrichtung 65 axialen Mittelbohrung für eine Meßsonde mit einem nicht möglich. Heißleiter und mit einer mit dem Innenraum des

Wenn die Probenkammer zylindrisch ist oder einen konischen Teils in Verbindung stehenden weiteren sehr spitzen Wandwinkel hat, besteht die Gefahr, daß Bohrung verschlossen ist.