DE1773141A1 - Verfahren zur Probengabe bei Gasanalysengeraeten - Google Patents

Description

• Verfahren zur Frobengabe bei Gasanalysegeräten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Probengabe bei Gasanalysegeräten, insbesondere bei Gaschromatographen, bei welchem ein Probengefäß teilweise mit einer Untersuchungssubstanz gefiillt wird, so daß sich in dessen freies Innenraum flüchtige 3estandteile der Untersuchungssubstanz verbreiten, und bei welchem mit einer Entnahmevorrichtung Proben aus dem Gas raum des Probengefäßes zur gasanaAytischen Untersuchung entnommen werden.
• Es kann sich z. B. um ein analytisches Meßverfahren nach der Patentanmeldung B 87 705 IXb/421 handeln, bei der das Probengefäß mit einer selbstdichtenden Membran versehen ist, durch welche eine Probenentnahmevorrichtung hindurchgestochen wird, um Probe aus dem Gasraum über der meist flüssigen Untersuchungssubstanz zu entnehmen.
• Ein automatischer Einlaßteil aufgrund dieses Meßverfahrens ist z. B. in Patentanmeldung B 91 691 IXb/421 beschrieben.
• Der Zweck derartiger Meßvorrichtungen ist, die flüchtigen Bestandteile einer Untersuchungssubstanz, die meist flUssig ist, aber auch fest sein kann, gasanalytisch zu untersuchen, wobei die nicht flüchtigen Bestandteile der Untersuchungssubstanz dem Analysengerät ferngehalten werden. Dan Verfahren ist ganz besonders geeignet, qualitativ nachzuweisen, ob eine bestimmte Komponente in der Untersuchungssubstanz enthalten ist oder nicht.
• Unter günstigen Umständen und mit geeigneten Vorrichtungen (z,B. Thermostat für Probnbehälter) ist es auch möglich, quantitative Angaben über flüchtige Substanzen zu gewinnen. Die bekanntgewordenen Verfahren nach dieser sog. Headspace-Nethode verwenden alle als Probe die über der Untersuchungssubstanz a priori gegebenen flüchtigen Komponenten. Lediglich durch Einetellung der Temperatur des Probengefäßcs wird erreicht, daß die flüchtigen Komponenten mehr oder weniger im Gasraum angereichert werden. Dies bedeutet, daß das Verfahren lediglich auf eine kleine Anzahl verschiedener Untersuchungesubotanzen beschränkt bleibt. In den Fällen, in denen die Headspace-Methode aber anwendbar ist, interessiert häufig nur eine oder einige wenige Komponenten der Untersuchungssubstanz, während weitere flüchtige Komponeten die Messung als unnötiger Ballast nur stören.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Headspace-Methode auch zum Nachweis von nicht oder kaum flüchtigen Komponenten einzusetzen.
• Ferner bestand die Aufgabe, gegebenenfalls die Zahl der gemessenen Komponenten in einer Unt ersuchungesubstanz zu verringern, indem nicht zur Messung benötigte Komponeten gebunden oder in Substanzen verwandelt werder, die vom Detektor des Meßgerätes nicht angezeigt werden, um so ein Meßergebnis, das von unnötigem Ballast befreit ist, zu erhalten.
• Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Untersuchungssubstanz einer chemischen Reaktion unterworfen wird, bei der mindestens eine Probenkomponente in eine andere Substanz verwandelt wird.
• Zur automatischen Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung werden zweckmäßigerweise verschiedene Probengefäße in einer Reihe auf einer Transportvorrich tung aufgestellt, die Stationen besitzt, an denen die Probengefäße einer Behandlung unterzogen werden, welche die chemische Reaktion wenigstens einer Probenkomponente auslöst und die die Probengefäße nach einer gewissen Strecke unter eine Entnahmevorrichtung eines Analysengerätes transportiert.
• Ein Ausführungebeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt.
• Es zeigen Fig. 1 ein Transportband mit Probengefäßen und Stationen zur Zuführung von Peaktionsmitteln und zur Probenentnahme in ein Analysegerät.
• Fig. 2 ein Gefäß zur Elektrolyne der Probe0 In Fig. 1 ist 10 ein lineares Transportband als Beispiel eines Transportmittels. Rechts werden die neuen Proben in Behälter 11 auf das Transportband 10 gestellt und dann vom Transportband nach linke transportiert. Der Transport kann schrittweise oder kontinuierlich geschehen. Die Probengefäße 11 sind beispielsweise durch eine selbstdichtende Gummimembran 12 verschlossen. Die Probe 13a, z. B. eine Flüssigkeit wie Blut oder Urin, wird so hoch in das Gefäß 11 gefüllt, daß noch ein nennenswerter Gasraum 13b übrig bleibt. Jedes Probengefäß, das an der Stelle der Kanüle 14a anlangt, erhält aus der Reagensdosiervorrichtung Reagensmengen zugesetzt. Dasselbe kann sich bei Bedarf an der weiteren Stelle einer Kanüle 14b wiederholen.
• Das Reagens 15a bzwO 15b wird dabei jeweils z. B. durch eine Dosierpumpe über eine Kanüle 14a bzw. 14b durch die selbstdichtende Gummimembran 12 in das Gefäß 11 injiziert.
• Im Gasraum 16 der Probengefäße 11 sammelt sich ein Teil der flüchtigen Komponenten bzw Reaktionsprodukte der IJntersuchungssubstanz an. Mit der Kanüle 17 kann ein Bruchteil des Gasinhaltes 16 entnommen und einem Analysengerät 18 zugeführt werden.
• Die Analyse einer Untersuchungssubstanz nach dieser Erfindung verläuft z. B. folgendermaßen: Die Untersuchungssubstanz wird in das Probengefäß 11 eingefüllt, eventuell eingemessen. Falls leichtfltlchtige Probenkomponenten die folgende Messung stören können, wird die Probe nunmehr erwärmt bzw. eingedampft, so daß diese störenden Komponenten sich verflüchtigen. Anschlieseend wird das Gefäß 11 mit einer Gummimembran verschlossen und auf das Transportband 10 gestellt. Das Transport band wird an gewissen Stellen mit Vorrichtungen versehen, welche Reaktionsmittel in die Gefäße 11 geben, um dadurch die Untersuchungssubstanz in zweckmäßiger Weise zu verändern0 Beispielsweise kann der Untersuchungssubstanz zum Nachweis von Karbonaten verdünnte Salz- oder Schwefelsäure, zum Nachweis von Zuckern eine Hefeaufschwemmung zugesetzt werden. Der Nachweis von Substanzen, die von Mikroben verdaut werden, kann sehr spezifisch sein, da spezielle Mikroben selbst zwischen optischen Antipoden gut unterscheiden können. Die bei der Reaktion entstehenden Gase (im Beispiel meist CO2) werden in einem Gasanalysengerät nachgewiesen. im vorerwähnten Beispiel wurden nicht flüchtige Substanzen durch Umwandlung in teilweise flüchtige Substanzen verwandelt. Es können aber in einer Untersuchungssubstanz auch flüchtige Bestandteile, z.B, CO9, HC COH, H3 CCOOh etc. z. B. durch Na OH gebunden wer-3in, um die Zahl der flüchtigen Komponenten zu reduzieren, wenn nur die vorhandenen Alkohole untersucht werden sollen. Statt die flüchtigen Bebandteile aus dem Gasraum zu entfernen oder in den Gasraum erst zu bringen, besteht manchmal auch die Aufgabe, die Substanzen in dem selektiven Meßbereich des Detektors zu bringen oder daraus zu entfernen.So ist es beispielsweine nicht möglich, mit einem Fiammenioziisationsdetektor H20 zu messen. Dies gelingt erst dann, wenn man der Probe ein Karbid (Ca C2, Al4 C) zusetzt und die bei der Reaktion entstehenden Kohlenwasserstoff mißt. Eine Umwandlung von Untersuchungssubstanz läßt sich jedoch nicht nur durch Reagenzien erreichen, sondern auch durch lyti sche Prozesse wie Elektrolyse, pyrolyse u8w, Im Falle der Elektrolyse füllt man die Untersuchungssubstanz in Elektrolysiergefäße 21. z.B, nach Fig. 2, die durch eine Membran 22 abgeschlossen sind. Die Elektroden 23 sind mit Kontakten 24 an der Außenseite der Gefäße el. verbunden. An gewissen Stellen des Transportbandes10 werden die Gefäße 21 in einen Stromkreis eingeschaltet und die Elektrolyse ausgeführt, bei der z.B. zweiwertige Karbonsäurenin wässriger Lösung in Kohlenwasserstoff verwandelt.
• Im Falle der Pyrolyse kann man die Substanz in Metallschiffohen füllen und diese Schiffchen in die Probengefäße 11 stellen. Die Schiffchen können dann wiederum an bestimmten Stellen des Transportbandes z.B, induktiv geheizt werden. Untersucht werden in diesem Fale die meist leicht flücht ;-en Pyrolyseprodukte.

Claims (3)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Probengabe bei Gasanalysengeräten, insbesondere bei Gaschromatographen, bei welchem ein Probengefäß teilweise mit einer Untersuchungssubstangefüllt wird, so daß sich in dessen freiem Innenraum flüchtige Bestandteile der Untersuchungssubstanz verbreiten, und bei welchem mit einer Entnahmevorrichtung Proben aus dem Gasraum des Probengefäßes zur gasanalytischen Untersuchung entnommen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersuchungssubstanz ernner chemischen Reaktion unterworfen wird, bei der mindestens eine Probenkomponente in eine andere Substanz umgewandelt wird.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Fördervorrichtung, auf welcher ein oder mehrere durch eine selbstdichtende Membran verschlossene Probengefäße an Probenbehandlungsstationen und einer Entnahne-Station vorbeibewegt werden.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Probenbehandlungsstation eine Kanüle vorgesehen ist, welche automatisch durch die selbstdichtende Membran in die Probengefäße einführbar ist, und daß Mittel zum Einleiten von Reagens durch die Kanüle in das Probengefäß vorgesehen sind, 4 e Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Probenbehandlungsstation Mittel zur elektrischen, pyrolytischen oder photolytischen Zersetzung der Probensubstanz in dem Probengefäß vorgesehen sind.