DE2147718B2 - Kohlendioxid-warngeraet - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kohlendioxid-Warngerät
zur Überwachung des bei der Inhalationsnarkose in einem Kreissystem umlaufenden Gasgemisches in Form
einer Zelle, zumindest deren eine Wand von einer gasdurchlässigen Membran aus einer Kunststoffolie
gebildet und in dem das Gasgemisch führenden Rohr am Ausgang des Absorbers angeordnet ist, und die eine
sehr kleine Menge entionisierten Wassers und zwei in geringem Abstand voneinander angeordnete, an ein
elektrisches Meßinstrument angeschlossene Elektroden enthält, nach dem Patent Nr. 16 48 989.
Aus der deutschen Patentschrift Nr. 3 87 911 ist ein Verfahren und ein Gerät zi;r fortlaufenden Prüfung des
Kohlendioxidgehaltes von Gasmischungen, insbesondere von Rauchgas mittels Durchleitens durch eine
Flüssigkeit und der Messung ihrer elektrischen Leitfähigkeit bekannt. Dabei geht man davon aus, daß die an
sich geringe elektrische Leitfähigkeit von reinem Wasser durch Einleitung gewisser Gase, z. B. von
Kohlendioxid, stark erhöht wird. In diesem Verfahren braucht nicht das gesamte Kohlendioxid durch das
Wasser absorbiert zu werden, sondern es wird auf Grund des Henry-Daltonschen Gesetzes ein Lösungsgleichgewicht hergestellt, bei dem die Konzentration
des in der Flüssigkeit gelösten Gases dem Teildruck des Gases im Gasraum proportional ist. Da die Leitfähigkeit
der Flüssigkeit bekanntlich ein gutes Maß für die Konzentration der in ihr enthaltenen Substanzen
darstellt, kann die Leitfähigkeit des mit dem Kohlendioxid gesättigten Wassers unmittelbar zur Messung des
Prozentgehaltes des Kohlendioxids verwendet werden. Um eine rasche Sättigung des reinen Wassers mit
Kohlendioxid zu ermöglichen, ist es empfehlenswert, dem der Messung dienenden Behälter ein kleines
Volumen zu geben und ihn mit einer Vorrichtung zu versehen, die den Gasstrom beim Eintreten in den
Behälter in zahlreiche kleine Bläschen zerteilt. Zu diesem Zweck wird nur ein kleiner Teil des auf seine
Kohlendioxid-Konzentration zu untersuchenden Gasgemisches aus einem Hauptkanal mit Hilfe einer Pumpe
in eine Nebenleitung abgezweigt und durch ein mit
ίο zahlreichen Löchern versehenes Platinblech in den der
Messung dienenden Behälter hinein befördert. Die der jeweiligen Konzentration des Kohlendioxids entsprechende
elektrische Leitfähigkeit stellt sich in wenigen Minuten ein; bei einem ununterbrochenen Betrieb folgt
das elektrische Meßgerät fast momentan den Schwankungen der Kohlendioxid-Konzentration, so daß sie
unmittelbar abgelesen werden kann.
Dieses soweit erläuterte bekannte Gerät zur fortlaufenden Prüfung des Kohlendioxidgehaltes von Gasmischungen
hat sich bei der Inhalationsnarkose in Atemkreissystemen als völlig unbrauchbar erwiesen,
weil es nur dann binnen weniger Sekunden anspricht und den richtigen Meßwert anzeigt, wenn die zu
überprüfende Gasmischung die sehr kleine Menge entionisierten Wassers in Form kleiner Bläschen oder
Perlen durchströmt. Die menschliche Lunge, die die Gasmischung durch den Absorber des Atemkreissystems
treibt, kann aber nicht gleichzeitig noch eine Bläschen- oder Perlenströmung durch ein kleines
Volumen entionisierten Wassers herstellen. Die im Atemkreissystem umlaufenden Volumina der Gasmischung
sind nämlich sehr groß im Verhältnis zum Volumen der Bläschen oder Perlen, die zwecks Prüfen
die kleine Menge entionisierten Wassers durchsetzen müssen. Folglich kann das bekannte Gerät nur in einem
Nebenschluß des Atemkreissystems mit einer Hilfspumpe betrieben werden. Der Betrieb einer zusätzlichen
Hilfspumpe birgt im Laufe einer chirurgischen Operation jedoch die Gefahr in sich, daß ihr Ausfall durch eine
zufällige Störung nicht unmittelbar vom Personal bemerkt wird. In einem solchen Fall werden also
während der Operation falsche Meßwerte vermittelt, die das Leben des Patienten gefährden.
Aus der britischen Patentschrift Nr. 9 83 669 ist bekannt, den Partialdruck von Sauerstoff in einem
Gasgemisch mit Hilfe einer polarographischen Zelle zu bestimmen, in der eine Platinkathode und eine filmartige
Silberchlorid-Anode über einen geeigneten Elektrolyten, z. B. ein Kaliumchloridgel an eine elektrische
so Spannungsquelle von knapp 1 Volt angeschlossen sind. Der Elektrolyt ist vom Gasgemisch durch eine für
Sauerstoff durchlässige Membran aus Polytetrafluorethylen getrennt. Wenn der Sauerstoff durch die
Membran hindurchdiffundiert, wird er an der Kathode reduziert, und bei dieser chemischen Reaktion entsteht
ein elektrischer Strom zwischen den beiden Elektroden, der dem Partialdruck des Sauerstoffes im zu analysierenden
Gasgemisch proportional ist. In Abwesenheit des Sauerstoffes wird das Elektrodensystem von der
anliegenden Spannung polarisiert, so daß der Strom durch den Elektrolyten in sehr kurzer Zeit unterbrochen
wird. Eine solche Zelle hat man mit Erfolg zur Messung der Sauerstoff-Konzentration unter der Gesichtsmaske
eines Flugzeugpiloten verwendet.
In der britischen Patentschrift Nr. 10 51 807 ist eine
ähnliche Zelle mit einer Membran aus Polyäthylen, Polypropylen oder einem unter dem Handelsnamen
»Teflon« bekannten Fluoräthylenpolymerisat erläutert;
das Elektrodenmaterial und der Elektrolyt sind derart gewählt, daß diese Zelle den Partialdruck des Wasserstoffes
in einem Gasgemisch zu messen in der Lage ist.
Bei den erläuterten Zellen dieser Art wird eine chemische Reaktion, bei der ersten die Reduktion des
Sauerstoffes und bei der zweiten die Oxydation des Wasserstoffes ausgenutzt, um den zur Messung
notwendigen elektrischen Stromfluß hervorbringen. Diese Zellen erscheinen völlig ungeeignet, die Messung
der Konzentration von Kohlendioxid in einem sauer-Rtoffhaltigen Gasgemisch, wie es einem Patienten zur
Inhalationsnarkose zugeleitet wird, zu ermöglichen. Bei den zur elektrischen Stromerzeugung ausgenutzten
Reaktionen wird das Sauerstoff- bzw. Wasserstoffmolekül aufgespalten. Bei einer entsprechenden Aufspaltung
des Kohlendioxid-Moleküls wird neben dem festen Kohlenstoff Sauerstoff freigesetzt, der sich meßtechnisch
nicht vom übrigen Sauerstoff des zur Inhalations-Narkose vorgesehenen Gasgemisches unterscheiden
oder trennen läßt.
Aus der britischen Patentschrift Nr. 8 38 980 ist eine weitere polarographische Zelle bekannt, in der zwei
Elektroden innerhalb eines flüssigen Elektrolyten untergebracht sind. Das eine Ende dieser Zelle ist von
einer Membran abgeschlossen, durch die die zu prüfende Substanz, z. B. Kohlenmonoxid, aus einem
Gasraum zum flüssigen Elektrolyten hindurchtreten kann. Dieser Elektrolyt ist derart gewählt, daß seine
elektrische Aktivität vom Kohlenmonoxid irreversibel abgeändert wird. Wegen dieser Irreversibilität und dem
damit verknüpften Verbrauch muß ein umfangreicher Vorrat an flüssigem Elektrolyten beibehalten werden,
der langsam zum Elektrodenraum, also zur Meßstrecke hin diffundiert. Außer Kohlenmonoxid können von
dieser Zelle auch elektrisch reduzierbare Gase, wie Schwefeldioxid, gemessen werden.
Auch in dieser polarographischen Zelle wird der Meßwert durch eine irreversible, chemische Reaktion,
nämlich eine Reduktion oder Oxydation der elektrolytischen Flüssigkeit gewonnen. Den polarographischen
Zellen liegt daher ein Funktionsprinzip zugrunde, das sich völlig von dem des Lösungsgleichgewichtes gemäß
dem Henry-Daltonschen Gesetz unterscheidet, das in Verbindung mit der deutschen Patentschrift Nr. 3 87 911
bereits erläutert ist.
Aus der USA-Patentschrift Nr. 35 44 278 ist ein Apparat zur Überwachung der Kohlendioxid-Konzentration
in Gewächshäusern bekannt, in dem abwechselnd zwei Arbeitsvorgänge ablaufen. Im ersten
Arbeitsgang drückt eine Pumpe die Luft der äußeren Umgebung in die eine Hälfte einer Kammer hinein, in
deren anderer Hälfte eine Masse entionisierten Wassers durch eine Membran festgehalten wird. Unter dem
Druck der eingepumpten Luft wird ein Teil des entionisierten Wassers aus dieser Kammer in eine
Meßzelle befördert, in der zwei ringförmige Elektroden in einem gewissen Abstand voneinander angeordnet
sind und mit einem elektrischen Meßinstrument in Verbindung stehen, an dem die elektrische Leitfähigkeit
des entionisierten Wassers angezeigt wird. In einem so zweiten Arbeitsgang treibt eine zweite Pumpe die Luft
aus dem Gewächshaus, die mit dem Kohlendioxid beladen ist, in die Meßzelle hinein, wodurch das
Kohlendioxid im Wasser absorbiert wird, dessen Leitfähigkeit zunimmt. Am Ende des Meßvorganges b'>
wird das nun stark mit Kohlendioxid angereicherte Wasser von der Meßzeile zu einem Behälter ausgelassen,
in dem sich ein Ionenaustauschharz befindet, das dem hinzugekommenen Wasser das Kohlendioxid
entzieht, das also das Wasser entionisiert, damit es zur Füllung der einen Hälfte der erstgenannten Kammer
erneut verwendet werden kann.
Dieser bekannte Apparat ist nur zeitweise zur Messung des Kohlendioxidgehaltes der Luft brauchbar,
da während gewisser Zeitspannen der Raum der Meßzelle erneut mit entionisiertem Wasser beschickt
bzw. vom mit Kohlendioxid angereicherten Wasser befreit werden muß. Außerdem muß dem Ionenaustauschharz
eine gewisse Zeitspanne zur Verfügung gestellt werden, damit es das Kohlendioxid adsorbieren,
also das Wasser von Ionen freimachen kann.
Aus der USA-Patentschrift Nr. 29 01 327 ist ein Gerät zur Messung von Sauerstoff bekannt, der in Wasser
gelöst ist. Da das Wasser außer dem gelösten Sauerstoff noch Kat- und Anionen enthält, wird es vor der Messung
durch zumindest eine Säule geleitet, die zwei oder mehrere Ionenaustauscher enthält, von denen der eine
die Anionen und der andere die Kationen anschließend aus dem Wasser herauszieht, während der gelöste
Sauerstoff im Wasser zu einer Kontaktkammer weitergeleitet wird. In diese Kontaktkammer wird
Stickoxid eingeleitet, das im Gegenstrom als Blasen oder Perlen mit dem Sauerstoff reagiert und Stickstoffdioxid bildet, das unmittelbar im Wasser zu Salpetersäure
umgeformt wird. Vor dem Eintritt des Wassers, in dem der Sauerstoff gelöst ist, in die Kontaktkammer
strömt es durch eine Meßzelle hindurch, in der auf elektrischem Wegs die Leitfähigkeit des Wassers
abgegriffen wird. Nach dem Austritt aus der Kontaktkammer wird in einer zweiten Meßzelle nochmals die
Leitfähigkeit abgegriffen, die infolge der beigemengten Salpetersäure erhöht ist. Aus der Differenz der
Meßwerte läßt sich ein Wert für die Menge des gelösten Sauerstoffes ermitteln.
Dieses bekannte Gerät hat zwar den Vorteil, daß ständig ein in Wasser lösliches Gas hinsichtlich seiner
Konzentration überwacht werden kann. Im Falle von Kohlendioxid ist es jedoch nicht anwendbar, da das
Kohlendioxid von den am Einlaß vorgesehenen Ionenaustauschmaterialien als Kohlensäure entfernt
würde.
In dem eigenen älteren Patent Nr. 16 48 989 wird zur Überwachung der Kohlendioxid-Konzentration bei der
Inhalations-Narkose die Meßzelle von zwei Schläuchen in der Wandung des Rohres gehaltert, das den Ausgang
eines Absorbers mit einer Füllung aus Natronkalk bildet und das aus dem Absorber austretende Narkosegasgemisch
zur Atemmaske des Patienten leitet. Die wesentliche Funktion der Zellenmembran besteht darin,
daß sie nur das Gasgemisch aus dem Rohr zu dem sehr geringen Volumen Wasser hindurchgehen läßt, während
auf ihrer einen Seite eventuell den Absorber verlassende Wassertröpfchen, in denen Reste des Natronkalkes
gelöst sein können, innerhalb des Rohres und auf ihrer anderen Seite das entionisierte Wasser innerhalb des
Zellenraumes zurückgehalten werden. Sobald das an die Elektroden angeschlossene, elektrische Meßinstrument
anzeigt, daß das entionisierte Wasser einen gewissen Anteil Kohlendioxid aus dem Narkorsegasgemisch des
Rohres aufgenommen hat, muß der Zelleninhalt, also die kleine Wassermenge, in der das gemessene Kohlendioxid
gelöst ist, an der also die Messung vorgenommen wurde, durch eine neue kleine Menge entionisierten
Wassers ersetzt werden, damit wieder eine kleinere Kohlendioxid-Konzentration als die zuvor gemessene
am Meßinstrument wahrgenommen werden kann. Zu
diesem Zweck ist an dem einen aus der Rohrwandung austretenden Schlauch eine Pumpe und an dem anderen
Schlauch ein Behälter mit einem Ionenaustauscher angeschlossen. Von der Pumpe wird die kleine, mit dem
Kohlendioxid angereicherte Wassermenge zum Behälter mit dem Ionenaustauscher befördert, aus dem
anschließend entipnisiertes Wasser wieder entnommen und zur Zelle zurückbefördert wird, damit sie erneut
Kohlendioxid aus dem im Rohr strömenden Narkosegasgemisch durch die Membran hindurch aufnehmen
und am elektrischen Meßinstrument zur Anzeige bringen kann.
Um die Anzeige der Kohlendioxid-Konzentration in einem Gasgemisch durch einen Pumpvorgang nicht
unterbrechen zu müssen, ist aus der britischen Patentschrift Nr. 11 34 403 bekannt, einen geschlossenen
Wasserkreislauf vorzusehen, in dem einerseits die Meßzelle und andererseits der Behälter mit dem
Ionenaustauscher angeordnet ist. Das Gasgemisch, das das zu messende Kohlendioxid enthält, wird am unteren
Ende einer Röhre in das den Ionenaustauscher verlassende, entionisierte Wasser hineingedrückt und
steigt in Bläschen unter der Mitwirkung der Schwerkraft innerhalb der Röhre auf, bis es am oberen Ende der
Röhre in die Meßzelle eintritt. Infolge dieser Aufwärtsbewegung der Gasblasen wird das Wasser im Kreislauf
durch den Ionenaustauscher und die Meßzelle getrieben, wobei das Wasser innerhalb der Zelle ständig
erneuert wird und das angeschlossene, elektrische Meßinstrument jeden Augenblickswert der Kohlendioxid-Konzentration
anzuzeigen in der Lage ist.
Das einem Patienten zwecks Inhalationsnarkose zuzuführende Gasgemisch kann jedoch nicht zum
Antrieb einer Wassermenge ausgenutzt werden, da vom Patienten letzten Endes derjenige Druck z. B. gegen die
Wassersäule in der Röhre aufgebracht werden müßte, der das Wasser durch den Kreislauf mit dem
Ionenaustauscher hindurchtreibt. Eine solche Druckbelastung kann einem Patienten beim Atmen nicht
zugemutet werden. Außerdem treten bei der bekannten Anordnung Schwierigkeiten auf, das Narkosegasgemisch,
das den mit Natronkalk gefüllten Absorber verläßt, von geringfügigen Verunreinigungen, nämlich
von Wassertröpfchen freizuhalten, in denen geringe Mengen Alkali gelöst sein können, die in Abwesenheit
der (rennenden Membran zusätzlich zur Konzentration des Kohlendioxids in der Zelle gemessen werden und
dabei die Messung des Kohlendioxidgehaltes vereiteln wurden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem Gerät gemäß dem eigenen, älteren Vorschlag aus der
kleinen Wassermenge die Ionen ständig mit Hilfe eines Ionenaustauschers herauszuziehen, damit es jederzeit
den Augenblickswert der Kohlendioxid-Konzentration im Narkosegasgemisch anzuzeigen in der Lage ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der der Membran gegenüberliegenden Seite der
Zelle die Masse eines lonenaustauschharzes und zwischen der Membran und der Oberfläche des
lonenaustauschharzes, von diesem isoliert, die eine Elektrode angeordnet ist.
Da normalerweise die zur Anwendung kommenden lonenauslauschharze elektrische Leiter sind, kann die
andere Elektrode gemäß der Erfindung von der Masse des lonenaustauschharzes selbst gebildet sein.
Da die zur Anwendung kommenden lonenaustauschhar/.e vorzugsweise aus zahlreichen Körnchen beistehen,
kann die Masse des lonenaustauschharzes durch ein Kunststoffgewebe, dessen Maschenweite die Körnchengröße
unterschreitet, auf einen Abschnitt des Zelleninnenraumes beschränkt sein.
In dem Falle, daß die zur Anwendung kommenden lonenaustauschharze nicht zur Stromleitung benutzt
werden sollen oder können, kann zwischen der ersten Elektrode und der Masse des lonenaustauschharzes eine
weitere Elektrode angeordnet sein.
Bei der Anordnung der Zellenbestandteile gemäß der
ίο Erfindung wird die zwischen den beiden Elektroden
vorhandene Meßstrecke ständig von einem Kohlendioxidstrom durchlaufen, dessen Konzentration in Übereinstimmung
mit der Konzentration des Kohlendioxids im Narkosegasgemisch schwankt; dieser Strom geht
von dem Narkosegasgemisch am Ausgang des Absorbers aus, durchsetzt die Membran der Meßzelle und die
Meßstrecke zwischen den Elektroden und verschwindet innerhalb des lonenaustauschharzes.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Die Figuren geben die wichtigsten Einzelheiten der Erfindung wieder. Es stellen dar:
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Die Figuren geben die wichtigsten Einzelheiten der Erfindung wieder. Es stellen dar:
F i g. 1 eine Ausführungsform der Meßzelle, in der die Masse des lonenaustauschharzes die zweite Elektrode
enthaltend
F i g. 2 eine weitere Ausführungsform, bei der zwei gesonderte, metallische Elektroden vorgesehen sind.
In Fig. 1 ist die Meßzelle teilweise im Schnitt wiedergegeben, an der ein (schematisch) dargestellter,
elektrischer Meßkreis angeschlossen ist. Dieser enthält eine Wechselstromquelle 2 von 24 V1 ein Anzeigeinstrument
4 und zwei Klemmen 6, mit denen die beiden Adern eines Kabels 8 in Verbindung stehen. Das andere
Ende der Adern ist an je einer siebartigen, metallischen Elektrode 10 bzw. 12 angeschlossen.
In einem Rohr 14 verläßt das dem Patienten zur Inhalationsnarkose zuzuführende Gasgemisch einen mit
Natronkalk gefüllten Absorber (nicht gezeigt) und strömt in Richtung eines Pfeils N zur Gesichtsmaske des
Patienten. In der Wandung des Rohres 14 ist ein Flansch 16 ausgebildet, in den mit Hilfe eines Dichtungsringes
18, durch den das Kabel 8 hindurchgeführt ist, die Meßzelle eingesetzt ist.
Die Meßzelle ist von einem Kunststoffrohr 20 gebildet, dessen eines Ende von einem Stopfen 22
abgeschlossen ist. Am anderen Ende ist der Rand des Kunststoffrohres 20 von einem Wulst 24 aus Kitt
umgeben, der zugleich die siebartige Elektrode 10 im offenen Ende des Kunststoffrohres 20 festhält. Auf den
ringförmigen Wulst 24 ist eine Membran 26 aus einer Folie von Silikonkautschuk, Polyäthylen, einem Mischpolymerisat
aus Tetrafluorethylen und Hexafluorpropylen oder Polyfluoräthylen aufgezogen, die sich unter
ihrer Eigenspannung auf dem Wulst 24 festhält oder von einem Gummiring (nicht gezeigt) festgehalten wird.
Der zylindrische Innenraum des Kunststoffrohres 20 ist von einem Nylongewebe 28 von 0,1 bis 0,2 mm
Maschenweite in zwei Abschnitte zerteilt, von denen der eine mit einem Ionenaustauschharz 30 von körniger
wi Beschaffenheit gefüllt ist. Die Körner haben vorzugsweise
einen Durchmesser von 0,3 bis 0,6 mni und gehen daher durch die siebartige Elektrode 12 hindurch,
während sie vom Nylongewebe 28 zurückgehalten werden. Als Ionenaustauschharz 30 kann ein Anionen/
οι Kationcn-Mischbettaustauscher verwendet werden,
dessen Körnchen elektrisch leitend sind.
Zur Inbetriebnahme der Mcßzelle wird der Innenraum
des Kunststoffrohres 20 zwischen der gasdurchlüs-
sigen, aber flüssigkeitsdichten Membran 26 und der Rückwand des Stopfens 22 vollständig mit destilliertem
Wasser gefüllt, dem das Ionenaustauschharz 30 etwaige COj-lonen entzieht. Sobald dem Patienten durch das
Rohr 14 das Narkosegasgemisch zugeleitet wird, treten die Gase, unter denen sich das abzutastende und zu
messende Kohlendioxid befinden kann, auch durch die gasdurchlässige Membran 26 hindurch und lösen sich im
Wasser auf. Alle Gase des dem Patienten zuzuführenden Narkosegasgemisches mit Ausnahme des Kohlendioxids
bilden im Wasser keine Ionen. Sobald der Natronkalk des Absorbers sich erschöpft, ist er nicht
mehr in der Lage, das Kohlendioxid aus dem Gasgemisch, das der Patient ausatmet, völlig zu
absorbieren, so daß langsam zunehmende Mengen Kohlendioxid durch den Absorber hindurchgehen, im
Rohr 14 erscheinen und wieder zum Patienten zur Einatmung zugeleitet werden.
Dieses vom Absorber hindurchgelassene Kohlendioxid tritt neben den anderen Gasen ebenfalls durch die
Membran 26 der Meßzelle hindurch und löst sich im Wasser unter lonenbildung auf. Die elektrische
Leitfähigkeit des entionisierten Wassers, die etwa 0,065 bis 0,1 μ5 beträgt, nimmt, sobald der Absorber nicht
mehr in der Lage ist, alles ausgeatmete Kohlendioxid zu absorbieren, langsam zu. Geringfügige Beimengungen
von Kohlendioxid in dem dem Patienten zugeführten Narkosegasgemisch werden jedoch nicht als bedenklich
erachtet. Die Schwelle der Kohlendioxid-Konzentration, die für den Patienten als kritisch angesehen wird,
liegt bei 0,2%. Dieser Schwellwert wird je nach den äußeren Temperaturbedingungen etwa 30 bis 60 see
nach dem Auftreten dieser COrKonzentration im Narkosegasgemisch auf dem Anzeigeinstrument 4 zur
Schau gestellt, wodurch der Bedienende informiert wird, daß die Füllung des Absorbers mit Natronkalk
unbedingt erneuert werden muß. Wie schon angedeutet, verliert der Absorber seine Fähigkeit, das Kohlendioxid
aus dem Narkosegasgemisch, das der Patient ausatmet und ihm im geschlossenen Kreislauf wieder zugeführt
wird, zu absorbieren, nicht abrupt, sondern dieser Vorgang erstreckt sich über einen Zeitraum von
mindestens 15 min, so daß dem Patienten höchstens 1 min lang ein Narkosegasgemisch zugeleitet wird,
dessen Kohlendioxid-Konzentration geringfügig über 0,2% liegt, was man praktisch als unschädlich betrachten
darf.
Die Meßstrecke, an der die Leitfähigkeitsänderung des Wassers abgetastet wird, befindet sich bei der
Ausführungsform nach der Fig. 1 zwischen der der Membran 26 benachbarten Elektrode 10 und dem Rand
des lonenaustauschharzes 30, der praktisch von dem Nylongewebe 28 begrenzt ist, das die Masse des
lonenaustauschharzes 30 zurückhält. Da die lonenaustauschharze normalerweise selbst elektrische Leiter
sind, stellt bereits ihre Masse die eine Elektrode dar, so daß die Ausbildung der metallischen Elektrode 12 als
Sieb nicht unbedingt notwendig erscheint. Die Siebform erlaubt jedoch einerseits einen günstigen Stromtibergang
vom Ionenaustauschharz 30 auf die eine Ader des Kabels 8 und andererseits einen Zugang der Körnchen
des lonenaustauschharzes 30 bis zum Nylongewebe 28 und folglich eine gute Raumausfüilung ohne Hohlräume.
Bei der Ausführungsform nach der F i g. 2 ist die metallische Elektrode 12 räumlich vom Ionenaustauschharz
30 getrennt. Falls das Ionenaustauschharz 30 elektrisch schlecht oder nicht leiten sollte, oder falls eine
besonders kurze und/oder exakt festliegende Mcßstrekke erwünscht ist, wird diese Ausführungsform nach der
F i g. 2 vorgezogen. In der F i g. 2 ist nur die Meßzelle selbst wiedergegeben, da der angeschlossene elektrische
Meßkreis sowie das das Narkosegasgemisch führende Rohr 14 wie in F-' i g. 1 aufgebaut sein können.
Der besondere Vorteil der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 liegt in dem Zusammenwirken des
lonenaustauschharzes 30 mit der zwischen den Elektroden bestehenden Meßstrecke für die elektrische
Leitfähigkeit. Das durch die Membran 26 eintretende Kohlendioxid, das sich unter lonenbildung im Wasser
löst und in der Masse des Wassers gleichmäßig verteilt, wird durch das Ionenaustauschharz 30 gebunden, so daß
letzleres eine Senke für das Kohlendioxid bildet. Infolgedessen stellt sich ein Ionenfließgleichgewicht, das
der elektrischen Messung unterliegt, in der sonst ruhenden Flüssigkeit (Wasser) ein. In dem Falle, daß die
Kohlendioxid-Konzentration im Narkosegasgemisch unvorhergesehene oder infolge des Auswechselns der
Absorberfüllung abnehmen sollte, sinkt auch in der Meßstrecke die COj-lonenkonzentration ab, und diese
Abnahme läßt sich als Abnahme der elektrischen Leitfähigkeit des Wassers am Anzeigeinstrument 4
verfolgen. Die Möglichkeit, die Abnahme der CO3-Ionenkonzentration
in einem ruhenden Elektrolyten (Wasser) unmittelbar abzulesen, stellt eine Besonderheit
der Meßzelle gemäß der Erfindung für den Bedienenden dar.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Kohlendioxid-Warngerät zur Überwachung des bei der Inhalationsnarkose in einem Kreissystem
umlaufenden Gasgemisches in Form einer Zelle, zumindest deren eine Wand von einer gasdurchlässigen
Membran aus einer Kunststoffolie gebildet und in dem das Gasgemisch führenden Rohr am Ausgang
des Absorbers angeordnet ist, und die eine sehr kleine Menge entionisierten Wassers und zwei in
geringem Abstand voneinander angeordnete, an ein elektrisches Meßinstrument angeschlossene Elektroden
enthält, nach dem deutschen Patent 1648989, dadurch gekennzeichnet, daß
an der der Membran (26) gegenüberliegenden Seite der Zelle die Masse eines Ionenau^tauschharzes (30)
und zwischen der Membran (26) und der Oberfläche (28) des lonenaustauschharzes (30), von diesem
isoliert, die eine Elektrode (10) angeordnet ist.
2. Gerät nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Elektrode von der
Masse des lonenaustauschharzes (30) gebildet ist.
3. Gerät nach dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse des lonenaustauschharzes
(30) durch ein Kunststoffgewebe (28), dessen Maschenweite die Körnchengröße des lonenaustauschharzes
(30) unterschreitet, auf einen Abschnitt des Zelleninnenraumes beschränkt ist.
4. Gerät nach dem Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten Elektrode
(10) und der Masse des lonenaustauschharzes (30) eine weitere Elektrode (12) angeordnet ist.
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