DE2365386C3 - Verfahren zur potentiometrischen Analyse einer Reihe von Flüssigkeitsproben auf eine interessierende Substanz - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur potentiometrischen Analyse einer Reihe von Flüssipkeitsproben auf eine interessierende Substanz unter Verwendung einer Bezugselektrode und einer Fühlelektrode mit einem ionenselektiven Oberflächenabschnitt, der zusammen mit der Bezugselektrode einen Teil einer Durchflußleitung bildet, bei dem die Flüssigkeitsproben aufeinanderfolgend als Probenstrom durch die Leitung geschickt werden und dabei die Probenflüssigkeit des Probenstroms mit der Bezugselektrode sowie mit dem ionenselektiven Oberflächenabschnitt der Fühlelektrode in Berührung gebracht wird und die an den Elektroden auftretenden elektrischen Potentiale zur Analyse der Flüssigkeitsproben ausgewertet werden.

Ein Verfahren der beschriebenen Art ist aus der Druckschrift Laboratory Practice, Band 18, 1969, S. 35 bis 43 grundsätzlich bekannt. Dabei werden die verschiedenen Proben der potentiometrischen Analysiereinrichtung in Form eines Stroms zugeführt. Um eine Vermischung der verschiedenen Proben zu vermeiden, sind die einzelnen als Strom aufeinanderfolgenden Proben durch Fluidschübe voneinander getrennt. Bei diesen Fluidschüben kann es sich beispielsweise um Luftblasen oder sonstige Gasschübe handeln. Bevor jedoch der Strom in die potentiometrische Analysiereinrichtung geleitet wird, werden alle Gasoder Luftschübe aus dem Strom entfernt.

Aus einem Aufsatz von Harold Jacobson in der Fachzeitschrift Analytical Chemistry, Band 38, Nr. i3, S. 1951 bis 1954, Dezember 1966, ist eine nach dem kontinuierlichen Durchflußprinzip selbsttätig arbeitende Vorrichtung bekannt, die zur Natriumbestimmung bei der Harnanalyse als Analysiereinrichtung eine natriumselektive Glaselektrode verwendet. Bei diesem Natriumanalyseverfahren wird der mit Luftblasen unterteilte Probenstrom ebenfalls von den Luftschüben

ίο befreit, bevor der Probenslrom die Natriumionenglaselektrode erreicht.

In einem Aufsatz mit dem Titel »lon-Selective Electrodes in Continuous-Flow Analysis Determination of Calcium in Serum«, von J. Ruzicka und J. C. Tjell, in der Fachzeitschrift Anai. Chim. Acta, 1947 (1969), S. 479 bis 482, Elsevier Publishing Co., Amsterdam, ist ein Verfahren beschrieben, das dem Verfahren nach Jacobson ähnlich ist, jedoch grundsätzlich andere Elektroden benutzt. Auch bei diesem bekannten Verfahren wird der Probenstrom von den Luftschüben befreit, bevor er den Elektroden ausgesetzt wird.

Bei den potentiometrischen Durchflußanalysen ist es somit üblich, die die einzelnen Proben trennenden Luftoder Gasschübe aus dem Probenstrom zu entfernen, bevor der Strom zu der potentiometrischen Analysiereinrichtung bzw. den Elektroden gelangt. Mit dieser von den Fachkreisen allgemein geübten Praxis ist der Nachteil verbünde·!, daß nach der Entfernung der Gasschübe aus dem Probenstrom die verschiedenen Flüssigkeitsproben unmittelbar aneinandergrenzen und es zu Durchmischungen und Verunreinigungen zwischen benachbarten Proben kommt. Um trotz dieser gegenseitigen Probenbeeinflussung eine gute Meßgenauigkeit zu erzielen, ist es üblich, verhältnismäßig lange Probenschübe mit einem nicht verunreinigten Mittelabschnitt zu verwenden. Dies führt allerdings zu einer Begrenzung der Steigerung der Probenanalysiergeschwindigkeit. So ist die Probenanalysiergeschwindigkeit bei üblichen Natriumbestimmungen mit natriumselektiven Glaselektroden auf etwa ?1 bis 60 Proben/Std. begrenzt. Bei der Analyse von Blutproben in Krankenhäusern ist es jedoch erwünscht, Probenanalysiergeschwindigkeiten von zweihundert oder mehr verschiedenen Blutproben pro Stunde zu erreichen. Derart hohe Probenanalysiergeschwindigkeiten sollen auch bei anderen Anwendungsgebieten der potentiometrischen Analyse erzielt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung oder Verbesserung der Ergebnisgenauig keil die Probenanalysiergeschwindigkeit bei der potentiometrischen Analyse von aufeinanderfolgenden Flüssigkeitsproben zu erhöhen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs beschriebene Verfahren nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Probenflüssigkeit zusammen mit zwischen aufeinanderfolgenden Flüssigkeitsproben im Probenstrom befindlichen Gasschüben der Bezugselektrode und dem ionenselektiven Oberflächenabschnitt der Fühlelektrode ausgesetzt wird und daß die Gas-Schübe von solcher Größe sind, daß sie den Leitungsquerschnitt gerade vollkommen ausfüllen.

Im Gegensatz zu den üblichen potentiometrischen Analyseverfahren wird somit nach der Erfindung der Probenstrom vor dem Eintritt in die Meßeinrichtung

t ■ von den Gasschüben nicht befreit, so daß zwischen den aufeinanderfolgenden Flüssigkeitsproben keine Durchmischungen auftreten können und die Probenintegrität gewahrt bleibt.

Ferner sorgen die Gasschübe in der gesamten fvießlekung für eine Reinigung. Dadurch daß die einzelnen Proben streng voneinander getrennt bleiben, können die Probenschübe zugunsten einer höheren Proberianalysiergeschwindigkeit sehr klein gewählt werden.

Aus der DE-OS 16 73103 ist es bereits bei Analysengeräten bekannt, die Probenflüssigkeit zusammen mit zwischen den aufeinanderfolgenden Flüssigkeitsproben im Probenstrom befindlichen Gasschüben durch die Meßzelle eines !Colorimeters zu leiten. Die Anwendung dieser bekannten Maßnahme auf potentiometrische Verfahren der beschriebenen Art war dem Fachmann jedoch nicht nahegelegt, da man annahm, daß damit eine erhebliche Verfälschung der Analysenergebnisse verbunden ist. Bei den potentiometrischen Verfahren hat man es nämlich peinlichst vermieden, die ionenselektiven Elektroden, insbesondere natriumselektive Glaselektroden, den Luftblasen des Probenstroms auszusetzen, da die Luftblasen einen bekannten Polarisierungseffekt hervorrufen, der nicht nur zu falschen Spannungspotentialen an den Elektroden führt, sondern der auch an den Elektroden, insbesondere an natriuniempfindlichem Glas, Schaden hervorruft und im Laufe der Zeit die Elektroden zerstört. Im Gegensatz zu der von der Fachwelt vermuteten Befürchtung, daß im Probenstrom beibehaltene Gasschübe zu einer starken Beeinträchtigung des Meßvorganges und insbesondere zu einer Polarisierung der Elektroden führen würden, hat es sich überraschend gezeigt, daß diese Befürchtungen nicht eintreten, insbesondere wenn man kleine Gasblasen verwendet, die gerade in der Lage sind, den Leitungsquerschnitt auszufüllen. In diesem Zusammenhang wird angenommen, daß die dünne Flüssigkeitsgrenze der Gasschübe hinreichend leitend ist. um eine Polarisierung der Elektroden zu vermeiden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Durchführung eines Analyseverfahrens nach der Erfindung und

Fig.2 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung mit einer ionenselektiven Elektrode und einer Bezugselektrode für das anhand der F i g. 1 erläuterte Analyseverfahren.

Das dargestellte und erläuterte Analyseverfahren bezieht sich auf Natriumbestimmung«¹'). Mit dem Analyseverfahren können aber auch andere Substanzen bestimmt werden, beispielsweise Calcium. Dazu ist es lediglich erforderlich, eine passende ionenselektive Elektrode und Bezugselektrode zu verwenden. Die Anordnung nach der F i g. 1 weist eine Probenleitung 10 auf, durch die ein zu überwachender Probenstrom fließt, bei dem es sich um eine Reihe von verschiedenen Proben handeln kann, beispielsweise menschliches Blutserum oder Blutplasma. Die Proben kommen von einem nicht dargestellten Probenvorrat und werden unter der Wirkung eines Druckdifferentials über einen Einlaß 12 in die Leitung 10 eingeführt, um eine Natriumbestimmung vorzunehmen. Der Probenstrom kann von einer Schlauchquetschpumpe gefördert und über einen Probennehmer eingeführt weiden, wie es aus der US-PS 28 79 141 bekannt ist. Dabei können die einzelnen Proben im Probenstrom durch nicht mischbare Fluidschübe voneinander getrennt sein. Bei den nicht mischbaren Fluidschüben kann es sich beispielsweise um Gasschübe handeln, und der Probenstrom kann durch weiten: Gasschübe u/ ierteilt sein, beispielsweise Waschflüssigkeitsschübe, die durch die nicht mischbarer» Fluidschübe von den Proben getrennt sind. Bei der dargestellten Anordnung kann der VolumendruchfluO der Probe etwa 100 bis 200 Mikroliter pro Minute betragen. Der aus der Leitung 10 austretende Strom tritt in einen Einlaß einer Leitung 14 ein.

An die Leitung 14 ist ferner der Auslaß einer Leitung 16 angeschlossen, über die eine geeignete Pufferlösung zugeführt wird, um jede Probe zu verdünnen und um

ίο sowohl den pH-Wert als auch die lonenstärke einzustellen. Die Pufferlösung wird durch ein Druckdifferential veranlaßt, von einem nicht dargestellten Pufferlösungsvorrat in einen Einlaß 18 der Leitung 16 einzuströmen. In die Leitung 16 ist ein Durchflußregler eingeschaltet, der den Durchfluß der Pufferlösung in der Leitung 14 regelt, und zwar auf einen Durchfluß von etwa 500 bis 1000 Mikroliter pro Minute.

Bei der beschriebenen Anordnung wird die von der Leitung 16 in die Leitung 14 strömende Pufferlösung in gesteuerten Abständen durch unter Druck stehende Luft unterteilt, die von einer herkon· .,liehen Druckluftqueüe über einen Einlaß 22 einer Leilun? 20 zugeführt wird. Der sich aus der Vereinigung des unterteilten Probenstroms mit dem Pufferlösungsstrom ergebende Strom fließt durch eine in die Leitung 14 eingeschaltete Mischschlange, in der die Probenschübe und die Pufferlösung durchmischt werden. Bevor der auf diese Weise behandelte Probenstrom einer ionenselektiven Elektrode ausgesetzt wird, bei der es sich in diesem Fall um eine natriumionenselektive Elektrode handelt, wird der Probenstrom durch ein in der Fig. 1 dargestelltes herkömmliches Heizbad geleitet, in dem der Strom auf eine über der Körpertemperatur liegende Temperatur erwärmt wird, die etwa zwischen 40 und 50° liegen kann.

Zwischen den Einlaß des Heizbads und den Auslaß der Mischschlange ist ein Dreiwege-Absperrorgan 24 eingeschaltet. Das Absperrorgan 24 ist mit seinem noch freien Auslaß an eine zum Abfluß führende Leitung angeschlossen, so daß beim Ausspulen des einga.igsseitigen Leitungssystems und der Mischschlange eine dazu verwendete Spüllösung abgeleitet werden und nicht auf die in der Fig. 1 dargestellte natriumionenselektive Elektrode einwirken kann, die an den Auslaß des Heizbads angeschlossen ist.

Hinter dem Heizbad ist in einer Leitung 26, die in einer Stellung des Absperrorgans 24 über das Heizbad, das Absperrorgan 24 und die Mischschlange an den Auslaß der Leitung 14 angeschlossen ist, ein nicht dargestellter Leiterstift vorgesehen, der sich in die

5" Leitung 26 erstreckt, um dem Probenstrom ausgesetzt zu sein, und der an einen Erdungsdraht 28 angeschlossen ist. Der Leiterstift und der Erdungsdraht 28 befinden sich vor der natriumionenselektiven Elektrode, wie es in der Fif. I dargestellt ist.

Die Auswahl einer natriumionenselektiven Elektrode und einer Bezugs«:!ektrodenanordnung ist unter der Voraussetzung nicht kritisch, daß die ionenselektive Elektrode auf dem kontinuierlichen Durchflußprinzip beruht und die elektrische Verbindung der Bezugselektrode mit dem Prol/enstrom nahe bei der ionenempfindlichen Oberfläche der ionenselektiven Elektrode erfolgt. Eine äußerst befriedigend arbeitende Kombinationselektrodenanordnung ist schematisch ii: der Fig. 2 dargestellt. Diese Elektrodenanordnung ist in der DE-OS 23 17 272 ausführlich beschrieben und erläutert. Auf eine detaillierte Beschreibung der Elektrodenanordnung 30 wird daher hier verzichtet.

Die Elektrodenanordnung 30 enthält einen aus

Isoliermaterial hergestellten bloekförmigen Körper 32 mit einer ßohrung 34, die eine Aiifwcitung 36 aufweist. F-ine in der Bohrung 34 koaxial angeordnete Kanüle 38 besteht aus einem natriumselektiven Glas irgendeiner bekannten passenden Art und ist in der Bohrung 34 in s geeigneter Weise befestigt.

Wie man der F i g. 2 entnehmen kann, hat die Kanüle 38 einen wesentlich geringeren Außendurchmesser als der Durchmesser der Aufweitung 36 und erstreckt sich auf der rechten Seite über den Körper 32 hinaus. Der Innendurchmesser der Kanüle 38 schließt sich bündig an einen einen kleineren Durchmesser aufweisenden Teil der Bohrung 34 an. Die Kanüle 38 ragt durch eine Dichtung 40, die zusammen mit dem Körper 32 und der Kanüle 38 im Bereich der Aufweitung 36 eine Kammer 41 für die F.lektrolyt-Füllösung der internen Bezugselekirode 44 bildet. Die Kammer 41 weist einen in dem Körper 32 vorgesehenen Einlaß 42 auf, der durch einen nirhi riargroplltrn Stopfen verschlossen werden kann. Die Kanüle 38 ist im Bereich der Kammer 41 vollständig von der in der Kammer befindlichen Elektrolyt-Füllösung umgeben. Die ionenselektive Halbzelle wird von der internen Bezugselektrode 44 aus einem herkömmlichen Silber-Silberchlorid-Draht vervollständigt, der sich durch den Körper 32 erstreckt und in den in der Kammer 41 befindlichen Elektrolyten ragt. Der Einlaß 46 der Kanüle 38 ist an den Auslaß der in der Fig. I dargestellten Leitung 26 angeschlossen.

Der Bezugselektrodenteil der kombinierten Elektrodenanordnung 30 enthält im Körper 32 eine Leitung 48, deren Einlaß an den Auslaß einer in der F i g. I dargestellten Leitung 50 angeschlossen ist. Der Einlaß der Leitung 50 steht mit einem Elektrolytreservoir in Verbindung, das bei der beschriebenen Anordnung als Elektrolyt Kaliumchlorid (KCI) enthält. Das Reservoir ist abgedichtet und wird über eine Leitung 52 unter Druck gesetzt, deren Einlaß 54 an einen unter Druck stehenden Luftvorrat angeschlossen ist. Das in der Fig. I dargestellten KCI-Reservoir kann von irgendeiner geeigneten, nicht dargestellten Einrichtung mit einer KCI-Lösung versorgt werden. Über die Leitung 50 wird unter Druck stehendes KCI in die Leitung 48 befördert. in die sich eine Elektrode 56 erstreckt, die beispielsweise aus einem Silber-Silberchlorid-Draht besteht und zusammen mit der KCI-Lösung die Bezugshalbzelle bildet.

Der Bezugselektrodenteil der kombinierten Elektrodenanordnung 30 ist nach Art einer Leckverbindung ausgebildet, um zu dem unterteilten behandelten Probenstrom eine elektrische Verbindung herzustellen. Wie bereits angedeutet, tritt dieser Strom über die in den Einlaßabschnitt der Bohrung 34 eingesetzte Kanüle 38 in einen einen Probenkanal bildenden Abschnitt der Bohrung 34 ein. Der sich an den Auslaß der Kanüle 38 anschließende Probenkanal der Bohrung 34 erstreckt sich durch die Achse eines kegelstumpfförmig ausgebildeten Vorsprungs 60 des Körpers 32. Die Leitung 48 für das unter Druck stehende KCI erstreckt sich derart durch eine Fläche des Körpers 32. daß sie dicht über der Basis des kegelstumpfförmigen Vorsprungs in einer ebenen ringförmigen Oberfläche des Körpers 32 ihren Auslaß aufweist

Ein weiterer blockförmiger Körper 62 arbeitet mit dem Körper 32 zusammen. Der aus Isoliermaterial hergestellte Körper 62 weist einen Probenkanal 64 auf, der sich durch den Körper 62 erstreckt und an seinem Auslaß in einem Nippel 66 endet der in den Körper 62 eingesetzt ist um daran den Einlaß einer in der F i g. 1 dargestellten Leitung 68 anzuschließen, deren Auslaß /u einem nicht dargestellten Abfallbehälter bzw. einem Abfluß führt. Der Einlaß des Probenkanals 64 ist im Boden einer Ausnehmung 70 vorgesehen, die eine /u dem Vorsprung 60 des Körpers 32 komplementäre kegelstumpfförmige Gestalt aufweist. An dem um die Ausnehmung 70 herumführenden Rand des Körpers 62 ist ein nachgiebiger Dichtungsring 72 vorgesehen, der zwischen den Körpern 32 und 62 eine Abdichtung vorsieht, wie es in der F i g. 2 dargestellt ist. Wie es ebenfalls aus der F i g. 2 hervorgeht, begrenzen die Körper 32 und 62 zwischen sich einen Flüssigkeitsdurchlaß, der mit dem Auslaß der Leitung 48 in Verbindung steht und teilweise von dem Vorsprung 60 und der Ausnehmung 70 gebildet wird.

Dieser Aufbau sorgt für eine Leckverbindung zwischen dem KCI-Elektrolyten der Bezugselektrode und dem unterteilten Probenstrom, der von dem im Vorsprung 60 vorgesehenen Auslaß des Körpers 32 in den Einlaß des im Körper 62 vorgesehenen Probenkanals strömt. In Wirklichkeit kann die Leckverbindung der Bezugselektrode von der natriumempfindlichen Glaskanüle 38 der ionenselektiven Elektrode einen Abstand von nur 2 mm haben. Obwohl es hier nicht dargestellt ist, können die blockartigen Körper 32 und 62 derart gehaltert sein, daß sie zur Einstellung ihrer relativen Lage aufeinander zu oder voneinander weg bewegt 'verden können. Dadurch kann man die sich zwischen den Körpern befindliche Leckverbindung verkleinern oder vergrößern. Darüber hinaus ist in Wirklichkeit die Querschnittsgröße des Flüssigkeitsdurchlasses der Leckverbindung zwischen den beiden blockartigen Körpern 32 und 62 verhältnismäßig klein. Es kann daher lediglich ein sehr kleines Volumen der KCI-Lösung in den Probenstrom eintreten. Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß die Leckverbindung vollständig um den Umfang des Probenstroms herumführt.

Wie es aus der Fig. 1 hervorgeht ist die natriumselektive Elektrode über eine Leitung 76 an eine Eingangsklemme eines Differentialverstärkers angeschlossen. Die Leitung 76 ist mit dem Silber-Silberchlorid-Draht der Elektrode 44 verbunden. Die Bezugselektrode ist über eine Leitung 78 an eine zweite Eingangsklemme des Differentialverstärkers angeschlossen. Die Leitung 78 ist mit dem Silber-Silberchlorid-Draht 56 der Bezugselektrode verbunden. Die den Erdungsdraht 28 darstellende Leitung verbindet den Leiterstift, der in der Leitung 26 dem Probenstrom ausgesetzt ist. mit einer dritten Eingangsklemme des Differentialverstärkers, dessen Ausgangsklemme -—1 ein für potentiometrische Meßzwecke übliches Sicht- und bzw. oder Schreibgerät angeschlossen sein kann. Die Funktion des Differentialverstärkers besteht darin, das Gleichtaktsignal von jedem Signal der Bezugselektrode und der natriumselektiven Elektrode zu subtrahieren und ein potentiometrisches Signal zu erzeugen, das der Differenz zwischen den Signalen an der natriumselektiven Elektrode und der Bezugselektrode proportional ist Das Ausgangssignal des Differentialverstärkers ist somit proportional der Natriumaktivität, die wiederum der Natriumionenkonzentration proportional ist

Das durchgeführte Verfahren geht aus der Beschreibung der in der F i g. 1 gezeigten Anordnung hervor. Wenn die Anordnung für eine gewisse Zeit abgeschaltet werden so", kann tnan die jonensmpfiRdüche Kanüle 38 der natriumselektiven Elektrode für den nächsten Gebrauch konditionieren, indem man die Kanüle 38

einer gepufferten Lösung um der <\rt ausgesetzt sein liil.il. wie sie bei der Anakse verwende! wird. Line solche gepufferte Lösung kann ein Blutserum- oder Blutpiasmastandard sein. Durch diese gepufferte Lösung wird menschliches Miitprotein in Berührung mit tier natrium- * empfindlichen Glaskamile J8 gebracht, um die lonenselektive Llektrode schneller ansprechen zu lassen, wenn dir Anordnung erneut in Benutzung genommen wird. I)Ii,oh die Aussetzung gegenüber einem Protein wird weiterhin bei der nächsien Inbetriebnahme der Anordnung ein Drift vermieden. Diese Konditionierung mit Bliilproiein steht im Gegensatz /u den bekannten Verfahren. Das natriumionenselektive Glas der Kanüle ?8 kann man dem gepufferten Serum oder Plasma ausgesetzt sein lassen, indem man eine Entnahme der gepufferten Lösung aus der Kan'ile 38 und der Anordnung vermeidet, wenn ti ic Anordnung abgeschaltet wird.

Ms Alternative kann man vordem Durchlaufenlassen einer ersten Serie von Testproben das natriumioncnsclektive Glas dadurch konditionieren, daß die Anordnung mit wenigen Proben eine¹· Plasma- oder Scrtimstandards betrieben wird. Line Konditionierung nach dieser alternativen Methode kann schneller und erfolgreicher als die Konditionierung nach der zuerstgenannten Methode sein. In beiden Fallen wird die natriumionenselektive F.lektrode dadurch konditioniert, daß sie einem Blutprotein und den Ionen, die die F.lektrode bei der Analyse beeinflussen, als auch der Pufferlösung ausgesetzt wird.

Wie bereits erwähnt, wird das Ansprechen der ioiienselcktivcn F.lektrode dadurch beschleunigt, daß sie einer über der Körpertemperatur liegenden Temperatur ausgesetzt wird, jedoch nicht in einem so hohen Maß. daß die natriumionenselektive Elektrode zerstört wird. Obwohl die Erwärmung der Probe anhand eines Heizbades, das von der kombinierten Elektrodenanordnung 30 getrennt und entfernt angeordnet ist. beschrieben wird, kann man zum Erwärmen der Probe auch eine Heizschlange verwenden, die in die Elektrodenanordnung eingebaut ist. Anstelle einer flüssigen Füllösung in der Kammer 41 der ionenselektiven Elektrode kann man auch einen festen Elektrolyten verwenden, der die Kanüle 38 innig berührend umgibt und der mit dem Silber-Silberchlorid-Draht der internen Bezugselektrode 44 in elektrischer Verbindung steht.

Die erwähnte Unterteilung des Probenstroms durch nichtmischbare Fluidschübe. beispielsweise Gasschübe, ist für das Analyseverfahren insoweit wichtig, als die nicht mischbaren Fluidschübe eine Durchmischung der aufeinanderfolgenden Proben verhindern und auch eine Verunreinigung der nachfolgenden durch die vorangegangene Probe. Eine in der Probenleitung erfolgende gegenseitige Durchmischung der Proben an ihren Enden würde nämlich dazu führen, daß jede Probe der ionenselektiven Elektrode für eine längere Zeit ausgesetzt werden müßte, um für jede Probe ein genaues potentiometrisches Meßsignal zu erhalten. Wenn man der ionenselektiven Elektrode einen unteneilten Probenstrom aussetzt, kann man die einzelnen Probenvolumen herabsetzen und damit die Zeit, während der die Probe der Elektrode ausgesetzt sein muß. auf 18 Sekunden oder weniger verringern, so daß eine höhere Probenanaksiergeschwindigkeit erzielt werden kann. Dabei wird vorausgesetzt, daß die nichtmischbaren Fluidschühe. beispielsweise GaⁱH;isen. ebenfalls nur einen kleinen Bereich einnehmen, der jedoch ausreicht, um den Querschnitt des l'iobenkanals vollkommen auszufüllen, [vine Polarisierung der ionenselcktiven Llektrode wrd fhenfalls wirkungsvoll verhindert, und zwar dadurch, daß die Gasblasen kleingehalten werden und auch die Zeit, während der die ionenselektive Llektrode einer Gasblase ausgesetzt ist, so gcringgehalten wird, wie es aus praktischen Gründen möglich ist. Es wird angenommen, daß die dünne Flüssigkeitsgrenze von derart kleinen Gasblasen hinreichend leitend ist, um eine Polarisierung der Elektroden zu vermeiden.

Das Verfahren nach der Erfindung vermeidet wirkungsvoll verwirrende anfängliche Übergangsvorgänge der natriumselektiven Elektrode aufgrund von Kaiiumkonzeniraiionsscnwankufigen in den riuueii. Bei der Aufzeichnung der Natriumspitzenwerte von Proben, die sowohl Natrium als auch Kalium in verschiedenen Kaliumkonzentrationen und Natriumkonzentrationen enthalten, hat man keine auf das Kalium zurückzuführende Übergangsvorgänge festgestellt. Es wird angenommen, daß bei dem schnellen Ansprechen der Elektrode gemäß dem oben beschriebenen Analyseverfahren dem anfänglichen Ansprechen der natriumionenselektiven Elektrode auf Kalium die Wirkung der Waschlösung entgegentritt, die in dem unterteilten Probenstrom zwischen den Proben eingeschoben ist.

Das zur automatischen Durchführung geeignete Verfahren nach der Erfindung dient somit zur Überwachung eines Probenstroms oder zur Untersuchung einer Reihe von Proben durch direkte potentiometrische Messung bei einer sehr hohen Probenanalysiergeschwindigkeit. Das Verfahren ist insbesondere für Natriumbestimmungen geeignet. Die in einer Leitung zugeführten Proben sind durch nicht mischbare Fliudschübe voneinander getrennt, die zur Reinigung der Leitung dienen und die Probenintegrität aufrecht?-- halten. Zur Analyse des unterteilten Probenstroms werden eine ionenselektive Elektrode und eine Bezugselektrode verwendet. Da die nicht mischbaren Fluidschübe vor der Durchführung der Analyse aus dem Probenstrom nicht entfernt werden, ist eine höhere Probenanalysiergeschwindigkeit möglich. Bei der Analyse von Blutproben zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, daß unmittelbar vor der Analyse einer ersten Serie von Proben die ionenselektive Elektrode, beispielsweise eine natriumionenselektive Elektrode, konditioniert wird, und zwar dadurch, daß sie eine gewisse Zeit Blutprotein und den Blutionenbestandteilen, die bei der späteren Untersuchung der Proben auf die natriumionenselektive Elektrode einwirken, als auch einem Puffer von der Art ausgesetzt wird, wie er später bei der Analyse verwendet wird. Menschliches Blutserum oder Blutplasma können für eine solche Konditionierung verwendet werden. Durch die Konditionierung wird eine Drift vermieden und die Ansprechgeschwindigkeit der natriumionenselektiven Elektrode erhöht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur potentiometrischen Analyse einer Reihe von Flüssigkeitsproben auf eine interessierende Substanz unter Verwendung einer Bezugselektrode und einer Fühlelektrode mit einem ionenselektiven Oberflächenabschnitt, der zusammen mit der Bezugselektrode einen Teil einer Durchflußleitung bildet, bei dem die Flüssigkeitsproben aufeinanderfolgend als Probenstrom durch die Leitung geschickt werden und dabei die Probenflüssigkeit des Probenstroms mit der Bezugselektrode sowie mit dem ionenselektiven Oberflächenabschnitt der Fühlelektrode in Berührung gebracht wird und die an den Elektroden auftretenden elektrischen Potentiale zur Analyse der Flüssigkeitsproben ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Probenflüssigkeit zusammen mit zwischen aufeinanderfolgenden Flüssigkeitsproben im Probenstro.n befindlichen Gasschüben der Bezugselektrode und dem ionenselekriven Oberflächenabschnitt der Fühlelektrode ausgesetzt wird und daß die Gasschübe von solcher Größe sind, daß sie den Leitungsquerschnitt gerade vollkommen ausfüllen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Flüssigkeitsprobe des durch Gasschübe unterteilten Probenstroms durch Einführen von zusätzlichen Gasschüben in den Probenstrom unterteilt wird.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der den Elektroden ausgesetzte Probenstrom zusätzlich durch WaschflüssigkeitssCiiübe unterteilt wird, die von den Probenschüben jewei.s durch Gasschübe getrennt werden.