DE2448353B2 - Vorrichtung zur verschleppungsfreien ueberfuehrung eines vorgegebenen volumens von nacheinanderfolgenden fluessigkeitsproben - Google Patents
Vorrichtung zur verschleppungsfreien ueberfuehrung eines vorgegebenen volumens von nacheinanderfolgenden fluessigkeitsprobenInfo
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/02—Burettes; Pipettes
- B01L3/0203—Burettes, i.e. for withdrawing and redistributing liquids through different conduits
- B01L3/0206—Burettes, i.e. for withdrawing and redistributing liquids through different conduits of the plunger pump type
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die bei automatischer verschleppungsfrrier Überführung
von verschiedenen Flüssigkeitsproben von einem Gefäß in ein anderes verwendet wird, wobei das übertragene
Volumen 0,5 bis z. B. 100 ml betragen kann und die zu
überführende Probe in der Pipettiervorrichtung mit keiner Spülflüssigkeit oder mit vorhergehender Probe
verunreinigt werden soll.
In chemischen Labors wird üblicherweise z. B. beim Titrieren von Hand die Bürette mit der Titrierflüssigkeit
gespült. Es sind bereits automatische Pipettiervorrichtungen bekannt, die z. B. aus zwai automatischen
Büretten bestehen. Sie sind beide mit Spülflüssigkeit gefüllt, wobei die eine als ProbenbünMte zur Abmessung
des Probenvolumens arbeitet und die andere als Verdünnungsbürette ausgelegt ist. Dabei wird aber die
Probe lediglich in den Zuleitungsschlauch der Probenbürette angesaugt, dann aus der Zuleitung in den
anderen Probenbecher ausgestoßen und mit dem Spülmittel, das danach aus der Verdünnungsbürette
ausgestoßen wird, gereinigt. Dabei darf das angesaugte Volumen der Probe nicht größer sein als das
Fassungsvermögen der Zuleitung, d.irin wenn die Probe
in die Probenbiirette eindringt, treten Verschleppungsfehler auf. Damit können aber solche Pipettiervorrichtungen
einerseits nur eine kleine Probenvoluniina übertragen (unter 0,5 ml) und andererseits wird die (■>*,
Probe mi( einer anderen Flüssigkeit vermischt (vgl. dazu
z.B. DT-OS 16 73 350, DT-OS 22 57 558 und DT-OS 14 98 960V Dies würde bei der anschließenden Bestimmung
der physikalischen Eigenschaften der Probe (z. B. Dichte, Brechungsindex) einen erheblichen Fehler
verursachen.
Es gibt auch Pipettiervorrichtungen, die die Probe in
einen an die Zuleitung angeschlossenen Behälter ansaugen und die Probe in einen neuen Probenbecher
anschließend auslaufen lassen. Danach wird der Behälter über einen Abfall mit Spülflüssigkeit gereinigt
und mit einem Gasstrom getrocknet, oder der verunreinigte Behälter wird manuell ausgewechselt (vgl.
dazu die DT-OS 21 32 066). Beides ist aber umständlich und für die schnelle Arbeitsweise eines Automaten
ungeeignet
Aus der DT-AS 12 12 316 wird ein Gerät zur genauen Ferndosierung geringer, insbesondere radioaktiver
Flüssigkeitsirengen bekannt In dieser DT-AS ist als Ziel angegeben, fernsteuerbare pipettenartige Geräte
so auszubilden, daß eine größere Toleranz für die Maße des Innendurchmessers des Zylinders und des Außendurchmessers
des Kolbens bei der Fertigung zugelassen werden kann.
Zur Lösung der Aufgabe vorliegender Erfindung kann die bekannte Pipette keine Anregung bieten, auch
wenn bei einem Ausführungsbeispiel (F i g. 2) der den Kolben umgebende Teil des Zylinders durch eine
Buchse gebildet wird, welche wenigstens innen mit einem Werkstoff überzogen ist welcher von den zu
dosierenden Flüssigkeiten nur wenig benetzt wird. Gerade diese Ausführungsform ist jedenfalls nicht
totvolumenfrei.
Aus der DT-OS 19 34 668 ist ein Gerät zur automatischen Durchführung chemischer Analysen mit
einer Dosierpumpe bekannt, die Probenmengen aus den Probengefäßen absaugt und dosiert in die Reaktionsgefäße
abgibt, wobei das Volumen der Ansaugleitung der Dosierpumpe einschließlich eines in die Gefäße
einführbaren Saugrüssels größer ist als das maximale Hubvolumen der Dosierpumpe.
Beim Gegenstand der DT-OS 19 34 668 erfolgt die Spülung durch eine gesonderte Spülflüssigkeit nach Art
eines »Diluters« (vgl. Seite 4, letzter Absatz).
Wie sich aus der einzigen Figur und der dazugehörigen Beschreibung ergibt, ergeben sich schon aus der
Anordnung der Zuleitungen störende Totvolumina.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Pipettiervorrichtung zu schaffen, mit der man automatisch größere
Mengen (über 0,5 ml) verschiedener Proben aus einem Probenbehälter in den anderen übertragen kann und bei
der die Reinigung des Systems mit der nachfolgenden Probe selbst geschieht, und zwar so, daß der Verbrauch
der Probe hierbei minimal ist und die Verschleppung unter der Nachweisgrenze der danach erfolgenden
Analyse liegt.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß der Kolben und Kopf der automatischen Bürette eine totvolumenfreie Einheit
bilden und aus einem durch Probeflüssigkeit nicht benetzbaren Werkstoff, insbesondere Kunststoff, bestehen.
Der Kopf der Bürette weist mit Vorteil zwei Zuleitungen auf, die so angebracht sind, daß sie mit der
Bohrung im Kopf der Bürette einen geraden, durch den Kopf hindurchgehenden Kanal ohne Ecken und Bogen
bilden. Der Kolben der Bürette ist dabei so ausgebildet, daß seine Spitze in diesen Kanal hineinragen würde, ist
aber abgeflacht, so daß der Kanal durch den Kolben nicht verschlossen wird. An einer Zuleitung ist weiterhin
ein Ventil und eine Pumpvorrichtung angeschlossen, an
der anderen Zuleitung eine Entnahmekapillare. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen
zu entnehmen.
Durch eine solche Anordnung en eicht man, daß nunmehr das Zuleitungssystem in einfacher Weise in nur
einer Richtung (zur Pumpe) mit der nachfolgenden Probe gespült werden muß, die abgemessene Probe
aber .iurch die Entnahmekapillare, die auf den anderen
Aufnahmebehälter übertragen wird, ausgestoßen wird. Damit v/ird der Verbrauch der Probe zum Spülen
erheblich vermindert
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Zeichnung beispielsweise und rein schematisch dargestellt.
Sie besteht aus:
- Entnahmekapillare 1
- Hebe- und Senkmechanismus 2 der Entnahmekapillare
- Automatischer Bürettenantrieb 3
- Kopf 4 der Bürette mit dessen Kegelform entsprechend angepaßtem Kolben 5
- Ventile
- Pumpe 7
- Ablaufsteuerung des Systems 8
- Abfalltrichter 9
- Abflachung 10 der Kolbenspitze (parallel zur Bohrung 15)
- Leitung 11
- Zylinder 12
- Kegel 13 im Bürettenkopf
- Leitung 14 zum Ventil und zur Pumpe
- Bohrung 15 im Bürettenkopf
Arbeitsweise
Es soll eine vorgegebene genaue Menge der Probe im Becher A ir. den Becher B übertragen werden. Das
Überführungssystem befindet sich in Startposition: Kolben 5 ist im oberen Endanschlag (o. T.), sein
Spitzkegel ragt in die Leitung des Bürettenkopfes 4, aber durch die Abflachung 10 in der Kolbenspitze wird
die durchgehende Bohrung 15 von etwa 1 mm Durchmesser nicht verschlossen. Das Magnetventil 6 ist
auf »Saugen« gestellt; die Schlauchpumpe 7 läuft ununterbrochen. Die Leitung 11 ist von der vorhergehenden
Probe verunreinigt.
Beim Start taucht der Hebe- und Senkmechanismus 2 die Entnahmekapillare 1 in die Probe im Becher A.
Nachdem eine vorgegebene Menge Probe, die zur Reinigung des Leitungssystems benötigt wird, durchgeflossen
ist (diese Probenmenge kann über die Förderleistung der Schlauchpumpe und die Öffnungszeit des
Magnetventils gesteuert werden), schließt das Ventil 6, und es erfolgt von der elektrischen oder elektronischen
Steuerung 8 der Befehl an den automatischen Bürettenantrieb 3 zum »Ansaugen«, d. h. zur Bewegung
des Kolbens 5 nach unter, durch z. B. einen von der elektronischen Steuerung 8 digital gesteuerten elektrischen
Schrittschaltmotor, durch den ein einstellbares Volumen angesaugt wird.
Nachdem der Kolben 5 die untere vorgegebene Position erreicht hat (und somit das gewünschte
Volumen in dem Zylinder der Bürette aufgenommen wurde), wird die Bürette gestoppt, die Hebe- und
Senkvorrichtung 2 überträgt die Entnahmekapillare in den Becher B, und es erfolgt von der Steuerung 8 der
Befehl zum Entleeren der Bürette. Es wird das gesamte, in der Bürette befindliche Volumen aus dem Zylinder 12
hinausgedrückt, so daß sich der Kolben 5 wieder am oberen Endanschlag im Kopf 4 der heb- und senkbaren
Bürette 3 befindet Somit ist das Probenvolumen vom Becher A in den Becher B überführt worden. Die
Entnahmekapillare 1 v/ird wieder in die Startposition hochgehoben, das Ventil 6 auf »Saugen« gestellt und in
die Leitung 11 Luft angesaugt. Die Vorrichtung befindet sich dann wieder in Startposition und es kann die
Überführung einer neuen Probe erfolgen.
Die Hebe- und Senkvorrichtung 2 besteht vorzugsweise aus einem hydraulisch, pneumatisch und/oder
elektromagnetisch angetriebenen Stößel, der über einen
Hebel mit der Kapillare 1 verbunden ist. Dieser Stößel- und Hebelmechanismus ist, wie durch die Pfeile bei 2
angedeutet, vertikal und horizontal verschiebbar. Diese Verschiebebewegung erfolgt ebenfalls von der Steuerung
8 auf elektronischem Wege unter Zuhilfenahme bekannter Mittel, wie Schalter, Relais, Magnete, Ventile
oder dergleichen.
Die Erfindung ist besonders gut geeignet für chemische und/oder physikalische Analysen flüssiger
Proben in Automaten, insbesondere auf dem Gebiet der Lebensmittelchemie und zur Untersuchung von Getränken.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Vorrichtung zur verschleppungsfreien Überführung von Flüssigkeitsproben mit vorgegebenem
Volumen im Bereich zwischen 0,5 und 100 ml von einem Gefäß in ein anderes, mittels einer automatischen
Kolbenbürette, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolben (5) und Kopf (4) der automatischen Bürette eine totvolumenfreie Einheit
bilden und aus einem durch Probeflüssigkeit nicht benetzbaren Werkstoff, insbesondere Kunststoff,
bestehen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Bürettenkolben (5) in Ausstoßrichtung kegelförmig ausgebildet und der Bürettenkopf
(4) eine dieser Ausbildung des Kolbens (5) entsprechende Ausnehmung (13) aufweist.
3 Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (4) der Bürette mit
zwei Leitungen (11, 14) verbunden ist, die so angebracht sind, daß sie mit der Bohrung (15) im
Kopf (4) der Bürette einen geraden, durch den Kopf (4) hindurchgehenden Kanal bilden.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Leitung (11)
mit der Erinahmekapillare (1) und die andere Leitung (14) über ein Ventil (6) mit einer Pumpe (7)
verbunden ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben
(5) der Bürette (bei 10) so ausgebildet ist, daß die Bohrung (15) im Kopf (4) der Bürette durch dei
Kolben (5) nicht verschlossen ist.
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Priority Applications (4)
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DE19742448353 Withdrawn DE2448353B2 (de) | 1974-10-10 | 1974-10-10 | Vorrichtung zur verschleppungsfreien ueberfuehrung eines vorgegebenen volumens von nacheinanderfolgenden fluessigkeitsproben |
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Also Published As
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