DE2451956C3

DE2451956C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einzelner Komponenten von Gasgemischen

Info

Publication number: DE2451956C3
Application number: DE2451956A
Authority: DE
Inventors: Vilmos Prof. Dr. Budapest Frenyo
Original assignee: NOVEX TALALMANYFEJLESZTOE ES ERTEKESITOE KUELKERESKEDELMI RT BUDAPEST
Current assignee: NOVEX TALALMANYFEJLESZTOE ES ERTEKESITOE KUELKERESKEDELMI RT BUDAPEST
Priority date: 1974-06-26
Filing date: 1974-10-29
Publication date: 1978-07-27
Also published as: DE2451956A1; US3961895A; DE2451956B2; NL7507623A; GB1497824A; HU168832B; JPS5118597A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der einzelnen Komponenten, hauptsächlich des Kohlendioxidgehaltes, von Gasgemischen, die aus Organismen oder organischen Stoffen stammen, wobei der elektrische Widerstand einer mit der Gaskomponente reagierenden Flüssigkeit vor und nach der Reaktion gemessen und daraus der Gasgehalt bestimmt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Ein derartiges Verfahren ist aus der US-PS 36 60 034 bekannt. Mittels der Messung des Widerstandes einer reagierenden Flüssigkeit erfolgt auch die Bestimmung der Gaskomponenten nach den US-PS 37 00411.

Die Bestimmung des Kohlendioxidgehaltes ist beispielsweise in Zusammenhang mit der Speicherung von Fruchtsorten von Interesse, wobei der Reifegrad, mit dem die Frucht in den Speicher gelangt, von wesentlicher Bedeutung ist. Hierzu muß die richtige Pflückzeit bestimmt werden, und zwar zweckmäßigerweise im Obstgarten oder der Anpflanzung.

Der Einsatz einer entsprechenden Meßvorrichtung muß daher überall möglich sein und dies bedeutet, daß sich die Vorrichtung durch eine einfache Handhabung und Bedienung auszeichnen muß.

Die bisher bekannten Meßvorrichtungen sind nur bedingt ortsunabhängig einsetzbar, weil der apparative Aufwand und das Gewicht relativ groß sind ode; auch Bedingungen eingehalten werden müssen, die den Einsatz außerhalb eines Labors erschweren. Dies gilt beispielsweise für das sog. Warburgsche Respirometer, bei dem während der Messung eine bestimmte Temperatur eingehalten werden muß. Der hierzu erforderliche Wasserbehälter erhöht das Gesamtgewicht der Vorrichtung erheblich, so daß es sich an sich nicht zum Messen außerhalb eines Labors eignet

Aufgabe der Erfindung ist daher die Weiterbildung eines Verfahrens der eingangs genannten Art u;.d die Schaffung einer Vorrichtung, deren Einsatz in einfacher

ίο Weise überall erfolgen kann.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren und durch die im Anspruch 2 angegebene Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Das erfindungsgemäße Verfahren und das Gerät sind zur Bestimmung von den geringsten Mengen von Gas, ζ. B. von einer ganz geringen Kohlendioxydmenge geeignet Die Gegenwart von einer Kohlendioxydmenge von bloß 10~⁷g kann bereits ermittelt werden.

Gleichzeitig ist es ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß es praktisch temperaturunabhängig ist, sowie auch von der Umgebungsbegebenheiten und technischen Verhältnissen nicht beeinflußt wird. Die Bedienung des Gerätes ist einfach und bedarf keiner besonderen Fachkenntnis. Das Verfahren selbst nimmt bloß einige Minuten in Anspruch.

Wird beispielsweise Bariumhydroxyd als Reagens verwendet so ist es zwecks Verhinderung weiterer, den Abfall des elektrischen Widerstandes verursachender Reaktionen nach erfolgter chemischer Umwandlung zweckmäßig, der Reaktionsflüssigkeit schon anfangs eine Lithiumkarbonat enthaltende Lösung beizumischen. Darüber hinausgehend ist es ratsam, einen Zusatz <lcf Reakiiuiisfiüssigkeit beizumischen, weiche das Anhaften der Flüssigkeitshaut an die Fläche zwischen den Elektroden fördert.

Soll nicht Kohlendioxyd, sondern ein anderes Gas nachgewiesen werden, muß eine andere Reaktionsflüssigkeit je nach Bedarf verwendet werden. Natürlich ändert sich nichts am Wesen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wird zur Bestimmung des Kohlendioxydes eine von den im obigen Beispiel erwähnten abweichende Reaktionsflüssigkeit verwendet.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die dazugehörende Vorrichtung wird auf Grund der in der Zeichnung dargestellten Figuren einer beispielsweisen Ausführungsform ausführlich beschrieben.
In den Zeichnungen stellen dar:
F i g. 1 den Gerätekörper im Querschnitt;

Fig. 2 den Probehalter im Querschnitt;

Fig.3 die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Geräteteile in ihrer zusammengepaßten Lage während des Meßverfahrens.

Das Gerät in F i g. 1 ist ein ausgehöhlter Behälter 1, in welchen ein trichterartiger Teil hineinreicht. Unter einer Anpaßebene 8 des oberen Teils des Gerätes ist beim trichterartigen Teil eine Wanne 3 ausgebildet. Am Boden der Wanne 3 ist eine die Wand des trichterartigen Teils durchbrechende Bohrung 14 ausgebildet. In der Wand des Behälters I sind Elektroden 9 und 10 gasdicht eingebaut, und zwar derart, daß die inneren Enden der Elektroden mindestens bis zur Fläche 18 der Wanne 3, oder auch etwas darüber hinaus reichen. Im Inneren des Behälters 1 ist eine Reaktionsflüssigkeit 15 untergebracht, und zwar derart, daß sie die untere Öffnung der Bohrung 14 bedeckt, doch den Hohlraum des Behälters nicht voll ausfüllt. Auf diese Weise entsteht über der Reaktionsflüssigkeit 15 ein Luftraum

13. In diesen Luftraum mündet ein Rohransatz 11, an dessen Außenteil eine Druckquelle 12 angeschlossen ist. Diese Druckquelle 12 ist ein einfacher Gummiball, oder z. B. eine Kunststoffhülse, doch kann auch eine kleine Kolbenkonstruktion verwendet werden.

Der Probenbehälter 2 in Fig.2 kann ein massiver Block sein, wobei in einer, in derselben ausgebildeten Bohrung ein Verschlußelement 6 gasdicht und verdrehbar eingefügt ist Im Verschlußelement 6 ist ein Probenraum 4 ausgebildet Die Wand, des Probenbehälters 2 weist gegenüber dem Probenraum 4 eine öffnung 5 auf. Die an die öffnung 5 angeschlossene Begrenzungsplatte bildet eine Anpaßebenc 7. Sowohl beim Behälter 1 wie auch beim Probenbehälter 2 können die Kantenlängen jeweils einige cm beiragen. Daraus ist ersichtlich, daß das Gerät ein leichtes Handgerät darstellt Eehälter 1 und Probenbehälter 2 können aus Plexiglas gefertigt werden, da dieser Werkstoff leicht geformt werden kann und somit die Anpaßebenen und das Verschlußelemer.t gasdicht gefertigt werden können.

Der Gebrauch des Gerätes und das beanspruchte Verfahren ergeben sich nach Fig.3 folgenderweise. Es sei angenommen, daß die Menge des aus Äpfeln ausströmenden Kohlendioxyds bestimmt werden soll. Nachdem der Behälter 1 bis zum erforderlichen Stand mit der Reaktionsflüssigkeit gefüllt wurde, eine Stromquelle 16, und ein den elektrischen Widerstand messendes Meßinstrument 17 an die Elektroden 9, 10 angeschlossen wurden, ist das Gerät in Bereitschaft gebracht

Sodann wird das Verschlußelement 6 des Probenbehälters 2 derart eingestellt, daß der offene Teil des Probenraumes 4 mit der öffnung 5 zusammenfällt. Danach wird der derart vorbereiten Probenbehälter mit seiner Anpaßebene 7 an die Oberfläche des Apfels angepaßt und nach Ablauf von ein bis zwei Minuten wird durch Verdrehung des Verschlußelements 6 der Probenraum 4 in eine verschlossene Lage gebracht.

Darauffolgend wird mit dem Druckerzeuger 12 im Luftraum 13 ein Überdruck erzeugt, auf dessen Einwirkung die Reaktionsflüssigkeit 15 über die Bohrung 14 in die Wanne 3 strömt und dieses überflutet. Nach Loslassen des Druckerzeugers 12 strömt die Reaktionsflüssigkeit von der Wanne 3 über die Bohrung 14 in den Behälter 1 zurück, doch bleibt auf der Fläche 18 eine dünne Flüssigkeitshaut aus der Reaktionsflüssigkeit zurück.

Danach wird der Probenbehälter an den Gerätekörper angepaßt, und zwar derart, daß die Anpaßebenen 7 und 8 aneinander anhaften. Sodann wird durch Verdrehen des Verschlußelements 6 der Probenraum geöffnet, wodurch der Inhalt der Wanne 3 und des Probenraumes 4 sich vermischen. Das in diesem Gemisch befindliche Kohlendioxyd wird mit der an der Fläche 18 befindlichen Flüssigkeitshaut reagieren, wobei sich der Widerstand zwischen den Elkektroden 9 und 10 ändert. Aus dieser Widerstandsänderung kann somit der Kohlendioxydgehalt des im Frobenraum 4 befindlichen Gases auf eine an sich bekannte Weise bestimmt werden.

Das Verfahren kann auch derart angewandt werden, daß der Gehälter 1 in einen zu prüfenden Raum gebracht wird und der Widerstand der aus der Reaktionsflüssigkeit gebildeten Flüssigkeitshaut zwischen den Elektroden 9 und 10 gemessen wird. In diesem Falle befindet sich also das zu prüfende Gasgemisch in der Umgebung des Behälters 1 und reagiert somit mit der Flüssigkeitshaut auf der Fläche 18.

Das Gerät kann auch derart ausgeführt sein, daß die Elektroden 9 und 10, z. B. durch einen Faden miteinander verbunden werden. Auf diesen Faden wird dann die Reaktionsflüssigkeit aufgefagen, wobei dann der Faden auf seiner Oberfläche eine Flüssigkeitshaut erhält. Im übrigen ist das Meßverfahren dasselbe, wie bereits beschrieben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bestimmung der einzelnen Komponenten, hauptsächlich des Kohlendioxidgehaltes, von Gasgemischen, die aus Organismen oder organischen Stoffen stammen, wobei der elektrische Widerstand einer mit der Gaskomponenten reagierenden Flüssigkeit vor und nach der Reaktion gemessen und daraus der Gasgehalt bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Elektroden eine dünne Flüssigkeitshaut aus der Reaktionsflüssigkeit gebildet und deren Widerstand vor und nach dem Aussetzen der zu prüfenden Gaskomponenten gemessen wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem mit einer Reaktionsflüssigkeit gefüllten Behälter mit einer Zuleitung für das zu prüfende Gasgemisch sowie zwei, mit der Reaktionsflüssigkeit in Verbindung bringbaren Elektroden, gekennzeichnet durch eine den die Reak .lonsflüssigkeit (15) aufnehmenden Behälter (1) mit einer darüber angeordneten Wanne (3) mit einer verbindenden Bohrung (14), eine an den Behälter (1) angeschlossene, einen Innendruck erzeugende Druckquelle (12), eine auf der Fläche (18) der Wanne (3) anliegende, aus der Reaktionsflüssigkeit gebildete Flüssigkeitshaut, an die die Elektroden (9, 10) angeschlossen sind sowie einen oberhalb der Wanne (3) mit dieser gasdicht verbindbaren Probenhalter (2,4,5,6,7).

3. Vorrichtung nach Anspruch α dadurch gekennzeichnet, daß statt der Fläche (18) ein zwischen den Eickiruuen (S₁ 10) befindlicher Faden für die Aufnahme der Flüssigkeitshaut vorgesehen ist.