DE3144997C2

DE3144997C2 - Vorrichtung zur Impulsdosierung flüssiger Mikroproben in die Flamme eines Atomabsorptionsspektrometers

Info

Publication number: DE3144997C2
Application number: DE3144997A
Authority: DE
Inventors: Georgi Leonidov Bekjarov; Ljubomir Petkov Futekov; Rina Georgieva Plovdiv Paritschkova
Original assignee: NPP BALKAN PLOVDIV BG
Current assignee: NPP BALKAN PLOVDIV BG
Priority date: 1980-11-12
Filing date: 1981-11-12
Publication date: 1985-03-28
Also published as: DE3144997A1; CA1163463A; FR2493988A1; JPS57149948A; SU1219959A1; BG33390A1; ATA478181A; AT389766B; JPH0158452B2; GB2088054B; GB2088054A; FR2493988B1

Abstract

Eine einfache, schnelle, genaue und bequeme Arbeit bei sehr guter Reproduzierbarkeit wird mit einer Vorrichtung für die Impulsdosierung flüssiger Mikroproben in der Flamme eines Atomabsorptionsspektrophotometers erreicht, die maximal zwei auf verschiedenen Niveaus bezüglich des Zerstäubers des Atomabsorptionsspektrophotometers gelegene Blöcke aufweist, deren Dreiwegeventile mit den Elektromagnetventilen verbunden sind, wobei das Dreiwegeventil des höher gelegenen Blocks mit dem die Probe enthaltenden Gefäß, durch das Elektromagnetventil mit der Atmosphäre und durch das Dreiwegeventil des tiefer gelegenen Blocks mit dem Zerstäuber des Atomabsorptionsspektrophotometers verbunden ist, während das Dreiwegeventil des tiefer gelegenen Blocks mit einem Gefäß für das Lösungsmittel der Probe verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Impulsdosierung flüssiger Mikroproben in die Flamme eines Atomabsorptlonsspektrometers nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Vorrichtung ist aus Fig. 2 der DE-OS 16 73 348 bekannt. Die Vorrichtung besteht aus einem Hohlzylinder, In welchem ein Kolben verschiebbar angeordnet ist. Der Kolben ist mit drei getrennten Kanälen .ι. versehen und wird über einen Hebel durch einen Synchronmotor hin- und herbewegt. Durch den Hohlzylinder erstrecken slcn auf der einen Seite drei Kanäle, die jeweils über eine zugehörige Leitung mit einem* Gefäß für eine Probe, der Atmosphäre bi>v. einem Gefäß für ein Lösungsmittel verbunden sind. Auf der gegenüberliegenden Seite hat der Hohlzrllnder eine Bohrung, die in eine zum Zerstäuber des Atomabsorptlonsspektrometers führende Leitung mündet.

Bei Betätigung des Synchronmotors werden In rascher zeitlicher Aufeinanderfolge die drei Kanäle auf der einen Seite des Hohlzylinders mit derri zum Zerstäuber führenden Kanal auf der anderen Seite des Hohlzyllnders so verbunden, daß abwechselnd definierte Volumina der Probe, von Luft und des Lösungsmittels in die zum Zerstäuber führende Leitung gelangen. Die Anordnung ist so getroffen, daß Immer dann, wenn ein durchgehender Kanal für Luft gebildet wird, eine kleine Luftmenge angesaugt wird, wodurch die P-toben in der zum 4i) Zerstäuber führenden Leitung jeweils durch eine kleine Luftsäule voneinander getrennt sind.

Bei der bekannten Vorrichtung ist es sehr schwierig, eine ausreichende Abdichtung und eine präzise Dosierung zu verwirklichen, außerdem tritt bei der genoffenen Anordnung eine Verschmutzung und eine starke Abnutzung auf, so daß die Lebensdauer der Vorrichtung gering ist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit einfachen Mitteln über lange Zelträume verschleißfrei eine schnelle und genaue Impulsdosierung mit guter Reproduzierbarkeit gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil« daß die Verbindung zwischen dem Gefäß für die Probe in und dem Zerstäuber durchgehend ausgebildet ist, also nicht unterbrochen wird. Über die Elektromagnetventile wird lediglich der Luftstrom bzw. der Strom des Lösungsmittels unterbrochen. Die Anordnung läßt eine stufenlose Impulsdosierung für eine Zerstäubung von sehr geringen Mengen bis zu einer kontinuierlichen Zerstäubung bei einfacher, schneller und zuverlässiger Betriebswelse zu. Die Vorrichtung ermöglicht einen universalen Einsatz, einen Betrieb bei der Integration von Signalen für minimales Volumen, eine Nullung In der Flamme ^ nach dem entsprechenden Lösungsmittel, eine nachfolgende Impulsdosierung einer Mlkroprobe im gleichen Lösungsmittel und eine kontinuierliche Lösungsmitteldosierung bei Impulsdosierung der Probe.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte konstruktive Ausgestaltungen der erflndungsgemälten Vorrichtung beschrieben.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
mi Flg.! sehemalisch teilweise geschnitten eine erste Ausführungsform der Vorrichtung und
Flg. 2 im Schnitt eine Modifizierung des einen Blocks der Vorrichtung von Flg. I.

Die in Flg. 1 gezeigte Vorrichtung besteht aus einem ersten Block 1 mit einem Durchgangskanal 2, In den rechtwinklig ein weiterer kanal 31 mit seinem einen Ende mündet, dessen anderes Ende über ein Elektromagnetventil 6 mit der Atmosphäre verbindbar Ist. Der Durchgangskanal 2 des Blocks 1 1st mit seinem einen ιλ linde 21 mit einem nicht gezeigten Gefäß für eine Probe verbunden und steht mit seinem anderen Ende 22 mit einem Rohr 4 aUs Kunststoff In Verbindung.

Die Vorrichtung hat einen zweiten Block 10, der bezogen auf einen nicht gezeigten Zerstäuber eines Atom;ibsomtlonssneiromeiers auf einem lieferen Niveau als der erste Block 1 angeordnet Ist. Der zweite Block 10 hm

einen Durchgangskanal 20, in den rechtwinklig ein weiterer Kanal 32 mit seinem einen Ende mündet, dessen anderes Ende über ein Elektromagnetventil 60 mit einem Gefäß S für ein Lösungsmittel verbindbar ist. Der 'S Durchgangskanal 20 in dem zweiten Block 10 ist mit seinem einen Ende 23 mit dem Rohr 4 und mit seinem Ϊ anderen Ende 24 mit dem nicht gezeigten Zerstäuber verbunden.

■K Bei der In Fig. 1 gezeigten Ausführungsform haben die Durchgangskanäle 2 und 20 einen konstanten Quer-

ΐ schnitt, der dem des Rohrs 4 entspricht. Bei der in Flg. 2 gezeigten Modifizierung hat der Durchgangskanal 2 a einen abgestuften Querschnitt.

^:i Wenn die beiden Elektromagnetventlle 6 und 60 geöffnet sind, gelangt über den Kanal 32 und den Durchgangskanal 20 Lösungsmittel aus dem Gefäß 5 über das Ende 24 des Durchgangskanals 20 des zweiten Blocks 10 In den Zerstäuber und In die gezündete Flamme des Atomabsorptionsspektrometers. Die Säule aus Lösungsmlt- ·; tel In dem Durchgangskanal 20, die sich zum Ende 23 erstreckt, das mit dem Rohr 4 verbunden ist, bildet eine Sperre gegenüber der Luft, die durch das Elektromagnetventil 6 und den Durchgangskanal 21 Im höherliegenden ;.': Block 1In das Rohr 4 gelangt. Eine Ansaugung von Probenflüssigkeit über das eine Ende 21 des Durchgangska- - nals 1 des ersten Blocks 1 erfolgt nicht. Die Vorrichtung kann auf diese Weise geeicht werden- Die Menge an \ Lösungsmittel ist größer als der Verbrauch am Zerstäuber, da das Gefäß 5 unter dem Niveau des Zerstäubers " liegt und die Querschnitte des Kanals 32 und des Durchgangskanals 2 entsprechend gewählt sind.

Anschließend werden auf ein Signal hin die beiden Elektromagnetventile 6 und 60 durch Zeitrelais während eines kurzen genau definierten Zeltraums geschlossen, wodurch der Fluß an Lösungsmittel zum Zerstäuber unterbrochen wird. Statt dessen wird in eine nicht gezeigte Leitung aus dem Gefäß für die Probe Probenflüssigkeit durch das eine Ende 21 In den Durchgangskanal 2 gesaugt und gelangt Ober das andere Ende 22 dieses Kanals, das Rohr 4, das eine Ende 23 fies tieferliegenden Blocks 10, den Durchgangskanal 20 Im *(\Mk 10 und über eine mit dem anderen Ende 24 des Blocks 10 verbundene nicht gezeigte Leitung zum Zerstäuber.

Bei entsprechenden Einstellungen der Öffnuugszeiten der Elektromagnetventile 6 und 60 ist es möglich, dem Zerstäuber während vorher festgelegter Zeiträume genau dosierte Mengen an Lösungsmittel, Probe und Luft zuzuführen.

V; Wenn das Elektromagnetventil 60 dauernd geschlossen bleibt, also der zweite Block 10 weggelassen werden

könnte, wird dem Zerstäuber abhängig von der Steuerung des Elektromagnetventils 6 In festgelegten Zeiträumen jeweils eine dosierte Probenmenge und Luft zugeführt.

Wenn das Elektromagnetventil 6 dauernd geschlossen bleibt, kann abhängig von der Steuerung des Elektromagnetventils 60 dem Zerstäuber in genau dosierten Mengen abwechselnd Probematerial und Lösungsmittel zugeführt werden.

Die nachstehenden Tabellen 1 und 2 enthalten mit vorstehend beschriebener Vorrichtung aufgenommene Meßwerte.

Tabelle 1

Relative Absorption aus 15 Messungen von Lösungen in der Flamme eines Atomabsorptionsspektrometers nach einer Impulsdosierung Probe - Lösungsmittel - Probe ... mit der Vorrichtung von F i g. 1

Hlement	Konzentration Mikrc-g/ml	Lösungsmittel	A	S_K*
Cu	2.0 10,0	MMK H₂O	0,147 0,197	5,32 2,26
Cd	0,4 4,0	MMK H₂O	0,141 0,248	2,24 3,32
Te	4,0	MMK H₂O	0,224	6,29
Pb	10,0 10,0	MMK H₂O	0,518 0,095	0,70 5,20
Fe	4,0 4,0	MMK H₂O	o,:8<?< 0,042	1,42 6,47
Al	50,0 50,0	Xylol H₂O	0,280 0,300	—
Sn	50,0 50,0	MIBK H₂O	0,790 0,120	-

Die organischen Lösungen von Cu, Cd, Te und Pb wurden nach einer Extraktion mit MMK der Dläthyldlthlocarbamat-Komplexe von Cu, Cd, Te und Pb erzeugt. Fe wurde als salzsaurer Komplex und Sn und Al als genormte Capronat-Lösungen extrahiert.

Tabelle 2

Absorption von Losungen In der Flamme eines Atomabsorptlonsspektrometers, gemessen nach einer Impulsdosierung Probe - Luft - Probe . . .

Eingesetzte Vorrichtung	Vorrichtung Trichter P.E.	mm - 32' Schlitz 0,7* Cu-1,5") A	1,7 nm g/ml Sv, %	X_max = 228,8 nm Schlitz 0,7 Cd-0,4") g/ml A Sv. %	7,08 9,48	X_max - 217,0 nm Schlitz 0,7 Pb-5,0") g/ml A Si; %	1,65 4,88
Wasserlösungen	Vorrichtung Trichter P.E.	0,065 0,058	1,58 4,33	0,032 0,027	2,82 3,28	0,093 0,074	4,88 5,04
MIBK-Lösungen	Vorrichtung Trichter P.E.	0,253 0,256	0,66 0,86	0,127 0,100	3,53 3,68	0,076 0,081	5,67 7,50
MMK-Lösungen	Vorrichtung Trichter P.E.	0,221 0,220	OO OO	0,107 0,105	7,88 7,68	0,061 0,062	-
Toluollösungen	1,118 0,108*) 0,126	1,73 0,91 1,92	0,084 0,048	—

Πιο Absnrptionswerte sind Durchschnittswerte aus 25 Messungen. MIBK - Melhylisobutylketon MMK - Methylmethacrylal SY". - relative Standardabweichung

*) Nullung nach organischem Lösungsmittel; in den restlichen Fällen erfolgt ^s Nullung nach Flamme. ") Mikro

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

40

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Impulsdosierung flüssiger Mlkroproben In die Flamme eines Atomabsorptlonsspektrometers mit Mitteln zum gesteuerten Verbinden eines Zerstäubers für das Atomabsorptlohsspektroineter über

Kanäle mit einem Gefäß für die Probe, mit der Atmosphäre und mit einem Gefäß für ein Lösungsmittel, gekennzeichnet durch zwei Blöcke (i, 10). die bezüglich des Zerstäubers auf verschiedenen Höhen angeordnet sind und jeweils einen Durchgangskanal (2, 20) aufweisen, in den jeweils ein weiterer Kanal (31. 32) mit seinem einen Ende mündet, wobei Im höhergelegenen Block (1) das andere Ende des weiteren Kanals (31) über ein Elektromagnetventil (6) mit der Atmosphäre verbindbar Ist, das eine Ende (21) des

to Durchgangskanals (2) mit dem Gefäß für die Probe und das andere Ende (22) mit dem einen Ende (23) des Durchgangskanals (20) Im tiefergelegenen Block (10) verbunden ist, dessen weiterer Kanal (32) über ein Elektromagnetventil (60) mit dem Gefäß für das Lösungsmittel verbindbar ist und dessen Durchgangskanal (20) mit seinem anderen Ende (24) mit dem Zerstäuber verbunden Ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen dem weiteren Kanal (31, 32) eines jeden Blocks (1,10) und dem Durchgangskanal (2, 20) 15° bis 165° beträgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen dem weiteren Kanal (31, 32) eines jeden Blocks (1, 10) und dem Durchgangskanal (2, 20) 90° beträgt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Durchgangskaaal (2, 20) einen konstanten Querschnitt hat.

Jfi

5. Voirtehtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Durchgangskanal (2, 20) einen stufenweise veränderlichen Querschnitt hat.