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Trübungsmesser. In) Hauptpatent 329146 ist ein Trübungsniesser beschrieben,
bei welchem die reit getrübter Flüssigkeit gefüllten Reagenzgläser auf einem bestimmten
und regelbaren Teil ihrer Höhe von senkrecht zu ihrer Längsachse auftrefendeni Licht
(Tvndallicht) bestrahlt und durch die Meniskusfehler vermeidende gläserne Tauchkörper
zentral von oben beobachtet «erden und hei welchem die Eigenart darin liegt. daß
die Bestrahlung der mit getrübter Flüssigkeit gefüllten Reagenzgläser unter Z%-,°isclienschaltung
von an der Außenseite der Gläser angebrachten Blen#lcn erfolgt, die in an sich bekannter
Weise verstellbar sind und bei denen der Rand der x ,bereu Blende so liegt, daß
der obere Ran d nies Tvridallichtes in einem gewissen, aller kleinen Abstand (etwa
i min) unterhalb der unteren Fläche der Eintauchkörper liegt.
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Trübungsmesser dieser im Hauptpatent üeschrieheiren Arr haben sich
in der Praxis ausgezeicliiiet bewährt, weil mit Hilfe derselben L'ntersuchungerr
und Feststellungen haben erfolgen können, die bisher als unmöglich an-,Ilesehen
wurden.
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\euer@lings werden nun aller solche Trül;ungsmesser für Aufgaben herangezogen.
wo sich gewisse Nachteile bzw. Mängel der ini Hauptpatent beschriebenen Konstruktion
bernerkhar machen, find zwar rühren diese Mängel von den Reagenzgläsern her.
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Abh. i der beiliegenden Zeichnung mag schematisch den Strahlengang
des seitlich auftreffenden Lichtes veranschaulichen. Es ergibt sich daraus, claß
die parallel auftreffen-(teil Lichtstrahlen an der gekrümmten Wand des Reagenzglases
der Brechung unterliegen, wobei die Brennpunkte an verschiedenen Stellen liegen
und mithin eine kaustische Linie entsteht. Für die Beobachtung kommt natürlich nur
derjenige Teil der abgebrochenen Lichtstrahlen in Betracht, der gleiche Helligkeit
besitzt, so daß es daher in solchem Falle notwendig ist, die für die Beobachtung
lierarigezogene Fläche etwa an d,ie irr Abh. i durch einen Halbkreis veranschaulichte
Stellea zu legen.
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Nun entsteht neuerdings ininrer häufiger der Wunsch, den Trübungsmesser
auch zur Untersuchung solcher Substanzen zu benutzen, die von Natur aus oder im
Interesse der Erlangung eines Ergebnisses überhaupt nur in äußerst geringen Mengen
zur Verfügung stehen und für «-elche demzufolge die Reagenzgläser einen sehr viel
kleineren Durchmesser wie überhaupt sehr viel kleinere Abmessungen haben müssen,
als dies gewöhnlich für solche Untersuchungen der Fall ist. Es liegt nun aber auf
der Hand, daß in dein Maße, wie der Durchmesser des Reagenzglases verringert wird,
auch ein sehr wesentlicher Einfluß auf die Brechungserscheinungen des seitlich auftreffenden
Lichts ausgeübt «wird, daß insbesondere mit Vergrößerung der Krümmung an der 01)--rfläclie
des Reagenzglases eine gleich hell beleuchtete Fläche, wie sie im Punkt a (Abb.
i ) durch einen Halbkreis veranschaulicht ist, immer schwerer zu schaffen
ist. Zunächst werden durch die größere Krümmung der Glaswand die Brennpunkte immer
mehr dein :Mittelpunkt des Glases genähert, und zugleich wird infolge des verringerten
Durchmessers die Fläche. «-elche infolge gleich heller Beleuchtung zur Beobachtung
allein in Frage kommt, immer mehr verkleinert, so daß sie schließlich bei sehr engen
Reagenzgläsern nicht mehr ausreicht, uin gleich helle Stellen für die Beobachtung
zu schaffen.
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Es ist relativ nahehegend, diesen Schwierigkeiten dadurch zu begegnen,
daß den Reagenzgläsern, bei denen die erwähnten Schwierigkeiten je lediglich durch
die Krüminung der Behälterwand hervorgerufen werden, eine andere Form erteilt wird,
indem man sie beispielsweise im Querschnitt quadratisch oder rechtwinklig macht,
wie dies Abb. 2 veranschaulicht. In diesem Falle würden die Lichtstrahlen streng
parallel durch das Reagenzglas hindurchgehen, unl es entstände, selbst hei relativ
engen Reagenzgläsern, immer eine Fläche. die infolge gleicher Helligkeit für die
Beobachtung benutzbar wäre. Leider sind aber solche Reagenzgläser eckigen Querschnitts
völlig unverwendbar, einmal, weil sie mit der hier notwendigen Genauigkeit mir durch
Zusarnnienkitten einzelner Glasplättchen erzeugt «-erden können, was aber sehr ungünstig
ist, da der Kitt häufig durch die zu untersuchenden Substanzen angegriffen
wird
und infolgedessen zuverlässige Beobachtungen nicht veranlaßt werden können, und
weiter deswegen, weil solche eckigen Reagenzgläser nicht mit der nötigen Sorgfalt
gereinigt werden können, wie dies unbedingt im Interesse richtiger Versuchsergebnisse
notwendig ist.
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Gemäß vorliegender Erfindung sollen nun bei Trübungsmessern nach dem
Hauptpatent 32,9146 die erwähnten Schwierigkeiten dadurch beseitigt «erden, daß
ein P-,eagenzgläschen runden oder anders gearteten ecklosen Querschnitts in ein
Gefäß gestellt wird, dessen der Lichtquelle zugekehrte Seite eine ebene Fläche bildet,
wobei der Zwischenraum zwischen dem äußeren Gefäß und dem Reagenzgläschen mit einer
geeigneten Flüssigkeit ausgefüllt ist. Diese in Abb. 3 der beiliegenden Zeichnung
dargestellte Ausbildung beseitigt mit einem Schlage alle hier in Frage kommenden
und zu vermeidenden Schwierigkeiten.
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1 ist das eigentliche Reagenzgläschen, das in dem gewählten Beispiel
runden Querschnitt besitzt, wobei jedoch zu beachten ist, daß Abweichungen hiervon
möglich sind, sofern nur direkte Ecken vermieden w-°_rden. 2 ist (las außerhalb
des Reagenzgläschens liegende besondere Gefäß, welches in dem gewählten Ausführungsbeispiel
quadratischen Querschnitt hat, jedoch ist auch hier zu beachten, daß dieser Querschnitt
nicht unbedingt notwendig ist. Es kommt vielmehr nur darauf an, daß dieses äußere
Gefäß 2 an der der Lichtquelle -zugekehrten Seite eine völlig ebene Fläche 2' besitzt.
Alle übrigen Wände des Gefäßes 2 können anders gestaltet sein, weil sie für die
hier angestrebte Wirkung unerheblich sind. Der Zwischenraum zwischen dem 1-Zeagenzgläschen
1 und dem äußeren Gefäß 2 ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, die verschiedenartige
Zusammensetzung haben kann. In den meisten Fällen genügt aber Wasser, so daß daher
eine Beeinträchtigung etwaiger Kittstellen, die zur Bildung des äußeren Gefäßes
2 notwendig sein sollten, nicht zu befürchten ist.
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Das von der Lichtquelle kommende parallelstrahlige Licht kann nun
bei dieser Ausbildung ebenso wie in Abb. 2 zunächst ohne Richtungsänderung durch
die Glaswand 2' des Behälters :2 hindurchgehen, wird dann weiter auch in der innerhalb
des Gefäßes 2' befindlichen Flüssigkeit ohne Richtungsänderung weitergeleitet und
trifft nunmehr auf die gewölbte Fläche des Reagenzgläschens 1. Da nun aber in diesem
Falle das Reagenzgläschen nicht nur im Innern eine Flüssigkeit enthält, die in den
meisten Fällen ebenfalls zumindestens Wasser enthält, anderseits aber auch von außen
von Wasser umgeben ist, tritt hier daher einerseits an der Außenfläche, anderseits
an der Innenfläche der gekrümmten Wand des Reagenzgläschens eine Brechung ein, welche
die Lichtstrahlen zwar etwas von ihrem ursprünglichen parallelen Gange ablenken,
jedoch ist diese Ablenkung so schwach, daß nahezu der gesamte Querschnitt des inneren
Reagenzgläschens gleiche Helligkeit aufweist, so daß daher, auch wenn der Querschnitt
dieses Reagenzgläschens sehr klein ist, für die Beobachtung eine hinreichend große
Fläche zur Verfügung steht, die infolge gleich heller Beleuchtung die Beobachtung
ermöglicht. Infolgedessen werden auf diese Weise auch bei Trübungsmessern nach dem
Hauptpatent 329146 feine Messungen (Mikronephelometrie) ermöglicht.
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Bei dem in Abb.3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung beruht
der Erfolg offensichtlich darauf, daß innerhalb und außerhalb des Reagenzaläschens
Stoffe vorhanden sind, die den gleichen oder nahezu gleichen Brechungsexponenten
besitzen. Es liegt daher auf der Hand, daß man auch andere Ausführungsformen schaffen
kann, bei denen gleichfalls dieser Bedingung entsprochen wird, insbesondere wäre
es möglich, in einen Glaskörper, der an der der Lichtquelle zugekehrten Seite eine
ebene Fläche besitzt, einen Hohlraum runden Querschnitts zu schaffen, wobei die
Innenfläche natürlich poliert sein müßte. Auch in diesem Falle würde dann, wenn
der Hohlraum mit einer Lösung der zu untersuchenden Substanzen gefüllt ist, der
Brechungsexponent innerhalb und außerhalb des Hohlraumes gleich oder nahezu gleich
sein und infolgedessen ebenfalls die oben beschriebene Wirkung hervorgerufen werden.
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Im übrigen bleibt die Konstruktion des Instrumentes, wie im Hauptpatent
329146 beschrieben, bestehen.