DK155028B - Fremgangsmaade til optisk maaling af stofkoncentrationer - Google Patents

Description

ν'"' j DK 155028 Β - ι - ι - ί ' Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til optisk måling af stofkoncentrationer og af den i krav l's indledning angivne art.

i ^ ' Ved en optode skal her forstås et indikatorrum, hvori der ; er anbragt en indikator, der reagerer på koncentrations- 1 ændring af et stof ved en spektralændring, og som i hvert i fald på den mod stoffet vendte side har en for det I pågældende stof gennemtrængelig membran, og i hvert fald 1 Π 1 β ' pa den mod monokromatoren vendte side er afspærret ved / 1 hjælp af en strålingsgennemtrængelig flade.

i i ! i Ved anordninger med sådanne optoder kan man foretage kvantitative og korrekte målinger, når indikatorens *1 S ' spektrale fordelingsfunktion ændrer sig entydigt med stof-!. koncentrationen.

t

Ofte står imidlertid kun til rådighed sådanne indikatorer, som under målegenstandens indflydelse alene ændrer den i spektrale fordelings intensitet. Herved umuliggøres kvantitative målinger, når indikatorens koncentration, visse optisk forårsagede intensitetsændringer eller 1 elektroniske ændringer, eksempelvis forstærkninger, indgår : uadskilleligt i måleresultatet. Herved umuliggøres brug af 25 , et stort antal fluorescens-, absorptions-, refleksions- og luminiscens- indikatorer.

i

Til imødegåelse af denne ulempe foreslås ifølge opfindelsen den i krav 1 anviste fremgangsmåde.

30 i

Herved opnås, at indikatorer, der kun ændrer spektralfordelingens intensitet, nu også kan benyttes som måleindikatorer for kvantitative, sande målinger. Dette gælder for indikatorer med rene absorptionsspektre og for ...35 sådanne med en ren intensitetsændring af fluorescens, I luminiscens eller refleksion.

i i i i DK 155028Β - 2 - ! Først og fremmest ved anvendelse af mikrooptoder, altså ved meget små optoder med en diameter på mindre end 10 ji, ; som kan være tilført bæresubstanser, er det ofte umuligt [ at bestemme optodekoncentrationen eller den relative optodekoncentration. Denne bestemmelse kan foretages ved i hjælp af optoder, som er tilføjet en referenceindikator.

i ‘ Herved består muligheden for at anbringe reference-! indikatoren i særlige mikrooptoder eller at blande den med ^ ! måleindikatoren, såfremt der ikke opstår indbyrdes påvirkninger mellem indikatorerne.

i Det er ifølge opfindelsen særlig fordelagtigt, at : referenceindikatoren vælges således, at den ikke har bølge længder fælles med måleindikatoren. Forudsættes nemlig, at målesignalerne er i 1> Μχ = S-L p7 V (t) og 20 i ^2 = Sg v ^ i hvor S^, S2 er de sande signaler ved bølgelængderne, • ii måleindikatoren, I~ referenceindikatoren, v(t) en 25 2 1 ; intensitetsforvrængningen beskrivende faktor, der også kan være tidsafhængig, medens P er koncentrationen af det stof, , der skal måles, gælder at 30 ! 2) ^ = S-|/ΐη (λ-j )p7 v (t) = Si M2 S2/f2(^2J7v (t) .

35 i

DK 155028 B

- 3 - j Ved kvotientdannelsen falder forvrængningsfaktoren v(t) ' altså ud.

j Det er dog også muligt at benytte referenceindikatorer, 5 i hvis bølgelængderne stemmer overens med måleindikatorens.

i Er nemlig måleresultaterne { 1 ^ · ' I 3) = sx ÆjUitEMt) + S'x (Ί.2(λ227* ν(^) °s 10 i m2 s2 (λ2).Ε7ν(ΐ) + S2 /32(λ2ΐ7ν(t) i f i l med overlejringerne λ» 2^ (referenceindikatoren) og 15 ; S2 (1^, “λ, 2) (m^leindikatoren) vil forvrængningsfaktoren 1 v(t) - hvis den er uafhængig af alle andre forsøgs-1 betingelser - kunne udskilles, idet t 20 ' ¢) S1 £1^),57 + /_ϊ2(λχ)/ : . M2 ~ s2 ti\(iz),p)7+ s2 Uz (λ2)7 > i 25 Hvis også virkningen af f(P) af stofkoncentrationen P matematisk kan fraskilles, bliver v 5) M1 ^ S1 · f(p) + s[ 30 ! M2 S2 . F(P) + S2 4

Sidstnævnte udtryk er kvotienten mellem to lineære 35 funktioner af f(P), hvis konstanter S^, S'^, S'2 og S2 kan bestemmes ved enkeltmålinger for hver indikator ved kendt • i koncentration P. På denne måde kan man let opstille et i i i - 4 -

DK 15502 8 B

» ί omregningsmonogram for udtrykket (5). I praksis mere vigtigt er dog anvendelsen af kurver over kvotionen I = F()), som kan bestemmes eksperimentalt for enhver ønsket ^ i indikatorblanding.

’ Ifølge opfindelsen er det endvidere fordelagtigt, at referenceindikatorens spektrum kan forskydes ved ydre foranstaltninger. Herved bliver det muligt at udelukke I additive støjkomponenter ved en forskydning, eksempelvis i ved temperaturændring, belysning eller lignende, af i referenceindikatorens spektrum og differensdannelse mellem det forskudte og uforskudte signal. Sammenhængen mellem j stofkoncentration og forskydningen ved ydre foranstalt-^ ; ninger kan hensigtsmæssigt være fastlagt i monogrammer.

; Alternativt kan additive støjkomponenter elimineres ved i hjælp af flerkomponentanalyse efter WODICK og LUBBERS.

Ifølge opfindelsen er det fordelagtigt, at referenceindikatorens koncentration er indstillet i forskellige kalibreringsområder. Herved kan kalibrerede optoder fremstilles, hvilket især har betydning, når indikatorerne ·’ forsegles i folier, idet sådanne folier kan pakkes lys- og gastæt, således at man på denne måde kan realisere 25 : kalibreringsnormaler,' med hvilke maleudstyret til optode-måling kan kalibreres. Endvidere kan optimalområder for målingen fastlægges.

En yderligere fordel kan ifølge opfindelsen opnås ved, at 30 rumligt adskilte omrader af samme folie er indstillet med forskellige koncentrationer af referenceindikatoren. Herved muliggøres en hurtig opsøgning af det optimale ka-• libreringsområde.

35 i i

Claims (6)

1. Fremgangsmåde til optisk måling af stofkoncentrationer I ved hjælp af monokromatisk lys» en lysmåler, en måle- 5 i indikator og mindst en optode, kendetegnet ved, j at man anvender en referenceindikator som forbliver upåvirket af stofkoncentrationen, at det uforstyrrede målesignal S2 for referenceindikatoren måles først, og at de af ydre påvirkninger påvirkede målesignaler M-^ og M2 I for de til måling af stofkoncentrationen anvendte ; indikatorer sammen med det forudmålte signal S„ ! ‘ 1 i sammensættes til M^/M2- S2 svarende til værdien af det I uforstyrrede målesignal S,. / Jl i 15 i

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, i at man anvender to optoder, hvoraf den ene indeholder måle- i' i indikatoren og den anden referenceindikatoren, ί

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, 20 , at man anvender en optode, som indeholder begge ! indikatorer.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, : at de to indikatorer er blandet med hinanden. 25 f

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1-4, kendetegn e t , ved, at signalerne og S2 i det mindste delvist overlapper hinanden. 3 0 ί

6. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendetegnet ved, at man for en given indikatorblanding fremstiller en justeringskurve F(P) = Μς/Μ2 35 ! i i i