JPH09510013A - 浸透圧測定装置および物質混合物溶液から検体の含有量を測定する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、物質混合物溶液中に含まれる１種類または複数種の物質からなる検体の含有量を測定する浸透圧測定装置に関する。この装置は圧力測定装置を備えた浸透圧セル（Ａ）およびその前に連結された浸透圧セル（Ｂ）で構成されている。これらの両方のセルは内部膜（ａ）によって互い分離されている。前に連結されたセル（Ｂ）は第二の膜（ｂ）を有している。この第二の膜（ｂ）は導管の壁の一部を形成している。該導管は、作動圧の発生に適する溶液または物質混合物溶液を選択的に供給する供給管に連結されている。内部膜（ａ）は検体不透過性で溶剤透過性であり、そして外側膜（ｂ）は検体透過性で物質混合物の残り成分不透過性である。両方の浸透圧セルには、同じ非透過性の被浸透物質が出発状態あるいは再生後の出発状態で同じ浸透圧モル濃度で存在する。この装置は、物質混合物溶液中の検体含有量を従来のものよりも短時間で測定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 浸透圧測定装置および物質混合物溶液から検体の含有量を測定する方法 本発明は、固定壁と膜で構成されそして圧力測定装置を備えた浸透圧セルを持 つ、物質混合物溶液中の１種類ないし数種の物質からなる検体の含有量を測定す る浸透圧測定装置に関する。更に本発明は、浸透圧測定装置を使用して、物質混 合物溶液中の１種類ないし数種の物質からなる検体の含有量を測定する方法に関 する。 この種の測定装置あるいはこの種の方法は、例えばドイツ特許出願公開第３， ５２３，６６８号明細書、ヨーロッパ特許第１８３，０７２号明細書から公知で ある。公知の測定装置の測定ヘッド（ｍｅｓｓｉｎｇ ｈｅａｄ）は、物質混合 物溶液中の検体（検出しようとする物質）の少なくとも１種類が膜を透過しそし て少なくとも１種類が透過しない様な、物質を保持する能力を有する膜を有して いる。 公知の方法を実施する場合には、圧力吸収膜と圧力吸収系とより成る静圧測定 装置によって測定される、図面の図１に記載した圧力推移が測定ヘッドの浸透圧 セル中で生ずる。この場合、この目的に適する溶液（溶剤）を浸透圧計溶液と連 関させることによって、最初に動作圧力Ｐ_oを生ずる。次いで物質混合物溶液を 膜の近くに導くと、その後に浸透圧セルからの溶剤が膜を通して外方向に速やか 量を測定する場合、測定される圧力値Ｐ_o、Ｐ_minおよびＰ_Eが使用される。 図１に図示した圧力推移が示す様に、この公知の方法を用いた場合には少なく とも３０分の測定時間が必要である。再生時間も相応して長い。 実地においてはこの測定時間は長過ぎることが判っている。これは例えば製造 工程、例えばビールの製造時に監視を行う場合、オンライン測定に適していない 。 それ故に本発明の課題は、物質混合物溶液中の検体の含有量を従来に可能であ ったのよりも短時間に測定することを可能とする浸透圧測定装置を提供すること であり、また、相応して迅速な測定方法を提供することである。 この課題は、本発明によって、圧力測定装置を備えた浸透圧セルが一つだけの 浸透圧セルの代わりに、二つの相前後して連結された浸透圧セルより成る二室測 定セルであり、つまり、圧力測定装置を備えた浸透圧セル（Ａ）が固定壁のある する溶液（溶剤）または物質混合物溶液を選択的に供給する供給管と連絡されて おり、そして内部膜（ａ）は検体不透過性であるが、溶剤透過性でありそして外 側膜（ｂ）は検体透過性であるが、物質混合物の残存物質に対し不透過性であり そして両方の浸透圧セル（ＡおよびＢ）には同じ非透過性の被浸透物質が出発状 態あるいは再生後の出発状態（発生した作動圧のもとで）で同じ浸透圧モル濃度 （あるいは静圧平衡）で存在することを特徴とする、浸透圧測定装置によって解 決される。 二室測定セルを持つ本発明の浸透圧測定装置の場合には、膜を適切に選択した 場合には、外側膜により妨げられない検体だけが測定セルに到達し、測定対象で ない物質あるいは測定を妨害する残りの物質はこの測定セルに到達しない。 このことは次の通り確認できる： “検体不透過性”とは、純粋の溶剤の交換段階の間に検体の交換が僅かだけで あり、つまり、膜を通しての検体の交換が膜を通しての純粋の溶剤の交換に比べ てゆっくりしており、それ程に検体に対して膜の保持能力が大きいことを意味す る。 同様に“検体透過性であるが、物質混合物の残存物質に対し不透過性であり” とは、外側膜を通しての透過性検体の交換の間に外側膜を通しての不透過性物質 の交換がはっきりと生じない程に外側膜を通しての残りの物質の交換が遅いこと を意味する。または、検体についての速度定数が残りの物質のそれに比較して十 分に大きく、その結果、測定工程の間にも不透過性の残りの物質が外側の膜を通 って入って行かない。 換言すればこのことは、所定の膜の場合には、測定を実施する間に物質（物体 ）が純粋の溶剤に比較して非常に遅れるが、不透過性の残りの物質に比較して膜 を通って十分に迅速に入っていく場合に、物質（検体）が本発明により教示され る意味において透過性と見なされることを意味する。 本発明の浸透圧測定装置を使用する場合の適する方法は、作動圧が生ずるよう に外側膜（ｂ）に隣接する導管を通してこの目的に適する溶液（溶剤）を最初に 供給し、次いで物質混合物溶液を供給しそして、連結された浸透圧セル（Ｂ）中 へ検体が透過するために、後続の浸透圧セル（Ａ）内で生ずる静圧変化から物質 混合物溶液中の検体の含有量を測定するものである。 本発明の測定装置は、本発明の方法の使用下に例えば、ビール中のアルコール ルは導管を通して二室測定セルの外側膜の所に送られ、次いでアルコールおよび 水は遅滞なく外側膜を通り、後に連結された浸透圧セル（Ａ）に入る。しかしな がらアルコールは前連結された浸透圧セル（Ｂ）には全くまたは僅かしか達しな い。しかしながら同時に水は、逆浸透原理に従って高速でセル（Ａ）から後連結 された浸透圧セル（Ｂ）に流入する。圧力測定装置によって測定される、この場 合に生ずる静圧変化がアルコール含有量の目安である。この場合、冒頭に記載し た公知の方法による場合の様に、部分流、即ちアルコールが内部膜を通して後連 結の浸透圧セル（Ａ）中へ透過するのを待ちそして測定する必要がない。 それ故に本発明の有利な実施態様は、静水力学的圧力変化の測定直後に、導管 中に存在する物質混合物溶液を作動圧の調整に適する溶液（溶剤）に交換するこ とによって再生相を導入することを本質としている。 純粋な“水相”をベースとする検体の測定には僅かな時間しか必要とされない ので、水あるいは溶剤だけを再び最初の浸透圧セル（Ａ）に戻す再生段階のため に僅かな時間しか必要ない。 検体の測定は、連結された浸透圧セル（Ｂ）へ検体が透過することにより後連 結の浸透圧セル（Ａ）で生じる静圧変化の経時的推移を測定しそして検体の含有 量を決めるために引用することによって行うことができる。 図面に本発明の浸透圧測定装置を概略図に示しそして以下の通り再度詳細に説 明する： 図１ 公知の浸透圧測定装置の場合の圧力推移； 図２ 本発明の浸透圧測定装置； 図３ 本発明の方法を実施する場合の圧力推移。 図１に示す圧力推移については既に冒頭に述べた。 図２は浸透圧セル（Ａ）とそれに後連結された浸透圧セル（Ｂ）より成る二室 系を示している。両方のセルは内部膜（ａ）によって互いに分けられているかあ るいは内部膜を介して互いに連結されている。浸透圧セル（Ｂ）は二室系の外側 膜（ｂ）を介して、溶剤および物質混合物溶液を選択的に流す導管（１）に連結 されている。 浸透圧セル（Ａ）に接して圧力吸収膜および圧力吸収体より成る圧力測定装置 Ｄが存在している。 図３には、相前後して三回測定した場合の圧力変化を図示している。相前後し 二室系に供給した物質混合物溶液は、検体の濃度に相違がある（例えばアルコー ル）。最初の物質混合物溶液は検体濃度ａであり、二番目の物質混合物溶液は濃 度ａ／２そして三番目は濃度ａ／３である。 図３から判る通り、圧力／時間−曲線の所期傾斜は次の測定の際に下がる。こ れは所期傾斜が検体の濃度の増加に比例して増加することを意味する。 更に、再生段階に必要とされる時間がそれぞれの圧力低下の時間に一致してい ることが図３から判る。再生段階は、物質混合物溶液の代わりに再び作動圧Ｐ_o を発生させる溶液を導管Ｌを通して流す時に開始する。この場合、純粋な溶剤（ 例えば水）が適している（図３においては“洗浄溶液”と記している）。 更に図３から判る通り、測定時間は最初の物質混合物溶液の場合には大抵、０ ．６分より長く（例えば０．５〜１．１）、第二の物質混合物溶液の場合には約 １．３分（約１．３〜２．６分）でありそして第三の物質混合物溶液の場合には 約１．９分（約２．８〜４．７）である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．固定壁と膜で構成されそして圧力測定装置を備えた浸透圧セルを持つ、物質 混合物溶液に含まれる１種類ないし複数種の物質からなる検体の含有量を測定す る浸透圧測定装置において、一つだけの浸透圧セルの代わりに互いに連結された 二つの浸透圧セルより成る二室測定セルで構成されており、つまり、圧力測定装 置を備えた浸透圧セル（Ａ）が固定壁のある第二の浸透圧セ （溶剤）または物質混合物溶液を選択的に供給する供給管と連絡されており、そ して内部膜（ａ）は検体不透過性であるが、溶剤透過性でありそして外側膜（ｂ ）は検体透過性であるが、物質混合物の残存物質に対し不透過性でありそして両 方の浸透圧セル（ＡおよびＢ）には同じ非透過性の被浸透物質が出発状態あるい は再生後の出発状態（発生した作動圧のもとで）で同じ浸透圧モル濃度（あるい は静圧平衡）で存在することを特徴とする、浸透圧測定装置。 ２．物質混合物溶液の１種類以上の物質よりなる検体の含有量を請求項１に記載 の浸透圧測定装置を用いて測定する方法において、作動圧が生ずるように外側膜 （ｂ）に隣接する導管を通してこの目的に適する溶液（溶剤）を最初に供給し、 次いで物質混合物溶液を供給しそして、連結された浸透圧セル（Ｂ）中へ検体が 透過するために、後続の浸透圧セル（Ａ）内で生ずる静圧変化から物質混合物溶 液中の検体の含有量を測定する、上記方法。 ３．静圧変化の測定直後に、導管中に存在する物質混合物溶液を作動圧を発生す るの適する溶液（溶剤）に交換することによって再生相を導入する、請求項２に 記載の方法。 ４．連結された浸透圧セル（Ｂ）経検体が透過することにより後連結の浸透圧セ ル（Ａ）で生じる静圧変化の経時的推移を測定しそして検体の含有量を決めるた めに引用することによって行う請求項２または３に記載の方法。