SU819667A1 - Способ определени концентрациижидКиХ углЕВОдОРОдОВ - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к микробиоло .гии, точнее к промышленному синтезу бел . ка иэ углевоаородов нефти и контролю жидкик углевоаороаов в процессе биосинтеза . Известен способ определени  концентрации непол рных соединений, в частности жидких углеводородов, основанный на измерении электропроводности 1 Известный способ заключаетс  в определении электропроводности среды, заклю ченной между двум  электродами, к которым подключен вторичный измерительный прибор, например омметр. Если среда проста  по строению, то измеренное значение электропроводности пересчитываетс  в концентрацию. Если среда сложна , то измеренное значение электропроводности переводитс  в концентрацию посредством градуировочного графика, предварительно построенного дл  этих целей. Однако дл  сложных сред, в частности суспензии микроорганизмов, точность определени  концентрации  вл етс  низ кой, ввиду двухзначной, а иногда и много значной зависимости электропровооности от концентраций составл ющих компоне- тов.. Наиболее близким техническим решением  вл етс  способ. заключа|рщнйс  в нагревании анализируемой среди на 5+ 1СРС ( А, t ), измерении при этом приращени  электропроводности ( лр- ) и определении температурного коэффициента электропроводности ( Л ), по значению которого суд т о концентрации. Темрера- . турный коэффициент св зываетс  с удельной электропроводностью ( р ) следующим образом: ,,,. Однако этот способ имеет ограничен, ное применение и не может быть использоЕъан дл  определени  концентрации жидких углеведородов в промышленных услови х биосинтеза ввиду невозможности по технологическим и экономическим соображени м нагревать или охлаждать на среды в промышленнык ферментаторах . Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  концентрации жидких углеводородов. Поставленна  цель достигаетс  посред ством измерени  электропроводности и ее температурного коэффициента, причем концентраци  углеводородрв определ етс  по времени по влени  скачкообразного снижени  на 2+4 пор дка температурного коэффициента электропроводности, определ емого с помощью двух одинаковой . площади металлических электродов, охлаж даемых на ниже точки твердени  жидких углеводородов, причем измерени  электропроводности ведутс  на критической частоте ионной релаксации носителей зар дов, лежащей в интервале от 10 до 10 Гц. Охлаждаемые ниже точки отвердевани  жидких углеводородов электроды, помещенные в ферментатор, где идет микробиологический синтез, в течение -нескольких минут, в зависимости от концентрации углеводородов, покрьгааютс .тонкой пленкой твердых углевоаородов (эффект парафинизации), В момент полного покры- ти  пленкой твердых углеводородов, котора   вл етс  хорошим .изол тором, изме ренное ранее значение удельной электропроводности { о ) скачком снизитс  на несколько пор дков (от 2 до 4 в зависимости от площади электродов и исходной электропроводноскги). Это происходит потому , что электроду, помещенные в хорошо электропровод щую среду, окажутс  изолированными от нее твердой пленкой углеводородов (парафинов). Вследствие этого (эффекта парафинизации) резко падает на несколько пор дков измер ема  электропроводность, получаемое приращение которой д О используетс  в расчетах значени  температурного коэффициента 9лектрогфоводн остЙ о|.) по известной формуле , приведенной выше. В этой формуле принимаем за { tp ) удельную электропроводность среды, найденную еще не покрытыми пленкой твердых углевоаороаов электродами. За берем величину снижени  удельной электропровооности среды вследствие полного покрыти  алектродов твердой пленкой углеводородов, значение Д-t соответствует разности температур между измер емой средой и охлажденными электродами. Определив врем  по влени  скачкообразного снижени  удельной теплопровоп- ности и соответственно температурного коэффициента, а также значени  этих величин , находим концентрацию жидких углеводородов в среде по предварительно построенному градуировочному графику. Дл  повторени  измерений необходимо лишь подогреть электроды до температурь среды в ферментаторе или несколько выше (на 3+5 С). При мер. Дл  измерений электропроводности использовались,полые электроды из нержавеющей стали площадью 20 см. Через внутреннюю полость электродов прокачивалась вода от термостатов. Дл  измерени  температурногр коэффициента электропроводности электроды охлаждались до от термостата с холодной водой, а при {Регенерации электродов их подключали к термостату с гор чей водой ( +4О С). Электроды подключали к вторичному измерительному прибору типа Е 7-8 Измерени  велись на критической частоте ионной релаксации1О Гц. Дл  построени  калибровочного графика использовались смеси жидких углеводородов в солодовой водной суспензии дрожжей, составленные так, Чтобы углеводородов было: 2О,0; 15,0; 10,0; 8,0; 7,0; 5,0; 3,0; 2,0; 2,0; 1,О; 0,5; О,1; О,05 г/л; Дл  получени  семейства калибровочных кривых вида ( t ) врем  т( С ) дл  разных оС , где С - концентраци , углеводородрв, а -Ь - врем  от начала измерений до скачка -электропроводности; мен лась и концентраци  дрожжей. После построени  семейства калибро - вочных кривых проводились испытани  данного метода по величине электропроводности; в соответствии с прототипом и химическим гостированным способом анализа. Результаты определени  приведены в таблице.

Продопженне табпшшг

№№ он- Найденное зва енне концентра

Найденные значени  концентраций углевоаороцоё совпадают с цанными химического анализа (по ГОСТу), однако последний требует дискретных вз тий проб и . длительных определений.Изобретение позвол ет непрерывно и непосредственно в ферментаторе определ ть концентрацию в 1О - 15 раз быстрее гостчрованного способа. Сравнива  данные изобретени  с известными (по значени м удельной электропроводности), видно, что точность способа на пор док выше известного.

Таким образом, способ повышает точность измерений в среднем на пор док; . осуществл ет определени  непосредственно в ферментаторах, где осуществл етс  лиосинтез микроорганизмов на жидких углеводородах.

Кроме того, дл  реализации способа используетс  простой, надежный в работе

8196676

I и стернлизуемый датчик и серийно вы . пускаемый вторичный прнбор.

Все это позвол ет автоматнзнровать процесс промышленного бвосннтеза микро организмов. Повышение точности К|жтро |Л  углеводородов поболит оптнмиаиро- ,вать услови  роста, что привевет к увеличению выкода конечного продукта биосинтеза . Кроме того, более точный учет

10 углеводородов, особенно остаточных, аоа велит повысить качество продукции мик робкого биосинтеза.

Claims (2)

1.Духин С. С. Электропроводность JJ и алектрокинетические свойства дисперс|ных систем. Киев, Наукова Думка, 1975, с. 153.

2.Авторское свидетельство СССР Mr 313149, кл. G 01 N 27/02, 1971

40 (прототип).