УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ, ВКЛЮЧАЯ ЖИДКОСТИ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ СОЛЕЙ Российский патент 2018 года по МПК B65D47/20 G01N33/50 B67C3/02 

1. Назначение и область применения

Область применения изобретения относится к аналитическим методам анализа различных почв и вскрышных пород при подготовке их к определению химического состава, например при определении кислотности (pH) почв в 1 М KCl вытяжке, при определении фосфора, калия в различных почвенных вытяжках и при анализе других показателей.

Изобретение, например, может эффективно использоваться в аналитических лабораториях различного профиля, при определении химического состава вышеназванных объектов.

2. Известно устройство для однопозиционного дозирования экстрагентов при определении фосфора и калия в почвенных вытяжках (книга "Автоматизация аналитических работ и приборное обеспечение мониторинга плодородия почв и качества продукции растениеводства", Ю.М. Логинов, А.Н. Стрельцов. М.: Агробизнесцентр. 2010. Стр. 110, рис. 5.2). Оно целиком изготавливается из стеклянного дрота различного диаметра технологией стеклодувной спайки. Эта технология изготовления сложна и кропотлива по причине необходимости получения сливного отверстия на точно определенном расстоянии от округлого цельно спаянного дна дозатора. Это необходимо для получения объема дозы с требуемой погрешностью, не превышающей 1% от номинала. Технология стеклодувной пайки не обеспечивает получения такой точности дозирования, поэтому большой процент изделий бракуется. Кроме этого указанное изделие может дозировать только один номинал объема жидкости.

Известные клапанные поршневые дозаторы, например дозатор бутылочный FORTUNA OPTIFIX (выпускаются по технической документации фирмы "Poulten & Graf GmbH", Германия), не работают в случае необходимости дозирования жидкостей с высоким содержанием солей. Например, при дозировании 1 М раствора хлористого калия клапаны обычных поршневых дозаторов забиваются выпавшими из раствора кристаллами соли и дозатор становится не пригодным к работе.

Предлагаемый в заявке бесклапанный дозатор решает указанные проблемы.

Конструкция бесклапанного дозатора жидкостей, предлагаемая в данной заявке, лишена указанных недостатков и позволяет настраивать дозатор на требуемые объемы дозы с требуемой погрешностью дозирования, включая жидкости с высоким содержанием солей.

3. Конструкция и техника работы с однопозиционным бесклапанным дозатором жидкостей

Дозатор 1 (Фиг. 1, а), б), в); Фиг. 2, 3) работает на принципе сообщающихся сосудов. Бутыль Вульфа 2 и входную трубку 3 дозатора 1 соединяют гибким шлангом 4. Дозатор 1 устанавливают на кольцо 5 лабораторного штатива 6 выше уровня жидкости 7, находящейся в бутыли Вульфа 2. При опускании дозатора 1 (Фиг. 1, б) ниже уровня жидкости 7 в бутыли он заполняется жидкостью до уровня выше входной трубки 3. После чего дозатор 1 (Фиг. 1, в) быстро поднимают выше уровня жидкости 7 в бутыли 2 и лишняя жидкость стекает обратно в бутыль 2. Доза жидкости в дозаторе 1 определяется объемом, ограниченным внутренней поверхностью поршня и уровнем жидкости после слива из трубки. Перемещая поршень 13 (Фиг. 2) внутри дозатора с помощью съемного штока 15, который ввинчивается внутрь цилиндра, можно установить требуемый объем жидкости для дозирования. Объем жидкости при первичной градуировке дозатора на максимальную и минимальную дозы корректируется перемещением поршня 13 по результатам взвешивания дозы, сливаемой в стакан. При этом необходимо учитывать плотность воды в зависимости от температуры. Допускаемая погрешность дозирования не должна превышать 1% от установленного номинала дозы. Градуировочная шкала 12 вклеивается между положениями поршня в указанных двух точках 16.

4. Пример использования предлагаемого изобретения при массовом определении кислотности (pH) в 1 М KCl вытяжке из почв

Навески анализируемой почвы массой 30 г помещаются в емкости технологической кассеты 8 (Фиг. 3), в которые предлагаемым устройством 1 (Фиг. 1, 2, 3), настроенным на дозирование 75 см³, добавляют 1 М раствор хлористого калия. После перемешивания в каждую емкость с полученной суспензией погружают электроды для измерения pH и фиксируют полученные значения на приборе.

Аналогичным образом предлагаемое устройство можно использовать для определения фосфора, калия и других элементов в почвенных вытяжках. Упрощенная схема анализа следующая. Устройство настраивают на дозирование требуемого объема жидкости, добавляют жидкость в емкость с навеской почвы, перемешивают содержимое, а затем жидкая и твердая фракции суспензии разделяются фильтрованием или центрифугированием. В выделенной жидкой фракции суспензии определяют концентрацию искомых химических элементов или соединений спектрофотометрическим, пламенно-фотометрическим или иным методом анализа.

Использование предлагаемой конструкции позволяет увеличить производительность операции дозирования в два раза по сравнению с использованием обычных мерных цилиндров и соответственно повысить производительность всего технологического процесса.

Таким образом, предлагается следующее.

Однопозиционный бесклапанный лабораторный дозатор жидкостей, включая жидкости с высоким содержанием солей, состоящий из бутыли Вульфа, соединительного гибкого шланга и дозатора, включающего стеклянный цилиндр, входную трубку для заполнения дозатора жидкостью, суженный и искривленный по дуге сливной патрубок с отверстием для входа воздуха в дозатор при сливе жидкости, отличающийся тем, что внутри цилиндра с градуировочной шкалой находится поршень с уплотнительными кольцами, который можно перемещать внутри цилиндра с помощью ввинчиваемого в поршень штока, что позволяет быстро настраивать любую требуемую дозу жидкостей с насыщенной концентрацией солей и требуемой точностью дозирования.

Изобретение относится к устройствам, используемым при аналитических методах анализа различных почв и вскрышных пород при подготовке их к определению химического состава, например при определении кислотности (pH) почв в 1 М KCl вытяжке, при определении фосфора, калия в различных почвенных вытяжках и при анализе других показателей, а именно к однопозиционному бесклапанному лабораторному дозатору жидкостей, состоящему из бутыли Вульфа, соединительного шланга и дозатора, включающего стеклянный цилиндр, входную трубку для заполнения дозатора жидкостью, а также сливной патрубок с отверстием для входа воздуха в дозатор при сливе жидкости. Внутри цилиндра с градуировочной шкалой находится поршень с уплотнительными кольцами, который можно перемещать внутри цилиндра с помощью ввинчиваемого в поршень штока, что позволяет быстро настраивать любую требуемую дозу жидкостей с насыщенной концентрацией солей и требуемой точностью дозирования. 3 ил.

Однопозиционный бесклапанный лабораторный дозатор жидкостей, включая жидкости с высоким содержанием солей, состоящий из бутыли Вульфа, соединительного гибкого шланга и дозатора, включающего стеклянный цилиндр, входную трубку для заполнения дозатора жидкостью, суженный и искривленный по дуге сливной патрубок с отверстием для входа воздуха в дозатор при сливе жидкости, отличающийся тем, что внутри цилиндра с градуировочной шкалой находится поршень с уплотнительными кольцами, который можно перемещать внутри цилиндра с помощью ввинчиваемого в поршень штока, что позволяет быстро настраивать любую требуемую дозу жидкостей с насыщенной концентрацией солей и требуемой точностью дозирования.