Химический анализатор "алмазный Советский патент 1984 года по МПК G01N7/00 

Изобретение относится к химическим анализаторам, предназначенным для химических и биологических иссл дований различных веществ, например посредством химических реакций, иду щих с выделением газов, т.е. способом газотермического химического ан лиза. По основному авт. ев. № 1013823 химический анализатор, содержащий корпуса .магнитного перемешивающего устройства, реакционной камеры, маностата и абсорбера, выполненные . в виде скрепленных в блок посредством стоек с головками-фиксаторами пластин, три последние из которых снабжены вдоль больших сторон периферийными ячейками с центральным от верстием, выполненным в пластинах реакционных камер и маиостатов, образующим при наложении камеру термостатирования с подводящим и отводящим каналами, при этом измеритель ное средство выполнено в виде горизонтальных каналов в верхней части пластины абсорберов, а на противопо ложной поверхности этой пластины вы полнен глухой центральный вырез, соответствующий центральному отверс тию нижележащих пластин, между плас тинами установлены герметизирующие уплотненяТя, выполненные, например, из африкционного эластомера, камера термостатирования снабжена электротерморегулятором (охлаждающие и наг ревающие электроэлементы), реакцион ные камеры снабжены мешалками и затворами, маностаты, сообщающиеся с камерами посредством отверстий, сна жены и-образными калиброваннымикапиллярными трубками, абсорберы соединены с клапанами И измерительным средством 1. Недостатками известного химического анализатора являются большой вес стеклянного анализатора, ограни ченные возможности стекла (как -конструкционного материала) для работы в услов,иях агрессивных сред и повышенных температур, затруднительност проведения серий реакций взрывного типа, так как при их осуществлении воз,можен забив анализируемым вещест вом проводящих каналов, сравнительно большая трудоемкость изготовлени стеклянного анализатора. Цель изобретения - улучшение условий эксплуатации, техники безопасности и технологичности изготовлени Поставленная цель достигается тем что в химическом анализаторе, содержащем корпуса магнитного перемешивающего устройства, реакционной каме ры, маностата и абсорбера, выполненные в виде скрепленных в блок посред ством стоек с головками-фиксаторами пластин, три последние из которых снабжены вдоль больших сторон периферийными ячейками с центральным отверстием, выполненньлм в пластинах реакционных камер и маностатов, образующим при наложении камеру термостатирования с подводящим и отводящим каналами, при этом измерительное средство выполнено в виде горизонтальных каналов в верхней части пластины абсорберов, а на противоположной поверхности этой пластины выполнен глухой центральный вырез, соответствующий центральному отверстию нижележащих пластин, между пластинами установлены герметизирукнцие уплотнения, выполненные, например, из африкционного эластомера, камера термостатирования снабжена электротерморегулятором, пластина, реакционных камер снабжена размещенными вдоль больших сторон центрального отверстия выступами со сквозными ассиметричными каналами, большие отверстия которых сообщаются с реакционными камерами, и прилегающими к поверхности выступов, перекрывающими меньшие отверстия каналов запорными клапанами с осевым щелевидным разрезом. При этрм запорные клапаны выполнены из африкционного эластомера, пластины абсорберов, маностатов и реакционных камер - из полимера, а рабочие поверхности пластин снабжены защитным покрытием, например алмазной пленкой. На фиг. 1 изображен химический анализатор Алмазный, общий вид с продольными разрезами по осям симметрии; на фиг. 2 изображен местный вид пластины реакционных камер в месте расположения выступов с клапанами. На корпусе магнитного перемешивающего устройства 1 последовательно установлены корпуса реакционных каМер 2, 3 маностатов 4 абсорберов, скрепленные в блок посредством овальных стоек 5 с головками-фиксаторами б, При этом пластины корпусов снабжены герметизирующими уплотнениями 7-10, корпус магнитного перемешивающего устройства содержит электродвигатель, (не показан), магнитные перемешивающие устройства 11 в виде шестерен, механически сцепленных с установленными на них постоянными магнитами 12, и шнур 13 электропитания. Пластина реакционных камер содержит реакционные камеры 14 с магнитными мешалками 15 и затворами 16, а также выступами с запорными клапанами 17, размещенными вдоль больших сторон центрального отверстия 18, и подводящий и отводящий каналы 19 (показан один канал) . П.пастина маностатов содержит маностаты 20 с и-образными калиброванными капилляр-, ными трубками 21, при этом моноста-. ты имеют входные и выходные отверстия, сообщающиеся, соответственно, с полостями реакционных камер и абсорберов 22 (во избежание загромождения фигуры эти отверстия позициями не ,помечены). Пластина абсорберо содержит абсорберы, соединенные с измерительным средством в виде градуированных горизонтальных каналов 23 с заливными клапанами 24. Выступ 25 грибообразной формы снабжен ассиметричным каналом 26, большее отверстие 27 которого выведено в полость реакционной камеры, а также запорным клапаном 17 полусферической формы, снабженным фланцем 28 и осевым щелевидным разрезом 29, нормально замкнутым в неаварийном режиме работы реакционной камеры и несколько смещенным относитель но выходного отверстия 30 ассиметричного канала, выведенного в полос камеры термостатирования. Камера те мостатирования, образуемая всеми центральными .отверстиями описанных корпусов-пластин, снабжена электротерморегулятором (не показан), составленным охлаждающими и нагревающи ми электроэлементами, например, в виде электропроводящих пленок, Герметизирующие уплотнения и запорные клапаны выполнены из африкци онного эластомера. Пластины реакционных камер, мано статов и абсорберов выполнены из прозрачного полимера, например удар прочного полистирола или полиметилметакрилата ЛПТ, и их рабочие повер ности снабжены защитным покрытием, образованным, например, алмазной пленкой. Химический анализатор работает следующим образом. Вводят реагенты через затворы 16 в реакционные камеры 14 и включают магнитные перемешиваклцие устройства 11, При этом маностаты 20 заполнены до середины так, чтобы калибро ванные капиллярные трубки 21 своими коленами выступали над зеркалом реакционной смеси (реагентов). Включа ют термостатирование (прокачку термостатирующего агента и электротерморегулятор) , вводят абсорбент через заливные клапаны 24 в абсорберы 22 так, чтобы фиксировался уровень отметки О в горизонтальных каналах 23 измерительного средства пластины абсорберов 4, снимают отсч ты по окон-чании реакций. При этом при проведении серий бурнотекущих, взрывных реакций в реакционных каме pax 14 пластины реакционных камер 2 резкий, нен.ормированный скачок давления в аварийной реакционной камере 14 вызывает раскрытие осевого ще левидного, .разреза 29 запорного клапана 17 в полость камеры термостати рования, частью которой является центральное отверстие 18 пластины реакционных камер 2, т.е. происходит сброс избыточного давления в аварийной реакционной камере 14 без загрязнения внешней среды. При этом ход реакций в других реакционных камерах 14 не несет никаких помех, после снятия последнего отсчета выключаиот магнитные перемешивающие устройства 11 и генератор термостатирующего агента (или электротерморегулятор), осуществляют слив термостатирующего агента, снимают фиксацию герметичности химического анализатора головками-Фиксаторами 6 овальных стоек 5 и хилтаческий анализатор помещают в промывочную кювету, производят промывку пластины абсорберов 4, пластины маностатов 3, пластины реакционных камер 2. При условии применения стандартных десятиканальных матриц шприцовдозаторов, позволяющих дозировать в одной аналитическом канале несколько реагентов, а светочувствительных листовых материалов для одномоментной регистрации результатов измерений по всем двадцати аналитическим каналам химического анализатора путем наложения такого листа на пластину абсорберов 4 с последующей экспозицией данного листа в обусловленное время, что позволит, например, исключить погрешность отсчета, вносимую оператором, производительность труда оператора при проведении массовых химических и биологических анализов может быть увеличена в десятки раз за смену. Химический анализатор Алмазный обладает определенными техлико.-экономическими преимущества: обеспеченагарантированная безопасность работы оператора, обеспечена непрерывность хода серий бурнотекущих, взрывных реакций независимо от аварийных реакционных камер, уменьшен вес (в 2-2,5 раза), увеличена стойкость к агрессивным средам, также при повышенных температурах, с сохранением оптических свойств рабочих поверхностей, уменьшена хрупкость, улучшена техника безопасности; улучшена технологичность изготовления, невысока стоимость рабочего материала и изготовления при массовом производстве (прессование и литье), проста и надежна технология образования защитного покрытия из алмазной пленки. Таким образом, предлагаемый химический анализатор ЛлмaзF ый позволяет обезопасить труд оператора и обдегчить ему эксплуатацию (уменьшить вес и хрупкость) , при этом расширена область применения анализатора (стало возможным проведение серий взрывных реакций, также с агщ

рессивными средами при повышенных температурах ), резко упростить и удоиевкть его изготовление.

г9

1. Химический анализатор fio авт. св. № 1013823, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий эксплуатации, техники безопасности и технологичности изготовления, пластина реакционных камер 22 гЗ 20 21 6 гч I I / снабжена размещенными вдоль болыиих сторон центрального отверстия выступами со сквозными ассиметричными каналами, большие отверстия которых сообщаются с реакционными камерами, и прилегающими к поверхности выступов, перекрывающими меньшие отверстия каналов запорными клапанами с . .осевым щелевидным разрезом. 2. Анализатор по п. 1, отличающийся, тем, что запорные клапаны выполнены из африкционного эластомера, пластины абсорберов, маностатов, реакционных камер - из полимера, а рабочие поверхности пластин снабжены защитным покрытием, например алмазной пленкой. W