Способ определения концентрации растворенного в жидкости газа в процессе культивирования микроорганизмов Советский патент 1985 года по МПК C12Q3/00 

j

clat. М Изобретение относится к способам микробиологических исследований и может быть использовано при управлении процессом выращивания микроорганизмов. Известен способ определения концентрации растворенного в жидкости газа в процессе культивирования микроорганизмов, включакяций диффузию газа из анализируемой среды в датчик, снабженньй полупроницаемой газовой мембраной, вывод диффундированной из культуральной сред газовой смеси в газоан.ализатор с последующим анализом компонентов га зовой смесиtl 3. Однако этот способ обладает низкой чувствительностью, так как при малом содержании контролируемог газа в анализируемой среде в анализатор поступает малое erd количество Наиболее близким к предлагаемому является способ определения концент рации растворенного в жидкости газа в процессе культивирования микроорганизмов, включающий подачу газа в датчик, снабженньй полупроницаемой газовой мембраной и погруженньй в анализируемую жидкость, вьщер ку газа в датчике, вывод его из датчика в газоанализатор и анализ выведенного из датчика газаС23. Недостатком известного способа является низкая чувствительность, т как количество газа, прошедшего чер мембрану датчика, зависит от разнос ти парциальных давлений по обе стороны мембраны датчика, При малом со держании контролируемого газа в анализируемой среде зта разность мала и соответственно мала чувствительность. Цель изобретения - повышение чув ствительности способа. Поставленная цель достигается те что согласно способу, включающему п лачу газа в датчик, снабженный полуг оницаемой газовой мембраной и nor )уженньй в анализируемую жидкост вы .ержку газа в датчике, вывод его из датчика в газоанализатор и анаЛИЗ выведенного из датчика газа, дополнительно в датчик подают газ, содержащий анализируемьй компонент, а определение концентрадаи растворе ного в жидкости газа осуществляют по разности его концентраций на вхо де в датчик и на выходе из него. Способ осуществляют следующим образом. В датчик, снабженньй полупроницаемой газовой мембраной, подают анализируемьй компонент газа или смесь, содержащую анализируемьй компонент и газ-носитель (первое предпочтительнее) . Газ или смесь выдерживают в датчике в течение некоторого времени, необходимого для диффузии, анализируемого компонента в жидкость, а затем вытесняют из датчика газом-носителем и анализируют полученную смесь газа-носителя с анализируемым компонентом. Разность концентраций определяемого компонента на входе в датчик и на выходе из него обратно пропорциональна концентрации этого компонента в анализируемой жидкости. П р и м е р. Определение концентрации кислорода в культуральной жидкости в процессе культивирования микроорганизмов. Датчик представляет собой силиконовую трубку длиной 0,45 м, внутренним диаметром 0,005 м и толщиной стенки 0,00015 м. Трубка обладает свойствами полупроницаемой мембраны. Анализатор газовойсмеси-газовый хроматограф ЛХМ-8 МД с разделительной колонкой длиной 2 м и внутренним диаметром 4 мм . Сорбент - молекулярное сито СаА. Температура разделительной колонки и детектора . Газ-носитель - азот. Скорость газа-носителя 45 мл/мин. Детектор катарометр. Измеряемьй параметр площадь пика. Датчик продувают в течение 30 с кислородом со 100%-ным его содержанием, одновременно кислород вводят в газовьй хроматограф и определяют площадь хроматографического пика, соответствующую 100.%-ному его содержанию. После завершения продувки датчик отключают от тракта продувки на 4 мин, в течение которых происходит диффузия кислорода из.датчика в анализируемую среду. Содержимое датчика вытесняют азотом в хроматограф и анализируют, определяя площадь пика кислорода. Разность площадей пиков обратно пропорциональна содержанию кислорода в анализируемой культуральной жидкости. Результаты опытов приведены в таблице.

Площадь пика кислорода, соответствующая его количеству, продиффундировавшему из анализируемой среды в датчик

Площадь пика, соответствующая 100%-ному содержанию кислорода

Площадь пика кислорода, соответствующая его количеству в выведенном из датчика газе

Илощад ь соответст вующая содержанию кислорода в анализируемой среде

183

750

181

569

183

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРЕННОГО В ЖИДКОСТИ ГАЗА В ПРОЦЕССЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, включающий подачу газа в датчик, снабженный полупроницаемой газовой мембраной и погруженный в анализируемую жидкость, вьщержку газа в датчике, вьшод его из датчика в газоанализатор и анализ выведенного из датчика газа, отличающийся тем, что, с целью повьшения чувствительности, в датчик подают газ, содержащий анализируемьй компонент, а определение концентрации растворенного в жидкости .газа осуществляют по разности его концентраций на входе в датчик W и на выходе из него..

Таким образом , предлагаемый способ в сравнении с прототипом позволяет повысить чувствительность определения кислорода в анализируемой среде в 3,1 раза.