Способ определения качественного и количественного состава солевого раствора внеклеточного типа при замораживании Советский патент 1989 года по МПК G01N33/48 

.1

Изобретение относится к медидане,

Цель изобретения - повышение точности способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Перед началом измерения емкость заполняют исследуемым раствором, включают холодильник и хладостат, который поддерживает (отслеживает) температуру окружающей cpeды равной-температуре исследуемого раствора, что повьшает точность калориметрических измерений за счет устранения. нерегулируемых тепловых потоков.

При включенном холодильнике в емкости раствор непрерьшно.охлаждают с постоянной скоростью и одновременно самописцем фиксируют температуру Т, удельные тепловьщеления q и электропроводность р . По достижении раствором температуры ниже в него вводят кристаллик льда-воды для обеспечения кристаллизации раствора в точ- ке, соответствующей эвтектической. После достижения раствором эвтектической точки и образования первого зародьша кристаллика, на кривой начинается резкое возрастание термоЭДС с тепломера. Спустя некоторое время зависимость Т (2) принимает значение, которое при дальнейшем теплоот- воде от раствора некторое время имеет постоянное значение. Это значение температуры и соответствует эвтекти-. ческой точке данного раствора.

О завершении кристаллизации в растворе, заключенном в емкость, судят по показаниям самописца, на который поступает сигнал с датчика электро- проводности.

Площадь интегральных, тепловьщелений за время (с 0, Окр ( H1

начала и проО р - время окончания, должительности кристаллизации) соот

ветствует суммарной теплоте, вьщелив- шейся при кристаллизации, остаточной (с учетом вымороженной) влаги и составляющих раствор солей. При этом могут иметь место как экзо- так и эндотермические реакции.

Затем емкость заполняют исследуемым раствором, по показаниям термоЭДС .термопары определяют температуру раствора, доводят ее до эвтектической точки, а затем несколько ниже (на 0,2 - ). При этом раствор переохлаждается. При установившемся тепловом режиме в переохлажде шали раствор поочередно вводят кристаллики интересующих солей. При введении кристаллика той иди иной соли из раствора полностью вькристаллизовываются кристаллы только введенной солки О наличии процесса кристаллизации ( о наличии определяемой соли) и о ее количестве судят по вьщеленной (для зкзотерми- ческих процессов) или поглощенной (для эндотермических процессов) теплоте, зафиксированной самописцем в результате отвода (или подвода) теплоты через тепломер. , Зная изменение количества теплоты вызванное кристаллизацией, и исходт йое количество исследуемого раствора в емкости, используя справочные дан.- ные по теплотам крнсталгмзации (растворения), простым расче тным путем

g

0

5

5

о

45

50

55

определяют количество данной соли в растворе.

Пример. Измерение количест-: венного состава физиологического раствора 0,17-М для 7 повторнос- тей приведено в таблице.

Для упрощения в таблице рассмотрен раствор, состоящий из 1000 г 24,133 г .Замораживаемая про- ба состоит из 50 г дистиллированной и 1,19 г .

При замораживании раствора расхождение исходного количества воды непревышает по сравнению с экспериментальным 0,95%. При замораживании раствора в емкости, не закрытой герметично крьш- кoй расхождение составляет в среднем 10,4%, что объясняется вымораживанием части воды в процессе ее кристаллизации (охлаждения и замораживания).После оттаивания такого замороженного раствора в хладостате при герметично закрытой крьшше, количество раствора, определенное в соответствии с предлагаемым и гравитационным способами, подтверлсдает этот факт.

Таким образом, пре,цпагаемый способ измерения качественного и количественного состава физиологических растворов при замораживании позволяет расширить диапазон измерения за счет возможности определения качественного состава в многокомпонентных смесях, и повысить точность измерения за счет использования прямых параметров определения (при вводе кристаллика соли в переохлажденный раствор в осадок может выпасть только данная соль), что повышает качество анализа при определении состава раствора, так как в многокомпонентных средз.х оптические методы измерения не работоспособны. Использование калориметрического метода в данной ситуации.позволяет с очень высокой точностью определить количественньй состав раствора, а также остаточную влажность (количество) растворителя после его замораживания, что позволяет в не .сколько раз, а иногда и десятков раз повысить точность проводимых измереш-сй и исключить ошибки при определении качественного состава, как это имеет место в оптических методах определения.

Ф о р .м ула Изобретен и. я

Способ определения Ka ttecTaeHHoro количественного состава солевого

раствора внеклеточного типа при замораживании, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности, раствор непрерьшко охлаждают с постоянной скоростью и в диапазоне температур от до эвтектической точки раствора, в последний помещают кристаллик льда-воды и измеряют эвтектическую точку и количество теплоты кристаллизации, затем раствор переохлаждают на 0,2 - относительно эвтектической точки и последовательно вводят в него кристаллы исследуемых солей, а его качественный и количественный составы определяют по величине теплоты кристаллизации.

Способ относится к медицине, микробиологии фармацевтике и экспериментальным путем позволяет определить качественньй и количественный состав солевого раствора внеклеточног го типа растворов при замораживании. Сущность данного изобретения заключается в том, что в способе измерения качественного и количественного состава физиологических растворов при замораживании с целью расширения диапазона измерения, повьшения точности измерения в двух идентичных емкостях раствор непрерьюно охлаждают с постоянной скоростью и одновременно измеряют температуру, удельные тепловыделения, а у первого раствора дополнительно измеряют электропроводность, по достижении.первым раствором температуры ниже в него вводят Кристалл льда-воды для обеспечения кристаллизации раствора, измеряя при этом эвтектическую точку и теплоту кристаллизации раствора,, вьщелившуюся с момента скачкообразного возрастания кривой удельных тепловьщелений до постоянных значений электропроводности, при «этом в раствор второй емкости, охлажденной ниже эвтектической точки на 0,2-10 с, поочередно вносят кристаллы исследуемых солей с последующей их поочередной кристаллизацией, причем о качественном и количественном составе солей судят по величине теплоты кристаллиэахщи, а количество влаги в растворе определяют по разности теплоты кристаллизации раствора и суммарной теплоты кристаллизации солей. 1 табл. i (Л О) ел Од ел

3,002 3,000 2,989 2,995 2,998 3,000 0,330 0,330 0,328 0,332 0,33| 0,330

26,792 2,953

Масса влажной навески соли по ГОСТ 24061-80, г3,001

Масса вла:ги навески, выделившейся при сушке до равновесной влажности, г0,331 Масса навески дпя получения раствора с содержанием соли 11,02%, г

Масса воды в навеске . (влажность 11,02%), г Масса воды, добавляемая для получения раствора, г997,04 Количество теплоты, i Дпя 1000 г tt и 24,133 г Na2HPO , вьщелившейся при крис- Q р- 334,720 + 4,4098 339,1298 кДж таллизации (расчетное, . ; теоретическое

,33472 кДж/г

Q («iHPO , 0,1827 кДж/г Площадь диаграммы при

кристаллизации раство-.

ра: 50 г Н20+1,19 г , -кДж Количество теплоты, выделившейся при кристаллизации раствора Ркр

QHiO- к.. ,, ,,,

кДж16,86

Площадь диаграммы при кристаллизации ,

156,5 156,2 156,0 156,0 157,3 156,0

см22,05

Количество теплоты, выделившейся при кристаллизации Q f aiHPo jK 0,221 Количество в растворе, Гоэмсп, г1,21

Количество в растворе (по гравиметрическому методу) (начальная масса в раство16,89 16,82 16,80 2,06 2,05 2,05

16,80 2,06

16,84 2,05

0,224 0,221 0,221 0,224 0,221

1,23 1,21 1,21 1,23 1,21

/,

16,80 2,05

0,221 1,21

ре) m

расч.

Погрешность измерения при определении m эксп

3,002 3,000 2,989 2,995 0,330 0,330 0,328 0,332

26,792 2,953

997,04 0 г tt и 24,133 г Na2HPO , 4,720 + 4,4098 339,1298 кДж ;

16,82 16,80 2,05 2,05

16,80 2,06

16,84 2,05

0,221 0,221 0,224 0,221

1,21 1,21 1,23 1,21

1,19

16,80 2,05

0,221 1,21

714657658 прйсч - . т рГсГ Ь 3,36 1,68 1,68 3,36 1,681,68

Количество теплоты,выделившейся при кристал- .зации , Q „ Q| pf NaiHPo,16,6416,67 16,60 16,58 16,58 16,52 16,5Й

ЗСоличество кристагшизо- лавшейся воды, г

к ТТ з

величина расхождения массы исходного.

1соличества к экслери лезталйного, г -0,2.9 -0,20 -0,47-0,43 -0,35 -0,47 ,1 расхождения массы исходной К и полученной экспериментально0,6 0,4 0,8 0,95 0,85 0,7 0,95