Способ определения растворимости кислорода в водных растворах Советский патент 1990 года по МПК C12G3/00 

Изобретение относится к способам анализа сложных сред и может быть использовано в биохимических исследованиях, в микробиологической, медицин.ской и пищевой промышленности, в очистке сточных вод.

Цель, изобретения - повьпиение точности определения растворимости кислорода в водных растворах, включая сложные растворы средних концентраций сахарозы и глюкозы (10-25%).

Указанная цель достигается тем,

НТО водный раствор продувают газовой смесью, содержащей кислород, до насыщения кислородом, затем водный раст- iBop разбавляют дистиллированной водой, не содержащей кислород, и вновь продувают разбавленный водный раствор

той же газовой смесью. При этом измеряют парциальное давление растворен- , ного кислорода в разбавленном водном растворе до и после продувания газо- .вой смесью, а определение раствори-;.; мости кислорода осуществляют по разности измеренных парциальных давлений кислорода.

При осуществлении, предлагаемого способа через водный раствор продувают газовую смесь, содержащую кибло- род. При этом в сосуде, содержащем -исследуемый водный раствор, поддерживается постоянное давление. По закону Генри растворимость газа определяется по формуле

н;

(1)

где С - концентрация газа в жидкости

при насыщении;г р - парциальное.давление газа в

жидкости при насыщении; Н - константа Генри, эависяшэя от температуры, состава и концентрации веществ, растворенных в жидкости.

Зависимость С от концентрации растворенных веществ в воде близка к линейной (фиг.1) и может быть описана с малыми погрешностями линейным уравнением типа

-,

(2) 2

где С, Cg - концентрация газа при

насыщении в жидкости при концентрации растворен- ных веществ соответствен но S и Sg;

Si- n С„а. С t

Cqn- концентрация газа при на сьпцении в дистиллированной воде. Если раствор разбавить чистой зо- дой без растворенного газа и без доступа свободного газа, .тогда баланс , газа в растворе равен

Н,р,,(3)

где Р,, - парциальное давление, растворенного газа в растворе посл разбавления водой до концент рации растворенных веществ S,.

Преобразовав эти три уравнения, получают

(4)

где С. - растворимость газа в нераз- бавленном растворе при соответствующей температуре и давлении.

Пример. Определеьше раствори- Q мости кислорода в ферментационной среде.

Исследовали мелассную ферментацион- ную среду во- время выращивания пекарт- ских дрожжей. Отфильтрированную от дрожжей среду, при концентрации 8,3% ло сахару, помещали в термостатированный закрытый сосуд, в котором поддерживали давление 1,05 ат. Парциальное давление кислорода измеряли с помощью малоийертного гальванического датчика. Жидкость продували воздухом до тех пор, пока парциальное давление кислорода в жидкости не стабилизировалось. После этого, без доступа воздуха, в жидкость доливали такое же количество дистиллированной воды без растворенного кислорода, регистрировали парциальное давление растворенного кислорода и вторично продували жидкость воздухом до насыщения среды кислородом. При зтом для удаления из дистиллированной воды кислорода ее кипятили, помещали в колонку, через которую продували инертньй газ. Термостатированный сосуд и колонку соединяли, и сосуд заполняли дистиллированной водой до самого верха.

Партщальное давление в разбавлен- ной жидкости перед вторым продуванием воздухом составило 0,455 от измеренного после продувания воздухом. Растворимость кислорода при 30 С и табличном значении Сол 2,456 хЮ моль/л получили равную

с

Г j aq/

2,456-1

1

0,455

- 1

(Р1)1 Рг

2,05-, 10 моль/л

Предлагаемый способ обеспечивает увеличение точности в среднем на 11,7%., кроме того, реализация способа не требует сложной аппаратуры, поэтому он является более дешевым и надежным по сравнению с ПРОТОТИПОМ. Формула изобретения

Способ определения растворимости кислорода в водных растворах, включающий их продувание газовой смесью, содержащей кислород, до насыщения кислородом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, насыщенный кислородом водный раствор разбавляют дистиллированной водой, не содержащей растворенный кислород, измеряют парциальное давление растворенного кислорода, вновь продувают разбавленньй водный раствор той же газовой смесью и измеряют парциальное давление растворенного кислорода, устанавливают величину разности парциальных давлений в разбавленном водном растворе до и после продувания газовой смесью, а определение растворимости кислорода осуществляют по величине установленной разности.

/«

f.

Изобретение относится к способам анализа сложных сред и может быть использовано в биохимических исследованиях, в микробиологической, медицинской и пищевой отраслях промышленности, в очистке сточных вод. Цель изобретения - повышение точности определения растворимости кислорода в водных растворах, включая ферментационные среды. Для этого исследуемый раствор продувают газовой смесью, содержащей кислород, до насыщения ее кислородом. Затем водный раствор разбавляют дистиллированной водой, не содержащей кислород, и вновь продувают той же газовой смесью до насыщения. При этом измеряют парциальное давление растворенного кислорода, а растворимость кислорода определяют по разности измеренных парциальных давлений в разбавленном водном растворе до и после продувания газовой смеси. 1 ил.