Кювета для фотометрического ана-лизА жидКОСТЕй B цЕНТРифугЕ Советский патент 1981 года по МПК G01N21/07 G01J1/04 

. 1 Изобретение относится к области фо тометрии. Известны кюветы для фотометЕИЧеского анализа жидкостей в центрифуге, выполненные в виде приемных камер в роторе, расположенных на одинаковом угловом расстоянии друг от друга 1. Наиболее близким техническим решением к изобретению является кювета для фотометрического анализа жидкостей в центрифуге, содержащая корпус с полостью трубообразной формы для приема первого компонента и днищем, и крышку 2 . Однако такие кюветы предназначены для оптических измерений, при которых световой луч проходит через кювету параллельно ее оси, поэтому толщина слоя исследуемого раствора является постоянной величиной, вследствие чего неизбежны ошибки при введении всего, количества жидкости в кювету (например, одна проба и один или несколь ко реактивов), это обуславливает ошиб ки определения концентрации определен ного вещества в пробе, фотометрически измеренной известной кюветой. Другим недостатком известных кювет является то, что после каждого анализа и перед каждой новой загрузкой их надо очищать. Наличие остатков в кювете оказывает отрицательное влияние на точность измерения. Поэтому кюветы необходимо в определенных временных . интервалах полностью очищать, что требует много времени. Целью изобретения является повышение точности и ускорение анализа. Поставленная цель достигается тем, что в известной кювете для фотометрического анализа жидкостей в центрифуге, содержащей корпус с полостью трубообразной формы для приема перво1 0 компонента и днищем, и крышку, в крышке выполнена полость трубообразной формы для приема второго компонента, днище выполнено из. прозрачного материала, а корпус имеет, по крайней мере, одно отверстие, соединяющее обе полости. При этом днище расположено внутри первой трубообразной полости. Первая и вторая полости имеют оди наковый объем. Кроме того, стенки второй полости выполнены из материала, через который в холодном состоянии можно проткнуть металлическую иглу. На фиг. 1 показано кювета для фотометрического анализа хдадкостей в центрифуге, общий вид; на Фиг. 2 - .

ТО же, вид сверху; на фиг. 3-8 - кюветы для анализа в разных фазах процесса анализа.

Кювета (см. фиг. 1) содержит корпус ротора 1 с отверстиями 2, в которые вставляют кюветы 3. Вертикальные кольцевые стенки 4, 5 ротора и горизонтальная стенка 6 образуют кольцевую камеру 7, в которой устанавливаюся кюветы 3 с емкостью 8 для анализа и крышкой 9. Устройство также содержит источник света и фотоприемник 10 установленный на неподвижной части 1 кюветы. Юовету можно протыкать иглам 12, 13 для заполнения ее первым и. вторым компонентами. В кювете предусмотрены уплотнения 14.

Устройство работает следующим обра ом.

Кювета составлена из двух частей. Одна часть представляет собой емкост

8для анализа трубообразной формы, закрытую с одного конца плоским днищем 15, расположенным вертикально на продольной оси емкости. Эта емкость выполнена из светопроницаемого материала, например стекла, или прозрачного синтетического материала. Возможен также вариант, при котором пропускает свет только днище. В любом случае днище, предпочтительно, смещено относительно конца трубы назад. Другая часть, кюветы представляет собой крышку 9, имеющей трубообразную полость, один конец- которой закрыт,

а другой имеет концевой участок с диаметром, соответствующим внутреннему диаметру открытого конца первой трубообразной полости (камеры 7) кюветы. Этот концеовой участок заканчивается буртиком 16, ограничивающим заход крышки 9 в емкость 8. Крынка выиоинена из мягкого материала,, через который может пройти полая металлическая игла, например инъекционная. Крышка не должна быть прозрачной. Объем полостей в емкости 8 и крышке 9 одинаков.

На фиг. 3 показана только емкость для анализа с полостью трубообразной формы, на днище которой наносится реактив, если он представляет собой жидкость (показан конец пипетки, выдающий реактив). Возможно также и применение твердых .реактивов, например, в лиофилизированном виде. Кюветы также могут быть.наполнены реактивом при их изготовлении. В этом случае, когда реактив-уже содержится в кювете в том или ином виде, крышку

9вводят в отверстие емкости 8 как на Лиг. 1.

После этого ротор 1 загружают путем ввода кювет снаружи с последующим вдавливанием их по направлению к оси ротора в положении, изображенном на фиг. 5. Уплотнение 14 так обхватывает трубообразную емкость 8, что

кольцевая стенка 5 кольцевой камеры 7 оказывается герметизированной.

Крышку 9 протыкают иглами (концами .пипеток) 12, 13. Причем игла 12 представляет собой конец пипетки, выдающий реактив, а игла 13 является выходом. С помощью иглы подводится проба жидкости, подлежащей анализу, затем определенное количество воды для разбавления. Ввод пробы с помощью игпы обладает тем преимуществом, что кончик иглы очищают снаружи, а внутренняя очистка происходит при выводе воды для разбавления. Эта вода, кроме того, обеспечивает безостановочное поступление пробы в кювету 3.

Внутренний диаметр крышки 9 выбран таким, чтобы вследствие поверхностного натяжения вводимой жидкости образовался мениск, предупреждающий поступление жидкости в емкость 8. Таким образом, вся проба и вся вода находится в крышке 9. При этом объем этой емкости в основном соответствует объему емкости для анализа 8.

Сразу после загрузки всех проб в кюветы жидкости перегружают путем короткого центрифугирования в емкость8, где они соприкасаются с жидкими или лиофилизированными реактивами (фиг. 6) Затем смешивают и гомогенизируют раствор. Для этого осуществляют колебательные движения ротора, что вызывает внутри кювет 3 (фиг. 7) сильное возмущение жидкостей, или .жидкостей и твердых реактивов. Вследствие этого возмущения жидкости смешиваются и/или твердый реактив растворяется в жидкости.

После этого ротор вращается с постоянной скоростью. Центрифугирование предназначено для дегазации раствора путем удаления более легких, чем жидкость пузырей. Эти пузыри обуславливают возмущение жидкости. Центрифугирование служит также для перегрузки всего объема раствора в емкость 8. Крышки 9 в таком случае сбрасываются с помощью механизма (не показан на чертеже). .

Для регулировки температуры жидкостей, находящихся в кйветах, в кювете предусмотрена система циркуляции воды (на чертех е не показанаJ . В процессе работы устройства вода (см, фиг. 8) проникает в камеру ь. На эту воду во время работы устройства действует центробежная сила, в ре.зультате чего вода попадает в камеру б и омывает кюветы. Свет от источника света 17 проходит через оптическую систему 18 и кювету и попадает на фотоприемник 10.

В предложенной кювете длина жидкотстного слоя, через который проходит световой пучок, в емкости 8 пропорциональна объему раствора. Таким образом, точность измерения не зависит от количества содержащихся в жидкоети реактивов. Точность зависит только от количества пробы и диаметра тр бообраэной полости в емкости 8, Для повторной загрузки ротор отделяют от устройства. При этом для каждого отдельного анализа меняют лишь кюветы. Поскольку они закрыты, целесообразно загружать их лиофилизированными реактивами или пригодными для анализа, жидкостями предварит1ельно. Кювета дешева, поэтому может быть выброшена после применени я. При введении жидкостей в полость емкостей для анализа с помощью иглы крышка предотвращает вытекание жидкости при колебательном движении ротора. Крышк легко снять после проведения процессов смешения и гомогенизации раствор Смещение днища назад относительно ко ца трубообразной полости защищает ок на (днища) от грязи, которая снизить светопроницаемость, а следовательно, и точность измерения. . Формула изобретения 1. Кювета для фотометрического анализа жидкостей в центрифуге, со0) О о о Q б держащая корпус с полостью трубооС5разной формы для приема первого компонента и днищем, и крышку, о т л и ч а ю-щ а я с я тем, что, с целью повышения точности и ускорения анализа, в крышке выполнена полость трубообразной.формы для приема второго компонента, днище выполнено из прозрачного материала, а корпус имете, по крайней мере, .одно отверстие, соединяющее обе полости. 2.Кювета по п. 1, отличающаяся тем, что днище расположено внутри первой трубообразной полости. 3.Кювета поп.Д, отличающаяся тем, что первая и вторая полости имеют одинаковый объем. 4.Кювета по п. I, отличающаяся тем, что стенки второй . полости выполнены из материала, через который в холодном состоянии можно проткнуть металлическую иглу. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заявка ФРГ I 2257069, кл. 42 3/08, опублик. 1973. 2.Проспект фирмы OPTON, опублик. 1970, с. 5, 33 (прототип ) . 567 I /У/ Ж Т