149675. lajstromszámú szabadalom • Készülék pH gyors mérésére
Megjelent: 1962. december 31. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG 41? SSt SZABADALM Nemzetközi osztály: G 01 n ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 149.675. SZÁM GE—334. ALAPSZÁM Magyar osztály: 42 1 3 Készülék pH gyors mérésére Gergely Péter elektroműszerész és Sprecher Ottó technikus, Budapest A bejelentés napja: 1960. július 30. Az elektromos pH-mérő készülékek az ipar és a tudományos kutatás számos területén egyre nélkülözhetetlenebbek. Biológiai (fermentációs) eljárásoknál, vér hidrogénion-koncentrációjának mérésénél rendkívül fontos, hogy a műszer a lehető legérzékenyebb és maximális pontosságú legyen, s hogy a mérés a lehető legrövidebb idő alatt történjen meg. Az ismert pH-mérő készülékek egyik hátránya az, hogy egyenfeszültségű erősítőt, vagy vibrátort alkalmaznak, s ennek következtében maximum csak 0,1 pH mérési pontosságot érnek el. Még az úgynevezett nagypontosságú pH-mérő készülékeknél sincs továbbá lehetőség a mérőelektródák kezeléséből és az üvegelektródák membránpoteneiálváltozásából eredő pontatlanságok kiküszöbölésére. Az üvegelektródák membránpotenciálja ugyanis a membrán falvastagságától és a duzzasztás mértékétől függően 54—60 mV/pH között változhat. Ennek következménye az, hogy az eddigi legpontosabb műszereknél is, pl. a csehszlovák LP kompenzációs pH-mérőnél pH-nként 0,1 pH értékig terjed, a pontatlanság. Az eddig ismert pH-mérőknél két elektródát alkalmaznak (pl. egy kalomel és egy üvegelektródát), ezért a pufferolás és mérés csak időtrabló folyadék cserével és a mérőrendszer edényeinek és elektródáinak mosogatásával, tehát meglehetősen lassan végezhető. Az öblítés és az időközben esetleg változó nullpont-stabilitás a mérésben pontatlanságot okozhat. A találmányunk tárgyát képező pH-mérő készülékkel végzett mérés fenti hiányosságokat és hibaforrásokat kiküszöböli és igen rövid idő alatt mérhető, rendkívül nagypontosságú — O/OtiS pH, mV mérésénél 0,5% pontosságú — mérési eredményeket tesz lehetővé. A mérésnél a mérőrendszerben két, együttesen alkalmazott (az 1. ábrán Üj és UVvel jelölt) mérő (üveg) elektródát használunk, amelyek a mérendő, illetve a puffer-íolyadékot tároló pi ás P2 üvegpohárba merülnek, ugyancsak a poharakba merül a két mérőelektróda mellett alkalmazott, bármilyen kialakítású, pl. az 1. vagy 2. ábra szerinti osztott kialakítású — közös K vonatkoztató — célszerűen kalomel-elektróda is. A két üvegelektróda a készülékhez célszerűen üi és Ü2, a vonatkoztató-elektróda pl. k helyen 3 elektródaesatlakoztatóval csatlakoztatható. A mérő (üveg) elektródák EKi átkapcsoló segítségével felváltva kapcsolhatók be a műszerbe. így a puffer-ellenőrzés és utánállítás a mérendő folyadék és pufferoldat cseréje, valamint az elektródák tisztogatása nélkül átkapcsolással végezhető. A ' két üvegelektróda egymáshoz viszonyított potenciálkülönbségét az EKi kapcsolóval közös tengelyen működő EK2 kapcsolóval kapcsolható Pj és P2 potenciométerek egyenlítik ki. A találmány szerinti műszernek a méréshatárok beállítására kompenzálószerve is van, ez -pl. a 3. ábra példájában szereplő 3 potenciométer — az egyes méréshatárokban a műszer hitelesítését — az elektródák pH/mV membránpotenciáljának megfelelő korrigálását — teszi lehetővé. A találmányunk szerinti megoldást a 3. ábra szerinti példaként! kivitelen mutatjuk be, annak egy kapcsolóállásán. A műszer 1 oszcillátorfo'kozattal táplált 2 rezgőkondenzátor bemenetű, ezt 3 háromfokozatú váltófeszültségű erősítő követi, ezek táplálását a beépített stabilizátorral is ellátott 4 anódpótló szolgáltatja. Az üi, k, ü<> csatlakozóhüvelyek árnyékolt vezetékkel az 1. ábra mérőelektródáihoz csatlakoztatandók. Egyikkel a pufferolást, másikkal a mérést végezzük. Az EKi kapcsolóval Üi ill. tj'2 elektródák felváltva kapcsolhatók be. Ezzel közös tengelyen működik az EK2 kapcsoló, mellyel a Pi és P 2 kiegyenlítő potenciométerek kapcsolhatók. A készülék három kivezetett, csavarhúzóval állítható potenciométere közül az egyik, P.-> is fel van tüntetve, minthogy
