174711. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés folyadékminták analízisére
5 174711 6 ájától és a reagens-anyagáram-idő programmeredekségétől függő állandók. így standard oldatokkal végzett előzetes kalibráció alapján, vagy számítás útján lehetőség van az áramló oldatok igen pontos koncentrációmérésére. A találmány szerinti mérés tehát tulajdonképpen a nagy pontossággal észlelhető titrálási egyenértékpontok meghatározására alapozott. Mivel a két egyenértékpont fellépése között eltelt idő, vagy azzal adott függvény kapcsolatban levő mennyiség szolgál függőváltozóként a kalibrációhoz, a találmány szerinti mérés kiküszöböli a korábban áramló oldatokban végzett titrálásos méréseknél jelentkező kiértékelési bizonytalanságot. Az átfolyó analíziscsatoma-elv alkalmazása pedig rövid analízisidőt biztosít. A találmány szerinti mérő eljárás külön előnye az, hogy a reagensbeadási program megfelelő változtatásával igen széles koncentrációhatárok közötti tartományban tesz lehetővé pontos mérést. A titrálási reakcióban részt vevő több, különböző komponenst tartalmazó mintaoldat esetében lehetőség van az egyes komponensek egymás melletti meghatározására is. Erre természetesen olyankor van lehetőség, ha megfelelő szelektív analitikai reakciót és/vagy detektort, illetve detektorrendszert alkalmazunk. A találmány szerint tehát úgy járunk el, hogy állandó térfogatsebességgel áramló folyadékmintához, vagy folyadékban elnyeletett gázmintához a mérésnek megfelelő reagenst/reagenseket adagolunk meghatározott ideig növekvő térfogatban vagy koncentrációban, a mintát túltitráljuk, ezután a reagens/reagensek adagolt anyagáramát meghatározott idő alatt zérusra csökkentjük, miközben a reakcióelegyben időben bekövetkező változásokat ismert módon folyamatosan mérjük, s a két kémiai egyenértékpont fellépése közt eltelt időt, hogy azzal adott függvénykapcsolatban levő mennyiséget vesszük alapul a mintakoncentrációja meghatározásához, végül a kapott értékből/értékekből standard oldatokkal történő összehasonlítás útján vagy számítással meghatározzuk a mért minta koncentrációját. A reakció egyenletes megoszlását, illetve a pontos mérést keveréssel biztosítjuk. A találmány szerinti berendezés egy 1 minta- vagy folyadéktárolóból, illetve minta- vagy folyadékvevőből táplálható és adott esetben mintagázzal érintkező gázátjárható membránt is magába foglaló 3 folyadékszivattyúval felszerelt 2 analizátorcsatoma, amelynek egy kistérfogatú átfolyó 6 homogenizálótérrel és utóbbi előtt a csatornába csatlakoztatott, 4 programozó egységgel kapcsolt S reagensadagolóval vagy reagenselőállítóval kialakított titrálószakasza, s az időben bekövetkező változások mérésére és regisztrálására a homogenizálótér s a célszerűen kialakított 8 elfolyószakasz közti részén egy vagy több ismert 9 detektorral és ugyancsak ismert 10 regisztrátorral kialakított detektorszakasza van. A találmány szerinti berendezéssel a koncentrációmérés automatizálása előnyösen megvalósítható. Ez esetben a detektor, illetve detektorrendszer és a programozóé gy ség között direkt visszacsatolást létesítünk. A találmány szerinti programozott reagensadagolást célszerűen a találmány szerinti 4 programozóegységgel kapcsolt programozható büretta segítségével hajtjuk végre. Ez főleg a viszonylag kis térfogatú és nagy koncentrációjú reagensoldatok adagolt térfogatsebességének programozott változtatására alkalmas. Ugyancsak a találmány szerinti programozott adagolást biztosító egység, ún. töltésmennyiség-adagoló készíthető programozható áramgenerátor és funkciógenerátor összekapcsolásával, s a coulometriás technikának megfelelő átfolyó coulometriás generátorcella és elektródpár alkalmazásával. A töltésmennyiség-adagolással olyan reagensek előállítása célszerű, amelyek az adott körülmények és a maximális áramsűrűség mellett közel 100%-os áramkihasználást tesznek lehetővé. A megfelelően megválasztott elektróddal elektrolitból coulometriásan előállított reagenst célszerű vagy egy állandó térfogatsebességű oldatárammal juttatni az analizátorcsatornába, vagy pedig közvetlenül a csatornában elhelyezett generátorelektróddal előállítani. Ennek megfelelően a reagensadagoló egység találmány szerinti kialakítása vagy térfogat szerint programozott, vagy pedig a reagens koncentrációja programozott. Az átfolyó analizátorcsatomába jutó reagensanyagáram időbeni alakulását meghatározó program célszerűen egy zérus anyagáramról induló és oda visszatérő maximumos görbével leírható egyszerű vagy összetett függvénynek felel meg. Ha reagensadagolási programként egyenlő szárú háromszöget alkalmazunk és a reagensoldat áramlás közbeni, az analizátorcsatomában bekövetkező széthúzódása elhanyagolható mértékű, akkor a detektoron kapott jel időbeni alakulását regisztrálva, egy reagensadagolási ciklus hatására két, egymáshoz képest szimmetrikusan elhelyezkedő titrálási görbét kapunk. Az egymás tükörképeként jelentkező két titrálási görbe kémiai egyenértékpontjáinak megjelenése közt eltelt Q idő és a mintaoldat C_ koncentrációja között az anyagmérleg alapján a már említett összefüggés vezethető le. Ezen összefüggés alapján, illetve a standard oldatokkal való összehasonlítás segítésével biztosítva van az áramló oldat koncentrációjának titráláson alapuló nagypontosságú meghatározása. Bonyolultabb összefüggés írja le a két egyenértékpont megjelenése között eltelt idő hosszúságát, ha a reagens áramlás közben bekövetkező „széthúzódásával” is számolnunk kell. Ekkor egyenlő szárú háromszög szerinti program esetében nem kapunk két szimmetrikus helyzetű titrálási görbét a jelet regisztrálva az idő függvényében. A mintaoldat koncentrációja azonban ez esetben is meghatározható. Bizonyos esetekben célszerű nem egyenlő szárú háromszög alakú reagensalapozási programot alkalmazni, pl. akkor, ha egy szűk koncentrációtartományban kívánjuk a titrálási nagy pontossággal végezni. Ez esetben a reagens anyagáramát célszerűen a program megindításakor ugrásszerűen adott értékre állítjuk, és az időben lineárisan növekvő majd csökkenő programrészt onnan kezdjük, illetve addig folytatjuk. Ilyenkor a program befejezésekor a reagens-anyagáramot természetesen ugrásszerűen zérusértékre állítjuk. Más esetekben az egyenértékpontok meghatározását teheti egyszerűbbé - az alkalmazott detektor sajátságának megfelelően - ha az egyenlő szárú háromszögtől eltérő reagensadagolási időprogramot alkalmazunk. A reagens anyagáramprogram ciklus időtartama lényegében alapvető hatást gyakorol a méréshez szükséges idő tartamára. A ciklusidő csökkentésével végzett analízissebesség-növelésnek határt szab azonban az, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
