184268. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés dohányfüst szárazkondenzátumának meghatározására
1 184 268 2 A találmány tárgya eljárás dohányfüst szárazkondenzátumának meghatározására, amelynek során szűrőben füstkondenzátumot fogunk fel. Tárgya még a találmánynak az ugyanilyen célú berendezés is. Közismert, hogy a szárazkondenzátum meghatározásakor a füstkondenzátumban lévő vízmennyiséget kell megmérnünk. Az ezt célzó ismertté vált eljárások az alábbiakban foglalhatók össze: ~ füstkondenzátumnak szárítószekrényben való szárításával, — infravörös spektroszkópiával, — gázkromatográfiával és — Karl-Fischer reagenssel történő titrálással. Az elsőként említett eljárás esetében a füstkondenzátumot szárítják, így távolítják el a vizet belőle. A kondenzátum szárítás előtti és utáni súlya közötti különbségből határozzák meg a szárazkondenzátum mennyiségét. Az eljárás egyszerűen foganatosítható, de megengedhetetlenül pontatlan, a szárítás során ugyanis a vízgőz mellett olyan illő komponensek is távoznak, amelyek a szárazkondenzátumhoz tartoznak, mégsem foglaltatnak benne a mérési eredményben. Hátrányos továbbá, hogy az eljárás meglehetősen hosszadalmas, mintegy három órát vesz igénybe. Az infravörös spektroszkópiával és a gázkromatográfiával végzett vízmeghatározás igen nagy pontosságú. Hátránya azonban mindkét eljárásnak, hogy komoly és igen drága műszerparkot igényel. A füstkondenzátumból továbbá a vizet a mérésekhez oldószeres — rendszerint metanolos - extrakcióval el kell különíteni. Az ezekkel az eljárásokkal elérhető pontosság azonban értelmét veszti, hiszen a mintavétel — a füstkondenzátum összegyűjtésének — pontatlansága lényegesen nagyobb, mint az eljárások pontatlansága. A nemzetközi gyakorlatban legelterjedtebb módszer a Karl-Fischer reagenssel történő titrálás, ez szabványos a dohányfüst szárazkondenzátumának meghatározásához (CORRESTA No. 10; Centre de Cooperation pour les Recherches Scientifiques Relatives au Tabac). Ehhez is extrakcióra és komoly műszerezettségre (például automata titriméterre), valamint az extrakció miatt sok időre, vegyszerre van szükség. Az eljárással elérhető pontosság szintén indokolatlan, ha figyelembe vesszük a füstkondenzátum összegyűjtésének jelenlegi — nemzetközileg szabványosított — módját. Az eddig ismert eljárásokká! kapcsolatban megállapítható, hogy drága és bonyolult műszereket, szintén költséges és sokszor mérgező vegyszerek alkalmazását teszik szükségessé, hosszú időt vesznek igénybe, gyors, egyszerű és tömeges sorozatmérésre pedig egyáltalán nem alkalmasak. Az sem elhanyagolható, hogy a füstkondenzátum ezek után a vizsgálatok után tönkremegy, további mérésekhez általában már nem használható. A találmánnyal célunk a fentiekben vázolt valamennyi nehézség egyidejű kiküszöbölése, a dohányfüst szárazkondenzátumának gyors, anyag- és energiatakarékos, egyszerű, sorozatban, rutinmérésekkel végezhető, kis műszerezettséget igénylő meghatározásában megelölhető követelmény kielégítése. A találmánnyal megoldandó feladat ennek megfelelően a fenti cél elérését lehetővé tevő eljárás és ezt foganatosító berendezés létrehozása. A találmány alapja az a felismerés, hogy a szárazkondenzátum meghatározását dielektromos állandó meghatározására vezetjük vissza. Felismertük ugyanis, hogy megfelelő szűrő alkalmazásával a szűrő-levegő-szárazkondenzátum-víz rendszert szárazanyag-víz rendszernek lehet tekinteni, aminek víztartalmát dielektromosan lehet meghatározni. Valamilyen minta víztartalmának olyan módon történő meghatározása, amelyben a minta rezgőkör kondenzátorának dielektrikumaként szolgál, már régóta ismeretes. Ilyen megoldásokat ismertet például a 148 670 és a 154 475 sz. magyar, valamint a 2 323 491 sz. német és a 3 761 810 sz. USA-beli szabadalmi leírás. Ezek olyan speciális megoldások, amelyek egy-egy szakterületen alkalmazhatók. Felhasználásuk értékét nagymértékben csökkenti azonban az, hogy egyikük sem veszi figyelembe a mérőkondenzátor fegyverzeteinek egymáshoz képesti távolságát, azaz a dielektrikum vastagságát. A találmánynak a berendezéssel kapcsolatos feladata még tehát, hogy az ismerteknél sokkal egyszerűbb mérő elrendezésben kielégítő pontosságú, gyors, rutinszerű méréseket tegyen lehetővé. Az eljárásnak a találmány szerinti továbbfejlesztése értelmében most már a szárazkondenzátum meghatározását dielektromos állandó meghatározására vezetjük vissza, amihez a füstkondenzátumot előzetesen ismert tömegű, vízmentes üvegrost szűrőben fogjuk fel, ezután a füstkondenzátumot tartalmazó szűrő tömegét megmérjük és dielektrikumként mérőkondenzátor fegyverzetei közé helyezzük, majd a mérőkondenzátor dielektromos állandójának meghatározásával megállapítjuk a füstkondenzátum víztartalmának tömegét, miközben a szűrőre állandó nyomást gyakorolunk, végül a füstkondenzátum nélküli szűrő a füstkondenzátumot tartalmazó szűrő és a víztartalom tömegének mért adataiból közvetlenül a szárazkondenzátum tömegét határozzuk meg. A találmány szerinti továbbfejlesztés olyan berendezésre vonatkozik, amelynek rezonancia elven működő műszeregysége és ehhez kapcsolódó mérőfeje van és ahol a műszeregység mérő rezgőkörének mérőkondenzátora a mérőfejben van elhelyezve. A továbbfejlesztés értelmében a mérőkondenzátor állófegyverzettel és mozgófegyverzettel van ellátva, amik közé dielektrikumként a szárazkondenzátumot tartalmazó üvegrost szűrő van elhelyezve, ahol a mozgófegyverzet a ráhelyezett külső burkolattal együtt a dielektrikum állandó nyomóterheléseként van kialakítva. A gyors, egyszerű mérést segíti elő az a célszerű kiviteli alak, amelyben a műszeregység jelző rezgőkörének kijelző skálája a dielektrikum vastagságának figyelembevételével a füstkondenzátum víztartalmára van kalibrálva. A találmányt részletesebben kiviteli példa kapcsán a rajzra való hivatkozással ismertetjük. A rajz — a találmány szerinti berendezés vázlata nézetben, részben metszetben. Amint a rajzon látható, a találmány szerinti berendezésnek két fő része van: I. műszeregység és II. mérőfej. Az I. műszeregységben önmagában ismert, rezonancia elven működő mérőberendezés van, amelynek generátora, mérő és jelző rezgőköre van. A mérő rezgőkör mérőkondenzátora a II. mérőfejben van, hangolókondenzátorát pedig az I. műszeregységen található 9 forgatógombbal lehet állítani. Ugyanitt van a jelző rezgőkörhöz kapcsolt 11 mikroampermérő is, amely a mérő rezgőkör helyes beállításának ellenőrzésére szolgál, valamint a 10 skála, amely úgy van kalibrálva, hogy rajta a füstkondon-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
