Способ определения концентрации твердой фазы в суспензии

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ В СУСПЕНЗИИ, предусматривающий измерение электропроводности суспензии и эталона сравнения при одинаковых температурах, о тличающийся тем, что, с целью повьшения точности, в качестве эталона сравнения использует двухфазную систему переменного состава, причем одной из фаз является дисперсионная среда, а другой - жидкостьимитатор с электрическими свойствами, аналогичными дисперсионной фазе, измеряют объемную долю жидкости-имитатора , при этом электропроводность эталона поддерживают равной электропроводности суспензии путем изменения в двухфазной системе объемной доли жидкости-имитатора, а определение концентрации твердой фазы в суспензии осуществляют по измеренно (/} му значению йбъемной жидкости-имитатора в двухфазной системе. ю ел ел ю СХ)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 3554456/28-13 (22) 17.02.83 (46) 23.11.84. Еюл. № .43 (72) Н.В.Седых, П.М.Саргаев, Г.Ф.Сухопаров, В.Я.Штегман и А.Л.Липин (71) Ленинградский ветеринарный институт (53) 663.14.039.32(088.8} (56) 1. Бегунов В.Н. и др Автоматические приборы для измерения концентрации суспензий. N., "Машиностроение", 1979, с. 77-8!.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 763765, кл. G 01 N 27/02, 1978. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ В СУСПЕНЗИИ, предусматривающий измерение электропроводности суспензии и эталона сравне„„SU„, 125528 (б!1 G. Ol N 27/02; С 12 Я 3/00 ния при одинаковых температурах, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности, в качестве эталона сравнения используют двухфазную систему переменного состава, причем одной из фаз является дисперсионная среда, а другой — жидкостьимитатор с электрическими свойствами, аналогичными дисперсионной фазе, измеряют объемную долю жидкости-имитатора, при этом электропроводность эталона поддерживают равной электропроводности суспензии путем изменения в двухфазной системе объемной доли жидкости-имитатора, а определение концентрации твердой фазы в суспензии осуществляют по иэмеренно- . у, му значению Объемной жидкости-имитатора в двухфазной системе.

Mbl a

1 112552

Изобретение относится к способам физико-химического исследования и может быть применено для определения концентрации твердой фазы s суспен" зиях в микробиологической, пищевой, медицинской и фармацевтической отраслях промышленности.

Известен способ определения концентрации твердой фазы в суспензии, включающий измерение электропровод- 1ц ностей суспензии и дисперсионной среды. Концентрацию твердой фазы при этом определяют по отношению величин электропроводностей суспензии и дисперсионной среды 111.

"5

Недостаток этого способа " низкая точность, что обусловлено температурой девиацией отношения электропроводностей.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения концентрации твердой фазы в суспензии, включающий измерение электропроводностей суспензии и эталона сравнения при одинаковых температурах. В качестве эталона сравнения используют слой непрерывно отделяемой от суспензии дисперсионной среды, а концентрацию твердой фазы определяют по отношению величин электропроводностей суспензии и эталона сравнения L2)

Недостатком известного способа является низкая точность, причиной которой является различие температурных коэффициентов электропроводностей суспензии и дисперсионной среды.

Цель изобретения — повышение точности измерения концентрации твердой фазы в суспензии.

Поставленная цель достигается

40 тем, что согласно способу, предусматривающему измерение электропроводностей суспензии и эталона сравнения при одинаковых температурах, в качестве эталона сравнения использу45 ют двухфазную систему переменного состава, причем одной из фаз является, дисперсионная среда, а другойжидкость-имитатор с электрическими свойствами, аналогичными дисперсион- 50 ной фазе, измеряют объемную долю жидкости-имитатора, при этом электропроводность эталона поддерживают равной электропроводности суспензии путем изменения в двухфазной систе- 55 ме объемной доли жидкости-имитатора, а определение концентрации твердой фазы в суспензии осуществляют

8 2 по измеренному значению объемной доли жидкости-имитатора в двухфазной системе.

На фиг. 1 изображена схема ячейки; на фиг. 2 — графики с результатами измерении.

Для опрецеления концентрации суспензии дрожжевых клеток в культуральной среде измеряют электропроводность суспензии и эталона сравнения.

Последний представляет двухфазнуюсистеиу нереиеннога состава. Одной из фаз является культуральная среда, а другой О,l н, раствор сульфата калия имеющий ту же злектропровод1 ность и ее "åìïåðàòóðíûé коэффициент, что и дисперсная фаза — дрожжевые клетки. Фазы разделены подвижным слоем диэлектрика, перемещением кото-. рого изменяют электропроводность эталона, добиваясь ее равенства с электропроводностью суспензии. 1"о достижении раствора электрэпроводностей измеряют объемную долю жидкостиимитатора (раствора сульфата калия 1 в эталоне сравнения и принимают концентрацию суспензии равной измеренной вели=мне объемной доли жидкости-имитатора.

Результаты измерения концентрации суспензии дрожжевых клеток известныи, I, предлагаемым и базовым способами при-, ведены в таблице, из которой следует, что погрешность предлагаемого . способа в 5-15 раз ниже погрешности известного, Преимущество предлагаемого способа реализуется при отклонении температуры суспензии от оптимальной менее чем на 5 К.

Для пояснения использования предлагаемого способа на фиг.1 представлена схема ячейки измерения электропроводности непрерывно отделяемой жидкой фазы, Ячейка образована двумя электродаии 1 и 2, в ко-.îðîé создают подвижныи вдоль электродов диэлектриком 3 подвижную вдоль электродов границу раздела между протекающей через ячейку непрерывно отделяемой жидкой фазой ч и эталоном 5. Перемещая диэлектрик

3 вдоль электродов 1 и 2, изиеняют объем-эталона 5 в полости ячейки и тем самым изменяют состав комбинированной системы,„ ее электрические характеристики и их термические коэффициенты„ добиваясь равенства их аналогичным величинам исследуемой систеРезультаты измерения концентрации суспензии дрожжевых клеток известным, предлагаемым и базовым способами

I

Отклонение температуры от оптималь ной, К

По известному спо- . flo предлагаемому способу собу

Базовый способ (весовой анализ), . ед. АСД

Пример

Ю

Относитель ная ошибка

Концентрация суспензии, ед. АСД

Относитель ная ошибка определения, Ж онцентраия суспензии, ед. АСД оп ределения, 7.

2,60

2,60

2,40

0,83

2,42

2,50

Щ22

0,90

2,20

+10

2,00

1,00

1,98

+15

2,40

2,10

1,10

1,80

1,82

1,80

1,60

1,60

12950

1,50

1,50

1,50

1,40

l,30

1,42

13,70

1,20

11,50

1,30

1,50!,28!,15

-10

1,20

1,60

1,22

0,95

3, 11255

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Измеряют электропроводность исследуемой системы (раствора суспензии ), а также электропроводность комбиниро-,5 ванной системы, при этом перемещая подвижную границу раздела между эталоном и непрерывно отделяемой жидкой фазой, добиваются равенства (постоянного отношения ) электролроводнос- . 10 ти исследуемой и комбинированной систе

Измеряют относительный объем (или массу ) эталона в полости ячейки измерения электропроводности жидкой фазы. По полученной величине, используя шкалу прибора или.калибровочный график определяют концентрацию твердой (дисперсной ) фазы в суспензии.

Предлагаемым способом можно прово- 0 дить измерения дискретно и непрерывно с автоматической записью показаний.

28 4

Пример. Проводят измерение концентрации суспензии микроорганизмов дрожжевых клеток при различных концентрациях и температурах. Результаты измерений представлены на фиг.2 в виде графиков. Измерения концентрации суспензия микроорганизмов извест йым и предлагаемым способами проводят непрерывно с автоматической записью показаний. Результаты измерений также контролируют весовым анализом дискретными измерениями. Концентрацию суспензии микроорганизмов в процессе опыта плавно уменьшают путем разведения ее жидкой фазы. Одновременно изменяют плавно и температуру опыта в пределах +15 К от температуры калибровки.

В таблице приведены результаты измерения концентрации суспензии дрожжевых клеток известным, предлагаемым и базовым способами.

Продолжение таблицы

По известному способу

Пример

По предлагаемому способу

0,85

Ij00

1,00

0,92

0,82

I 1„.Д.10

0,80

0,80

0,80 (Составитель Е.Фетисов

Техред С„Мигунова Корректор И.Зрдейи

Редактор А.Мотыль

Заказ 8531/32 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,Ж-35, Раушскаи наб., д. ч/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектнал,4

Отклонени температу от оптимал ной, К нцентра и суспенииредеАСД

Относитель" нам ошибка определении, Ж

Концентрация суспензни, ед. АЩ

Относитель ная ошибка определении, Ж

Базовый способ (весовой анализ), ед. АСД