Способ определения растворимости кислорода в водных растворах

 

Изобретение относится к способам анализа сложных сред и может быть использовано в биохимических исследованиях, в микробиологической, медицинской и пищевой отраслях промышленности, в очистке сточных вод. Цель изобретения - повышение точности определения растворимости кислорода в водных растворах, включая ферментационные среды. Для этого исследуемый раствор продувают газовой смесью, содержащей кислород, до насыщения ее кислородом. Затем водный раствор разбавляют дистиллированной водой, не содержащей кислород, и вновь продувают той же газовой смесью до насыщения. При этом измеряют парциальное давление растворенного кислорода, а растворимость кислорода определяют по разности измеренных парциальных давлений в разбавленном водном растворе до и после продувания газовой смеси. 1 ил.

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (II) (gg)g С 12 G 3/00, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ll0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОП(РЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4424883/31-13 (22) 11.05.88 (46) .15.08 ° 90. Бюп. N 30 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) В.А. Юодагалвис, Ю.IO. Станишкис, В.А. Жалдкаускас и B.Ю. Янелюнас (53) 663.45(088.8) (56) Бабурин А.А., Ининка Ю.Э. Растворимость кислорода в жидких ферментационных средах: †. — В кн.: Ферментационная аппаратура, Рига, Зинатне, 1980, с. 90-91. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСТВОРИМОСТИ

КИСЛОРОДА В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ (57) Изобретение относится к способам анализа сложных сред и может быть использовано в биохимических исследоваИзобретение относится к способам анализа сложных сред и может быть использовано в биохимических исследованиях, в микробиологической, медицин.ской и пищевой промышленности; в очистке сточных вод.

Цель изобретения — повьппение точности определения растворимости кислорода в водных растворах, включая сложные растворы средних концентраций сахарозы и глюкозы (10-257).

Указанная цель достигается тем, что водный раствор продувают газовой смесью, содержащей кислород, до насыщения кислородом, затем водный раствор разбавляют дистиллированной водой, не содержащей кислород, и вновь продувают разбавленный водный раствор ниях, в микробиологической, медицинской и пищевой отраслях промышленности, в очистке сточных вод. Цель изобретения — повышение точности определения растворимости кислорода в водных растворах, включая ферментационные среды. Для этого исследуемый раствор продувают газовой смесью, содержащей кислород, до насыщения ее кислородом.

Затем водный раствор разбавляют дистиллированной водой, не содержащей кислород, и вновь продувают той же газовой смесью до насыщения. При этом измеряют парциальное давление растворенного кислорода, а растворимость кислорода определяют по разности изме- < ренных парциальных давлений н разбав- CJ ленном водном растворе до и после продувания газовой смеси. 1 ил.

С: той же газовой смесью. При этом измеряют парциальное давление растворен-, ного кислорода в разбавленном водном растворе до и после продувания газо.вой смесью, а определение раствори-. мости кислорода осуществляют по разности измеренных парциальньгх давлений кислорода.

При осуществлении. предлагаемого способа через водный раствор продувают газовую смесь, ссдержащую кислород. При этом в сосуде, содержащем исследуемьш водный раствор, поддерживается постоянное данление. По закону

Генри растворимость .газа определяется по Формуле

1585323 где C» — концентрация газа в жидкости при насыщении;; р — парциальное,давление газа. в

» жидкости при насыщении: ..

Н вЂ” константа Генри, зависящая от температуры, состава и концентрации веществ, растворенных в жидкости, М

Зависимость С от концентрации 10 растворенных веществ в воде близка к линейной (фиг.1) и может быть описана с малыми погрешностями линейным уравнением типа

+ % 15 а = .».

Si Саа- Cz, (2)

8 C„>-С, где С, С " концентрация газа при

% насыщении в жидкости при концентрации растворен- 20 ных веществ соответствени

С вЂ” концентрация газа при наЦ<( сыщении в дистиллированной воде. 25

Ксли раствор разбавить чистой водой без растворенного газа и без доступа свободного газа, тогда баланс газа в растворе равен

30 (3) Sy +

С = Н рг

Бi

45 где С вЂ” растворимость газа в неразi бавленном растворе при соответствующей температуре идавлении.

Пример. Определение Раствори- 50 мости кислорода в ферментационной среде.

Исследовали мелассную ферментацион:ную среду во время выращивания пекар-. ских дрожжей. Отфильтрированную от

55 дрожжей среду, при концентрации 8,3Х по сахару, помещали в термостатированный закрытый сосуд, в котором поддерживали давление 1,05 ат. Парцнальгде р — парциальное давление.раство2 ренного газа в растворе после разбавления водой до концент-35 рации растворенных веществ

Преобразовав эти три уравнения, получают С (1 — ---)

4- S< 40

С (4)

I %

Э р2 ное давление кислорода измеряли с помощью малоийертного гальванического датчика. Жидкость продували воздухом до тех пор, пока парцнальное давление кислорода в жидкости не стабилизировалось. После этого, без доступа воздуха, в жидкость доливали такое же количество дистиллированной воды без растворенного кислорода, регистрировали парциальное давление растворенного кислорода и вторично продували жидкость воздухом до насыщения среды кислородом. При этом для удаления из дистиллированной воды кислорода ее кипятили, помещали в колонку, через которую продували инертный газ. Термостатированный сосуд и колонку соединяли, и сосуд заполняли дистиллированной водой до самого верха.

Парциальное давление в разбавленной жидкости перед вторым продуванием воздухом составило 0,455 от измеренного после продувания воздухом. о

Растворимость кислорода при 30 С и табличном значении С„ = 2,456 " ,% х10 моль/л получили равную

Carr 1

С = — — — — — -= 2456

1 (— -) — 1 0,455

Р2

2,05 10 4 моль/л

Предлагаемый способ обеспечивает увеличение точности в среднем на

11,7Х кроме того, реализация способа не требует сложной аппаратуры, поэтому он является более дешевым и надежным по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Способ определения растворимости кислорода в водных растворах, включающий их продувание газовой смесью, содержащей кислород, до насыщения кислородом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, насыщенный кислородом водный раствор разбавляют дистиллированной водой, не содержащей растворенный кислород, измеряют парциальное давление растворенного кислорода, вновь продувают разбавленный водный раствор той же газовой смесью и измеряют парциальное давление растворенного кислорода, устанавливают величину разности парциальных давлений в разбавленном водном растворе до и после продувания газовой смесью, а определение растворимости кислорода осуществляют по величине установленной разности.

1585323

С

С

92

Составитель И. Пинуев

Редактор Н. Киштулинец Техред JI.0лиднык Корректор С. Черни

Заказ 2303 Тираж 478 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101