Детектор проточного калориметра

) ДЕ ЕТРА йся тем калибр устрои с элек полните етричес ри это новлен аеев тельны 8-10 Ьюл.3чутинский. Е. Н. Твердохле электрохими(088.8)скоеб 0 СССРСССР8. А) свидетельство 1 К 17/08, 19 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57 ЛОРИМ чаещи ности выхода работе него до дуктом блок, ки уста ячеек н измери ТЕКТОР ПРОТОЧНОГО КАпо авт. св.723401, отли, что, с целью повышения точ. овки и сокращения. времени ства на рабочий режим при тропроводными растворами, в л ь но в ведены идентичные конкие. ячейки и измерительный м кондуктометрические ячейы в каждой из измерительных ходе и выходе и соединены с м блоком.Изобретение относится к области теплофизических измерений с помощью проточных калориметров, используемых при химических и биологических исследованияхдля определения тепловых эффектов реакций в растворах.По основному авт. св.723401 известен детектор проточного калориметра, содер.жащий смесители реагентов, калибровочныенагреватели и измерительныв ячейки, выполненные переменного сечения с образовани.ем последовательно чередующихся по длине ячеек щелевых теплообменников и объемных линий задержки, при этом теплообменники снабжены термоэлементами, включенны.ми дифференциально и образующими последовательный ряд тепловых измерителей. Высокая чувствительность (порядка -0 Вт)позволяет исследовать процессы при малыхконцентрациях реагентов, что особенно существенно в биохимических и молекулярнобиологических исследованиях 1,Однако известное устройство имеет ряднедостатков. Из-за малой скорости подачиреагентов трудно проконтролировать полноту смешения жидкостей. При домешиваниив каналах измерительных ячеек в результаты измерений вносится ошибка, зависящаяне только от скорости подачи реагентов иконструкции смесителя, но и свойств самихреагентов. Кроме того, возможные изменения вязкости растворов в ходе реакции также.приводят к ошибкам в получаемых результатах. Сушественным недостатком известного устройства является неточностькалибровки: дополнительная обмотка, в которую подают калиброванный по мощностиэлектрический сигнал, находится снаружи канала, в то время как при реальных измерениях теплота выделяется внутри канала;такая калибровка вносит систематическуюошибку в результаты измерений. Подготовка каждого очередного эксперимента занимает много времени из-за необходимости промывки каналов проточного калориметра,степень чистоты которых проконтролироватьтрудно.Цель изобретения - повышение точности калибровки,а также сокращение временивыхода устройства на рабочий режим приработе с электропроводными растворами.Поставленная цель достигается тем, чтов детектор проточного калориметра дополнительно введены идентичные кондуктомЕтрические ячейки и измерительный блок, при 50этом кондуктометрические ячейки установ-,лены в каждой из измерительных ячеек наее входе и вцходе и соединены с измерительным блоком.На чертеже представлена схема детектора проточного калориметра.Устройство содержит смесители 1 и 2,измерительные ячейки в виде опорного 3 и рабочего 4 каналов, нагреватели 5, термостатирующую оболочку 6, тепловые измерители 7, включенные дифференциально и соединенные с блоком регистрации 8. Для проведения в ходе эксперимента контроля полноты смешения реагентов на входах каналов 3 и 4 непосредственно за смесителями установлены кондуктометрические ячейки 9 и О соответственно, такие же ячейки 11 и 12 установлены непосредственно за линия.ми задержки на выходе каналов 3 и 4. При полном смешении растворов в смесителях межэлектродные сопротивления двух ячеек в каждом из каналов должны быть равны между собой, разность этих значений определяет степень полноты смешения на выходе из смесителя. С целью точной калибровки устройства, при которой заданная мощность выделяется внутри канала, исполь зуют одну из входных ячеек 9 или 10, на которую подают калиброванный по мощности электрический сигнал. Все четыре ячей, ки связаны с измерительным блоком 13, включающим в себя амплитудно- и частотно-стабилизированный генератор переменного тока и дифференциальный усилитель (на чертеже не показаны), к входу которого подключают любую пару ячеек.Устройство работает следующим образом,Насос подает растворы по четырем каналам (на чертеже не покаЗаны), попарно замкнутым на соответствующие смесители. По одной паре каналов прокачивают раствори- тель, по одному из каналов второй пары поступает тот же растворитель, а по другому каналу - вещество, теплоту разбавления которого необходимо измерить. Реагенты смешиваются в смесителях 1 и 2 и поступают в каналы 3 и 4, в которых тепловой эффект регистрируется последовательно расположенными тепловыми измерителями 7. Одновременно с тепловой регистрацией на кондуктометрические ячейки 9 - 12 подают высокостабильный электрический сигнал малой мощности, Растворы в каналах 3 и 4 на промежутке между электродами ячеек начинают проводить ток, величина которого пропорциональна концентрации растворенных веществ. Ввиду хорошего термостатирования каналов точность измерений электропроводности в режиме малых токов более, чем на порядок превышает точность тепловых измерений,Поскольку электроды ячеек изготовлены из химически инертного вещества (например, платины), подача на них импульса тока, калиброванного по мощности, обусловит соответствующее выделение тепла внутри канала, т. е. в условиях, аналогичных условиям измерений теплопродукции изучаемых реакции, что повышает точность калибровки. Разность калибровочных сигналов в двух каналах устройства определяет на113686 Составитель Н. Соловьева Редактор О. Колесникова Техред И. Верес Корректор И. Муска Тираж 822 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5 Эилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4чальный разбаланс детектора калориметра по чувствительности, вызванной неполной идентичностью изготовления каналов и смесителей.После окончания эксперимента в момент начала промывки каналов 3 и 4 сигналы ячеек 11 и 12 покажут по резкому возрастанию сопротивления межэлектродных участков, что дистиллированная вода, которой промывают каналы, дошла до этих ячеек и можно начать следующий опыт.Таким образом сокращается время, затрачиваемое на промывку каналов, исключается воэможность неполной промывки. Процесс последовательных экспериментов можно автоматизировать, подключая, например, выход кондуктометрической ячейки 12 к входу внешнего исполнительного устройства (на чертеже не показано), которое, в частности, представляет собой привод, переключающий кран, через который в детектор калориметра подают дистиллят, и открываю. щий кран подачи растворителя и реагентов.Изобретение позволяет повысить точность калибровки при работе с электропроводными растворами, сократить время выхода устройства на рабочий режим, благодаря чему повышается производительность труда при проведении серии последовательных экспериментов.Использование кондуктометрического контроля процесса смешения реагентов в измерительных ячейках калориметра позволяет учитывать являения, влияющие на результаты измерения (например, изменение вязкости растворов в ходе реакции), что позволяет вносить соответствующие поправки и тем самым повысить точность определения тепловых эффектов.