Устройство для исследования кинетики химических реакций методом остановленного потока

Устройство для исследования кинетики химических реакций методом остановленного потока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСА Е изОБРе е я 74820

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТ©РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 0303.78 (21) 2608406/18-25 (51) М. Кл. с присоединением заявки № (23) Приоритет

G 01 и 21/28

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 150780, бюллетень ¹ 26 (53) УДК 535.322 (088. 8) Дата опубликования описания 150780 (72) Автор изобретения

Б.Б.Колесников

Специальное конструкторское бюро биологического приборостроения AH СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИКИ ХИМИЧЕСКИХ

РЕАКЦИЙ МЕТОДОМ ОСТАНОВЛЕННОГО ПОТОКА

Остановка потока происходит в тот момент, когда поршень стоп-блока, приводимый в движение жидкостью, доходит до ограничителя, замыкает

30,контакты и включает регистратор.

Изобретение относится к химии, биологии, биофизике, в частности к устройствам для исследования кинетики химических реакций методом ос- тановленного потока с помощью спектрофотометра.

Известны устройства для исследования кинетики химических реакций методом остановленного потока, содержащие подающий блок с плунжерами, шприцы-резервуары для реагентов, смеситель, кювету для наблюдения, стоп-блок с поршнем и контакты для включения регистратора Ц .

Недостатком известных устройств является то, что энергия импульса, приложенная к плунжерам подающего блока, расходуется не только на проталкивание реагентов по каналам, но также,и на перемещение поршня стоп-блока, следствием этого является относительно большое мертвое время, не позволяющее четко зафиксировать раннюю стадию реакции.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для исследования кинетики химических реакций методом остановленного потока, содержащее блок подачи реагентов с плунжерамй, спусковой механизм со спусковой планкой, смеситель, оптическую кювету и стопблок с поршнем и корпусом (2) .

Устройства такого типа предназначены для инициирования и исследования процесса реакции от начала до ее завершения.

Недостатком таких устройств явля10 ется то, что начало реакции, остается . скрытым от граз наблюдателя из-эа наличия так называемого мертвого времени реакции, которое является функцией скорости потока жидкости по ка15 налам и расстояния от точки первого контакта жидкости до ее выхода в зону наблюдения. Мертвое время реакции (Ч; 5), 20 где с — мертвое время реакции;

V — скорость потока;

S — расстояние от точки первого контакта до выхода жидкости в зону наблюдения.

748201

Формула изобретения

Целью изобретения является повышение достоверности анализа за счет уменьшения мертвого времени реакции.

Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве стоп-блок содержит шток, один конец которого жестко скреплен с поршнем, а другой снабжен буртиком и упорным кольцом, тарированную пружину, один конец которой упирается в корпус стоп-блока„ а другой — через упорное кольцо в буртик штока, при этом упорное кольцо находится в зацеплении со спусковой планкой.

На чертеже изображено описываемое устройство, общий вид.

Устройство состоит из подающего блока 1 с плунжерами 2 и шприцамиреэервуарами 3, спускового механизма

4. К подающему блоку примыкает через смеситель 5 оптическая кювета б, которая соединяется со стоп-блоком содержащим поршень 8 и корпус 9.

Поршень 8 скреплен со штоком 10, который имеет буртик 11 и упорное кольцо 12. Между корпусом 9 и упорным кольцом 12 располагается тарированная пружина 13, которая удерживается в заданном положении через упорное кольцо 12 спусковой планкой 14, которая крепится подвижно в корпусе

9 и соединена со спусковым механизмом 4 гибким валиком 15.

Световой поток от источника 16 излучения идет через оптическую кювету б к приемнику 17, который связан с регистратором 18.

Устройство работает следующим об разом. для заполнения жидкостью полостей подающего блока 1 выдвигают плунжеры

2, и жидкость засасывается в полости иэ шприцов-резервуаров 3. Спусковой механизм 4 удерживает плуй>керы 2 в заданном положении. Поршень 8 стопблока 7 находится в крайнем положении, вследствие чего жидкость под поршнем

3 полностью отсутствует. Тарированная пружина 13 сжата и удерживается упорным кольцом 12 и спусковой планкой 14. Упорное кольцо 12 примыкает к буртику 11.

После того, как сработает спуско; вой механизм 4 и связанная с ним сйусковая планка 14 выйдет иэ зацепления с упорным кольцом 12, на плунжеры 2 начинает воздействовать импульс, и под его воздействием плунжеры 2 выталкивают жидкость по каналам в смеситель 5, а затем в опти ческую кювету б и под поршень 8, который начинает перемещаться под воздействием жидкости, одновременно со спусковым механизмом 4 выйдет из зацепления с упорным кольцом 12 спусковая планка 14„ пружина 13, разжимаясь, также начинает перемещать поршень 8 в том же направлении, что и направление движения жидкости.

Благодаря тому, что энергия имI пульса расходуется только на преодоление сил сопротивления жидкости при ее прохождении по каналам, а поршень перемещается за счет энергии и разжимаемой пружины, высвободившаяся часть энергии импульса расходуется на увеличение скорости потока, а это приводит к уменьшению мертвого времени реакции.

Усилие, развиваемое пружиной 13, не должно превышать усилия по формуле

F ma+ где F — развиваемое пружиной усилие, 15 F — сила трения (ее величиной можно пренебречь);

m — масса поршня, кг; а — ускорение, сообщаемое поршню через жидкость от действия импульса íà плунжеры, м/сек .

Пример. Для Перемещения поршня массой 0,02 кг на расстояние

5 = 0,02 м эа время t = 10 10 с необходимо развить ускорение а, рас25, читываемое по Формуле: Я- V 4+ у G с

М = О, тогда 5 = 1/2 аР

2 ° 0,02 а = = 400

30 100 10 а = 400 м/сек

Таким образом

F = 0,02 400, F = 8 H

Технико-экономический эффект, З5 ожидаемый от использования изобретения заключается в том, что за мертвое время, которое включает время, необходимое для смешивания дВух растворов реагентов, время достиже4О ния реакционной смесью точки наблюдения и время остановки реакционной смеси, степень превращения веществ может быть значительной, интерпретировать мертвое время как средний возраст не всегда правильно, сниже45 ние мертвого времени позволит получить более достоверные и точные сведения.

Устройство для исследования кинетики химических реакций методом остановленного потока, содержащее блок

55 ° подачи реагентов с плунжерами, спусковой механизм со спусковой планкой, смеситель, оптическую кювету и стопблок с поршнем и корпусом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности анализа за счет уменьшения мертвого времени реакции, стоп-блок содержит шток, один конец которого жестко скреплен с поршнем, а другой снабжен буртиком и упорным кольцом, тарированную

65 пружину, один конец. которой упирает748201

Составитель Н.Гусева

Техред М. Кузьма Корректор E.Ïàïn

Редактор М.Батанова

Заказ 4224/29 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ся в корпус стоп-блока, а другой— через упорное кольцо в буртик штока, при этом упорное кольцо находится в зацеплении со спусковой планкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Aminco s new DM-2 UV"vis Spectrophotometer Aminco stopped-flow

spectrophotometer. 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9218514, кл. G 01 и 21/28, 1967 (про« тотип).