Способ определения концентрации растворенного в жидкости газа в процессе культивирования микроорганизмов

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРЕННОГО В ЖИДКОСТИ ГАЗА В ПРОЦЕССЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ , включающий подачу газа в датчик, снабженный полупроницаемой газовой мембраной и погруженный в анализируемую жидкость, вьщержку газа в датчике, вьшод его из датчика в газоанализатор и анализ выведенного из датчика газа, отличающийся тем, что, с целью повьшения чувствительности, в датчик подают газ, содержащий анализируемьй компонент, а определение концентрации растворенного в жидкости .газа осуществляют по разности его концентраций на входе в датчик W и на выходе из него..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИХ

4(я) С 12 G 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3553173/28-13 (22) 09.02.83 (46) 15.02 .85. Бюл. Р 6 (72) В.П.Соколов, Н.Ф.Лешонок, М.И.Афанасьев, Е.В.Богина и Г.И.Предеин (71) Грозненское научно-производственное объединение "Промавтоматика" (53) 663.1(088.8) (56) 1. Аиба Ш., Хемфри А., Мяллис Н.

Биохимическая технология и аппаратура. М., "Пищевая промышленность"., 1975, с. 226.

2. Авторское свидетельство СССР и 1010130, кл. С 12 Й 3/00, 1980.

„„SU„„» 747 (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОН ЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРЕННОГО В ЖИДКОСТИ

ГАЗА В ПРОЦЕССЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, включающий подачу газа в датчик, снабженный полупроницаемой газовой мембраной и погруженный в анализируемую жидкость, выдержку газа в датчике, вывод его из датчика в газоанализатор и анализ выведенного из датчика газа, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в датчик подают газ, содержащий анализируемый компонент, а определение концентрации. растворенного в жидкости.газа осуществляют по разности

его концентраций на входе в датчик и на выходе иэ него,.

1139747

Изобретение относится к способам микробиологических исследований и может быть использовано при управлении процессом выращивания микроорганизмов. 5

Известен способ опрецеления концентрации растворенного в жидкости газа в процессе культивирования микроорганизмов, включающий диффузию газа из анализируемой среды 10 в датчик, снабженный полупроницаемой газовой мембраной, вывод диффундированной из культуральной среды газовой смеси в газоанализатор с последующим анализом компонентов газовой смеси(1 3.

Однако этот способ обладает низкой чувствительностью, так как при малом содержании контролируемого газа в анализируемой среде в анали- 20 затор поступает малое его количество.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения концентрации растворенного в жидкости газа в процессе культивирования микроорганизмов, включающий подачу газа в датчик, снабженный полупроницаемой газовой мембраной и погруженный в анализируемую жидкость, выдержку газа в датчике, вывод его из 30 датчика в газоанализатор и анализ выведенного иэ датчика газа(23.

Недостатком известного способа является низкая чувствительность, так как количество газа, прошедшего черезз мембрану датчика, зависит от разности парциальных давлений по обе стороны мембраны датчика. При малом содержании контролируемого газа в анализируемой среде эта разность 4р мала и соответственно мала чувствительность.

Цель изобретения — повышение чувствительности способа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему порачу газа в датчик, снабженный полуг оницаемой газовой мембраной и пог суженный в анализируемую жидкость вьг,ержку газа в датчике, вывод его из датчика в газоанализатор и ана= лиэ выведенного из датчика газа, дополнительно в датчик подают газ, содержащий анализируемый компонент, а определение концентрации растворен- ного в жидкости газа осуществляют по разности его концентраций на входе в датчик и на выходе из него.

Способ осуществляют следующим образом.

В датчик, снабженный полупроницаемой газовой мембраной, подают анализируемый компонент газа или смесь, содержащую анализируемый компонент и газ-носитель (первое предпочтительнее). Газ или смесь выдерживают в датчике в течение некоторого времени, необходимого для диффузии, анализируемого компонента в жидкость, а затем вытесняют из датчика газом-носителем и анализируют полученную смесь газа-носителя с анализируемым компонентом.

Разность концентраций определяемого компонента на входе в датчик и на выходе из него обратно пропорциональна концентрации этого компонента в анализируемой жидкости.

Пример. Определение концентрации кислорода в культуральной жидкости в процессе культивирования микроорганизмов.

Датчик представляет ""îáîé силиконовую. трубку длиной 0,45 м, внутренним диаметром 0,005 м и толщиной стенки 0 00015 м. Трубка обладает свойствами полупроницаемой мембраны.

Анализатор газовой смеси — газовый хроматограф ЛХИ-8 ИД с разделительной колонкой длиной 2 м и внутренним диаметром 4 мм . Сорбент — молекулярное сито СаА. Температура разделительной колонки и детектора 80 С.

Газ-носитель — азот. Скорость газа-носителя 45 мл/мин. Детектор— катарометр. Измеряемый параметр площадь пика.

Датчик продувают в течение 30 с кислородом со 1003-ным его содержанием, одновременно кислород вводят в газовый хроматограф и определяют площадь хроматографического пика, соответствующую 100Х-ному его содержанию. После завершения продувки датчик отключают от тракта продувки на 4 мин, в течение которых происходит диффузия кислорода из датчика в анализируемую среду. Содержимое датчика вытесняют азотом в хроматограф и анализируют, определяя площадь пика кислорода. Разность площадей пиков обратно пропорциональна содержанию кислорода в анализируемой культуральной жидкости.

Результаты опытов приведены в таблице.

1139747

Параметр предлагаемому известному

183

750

181

569

183

Составитель Е.Фетисов

Техред О.Неце

Корректор А."льин.

Редактор Т.Веселова

Тираж 525 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 224/19

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Площадь пика кислорода, соответствующая его количеству, продиффундировавшему из анализируемой среды в датчик

Площадь пика, соответствующая 100%-ному содержанию кислорода

Площадь пика кислорода, соответствующая его количеству .в выведенном из датчика газе

Площадь соответствующая содержанию кислорода в анализируемой среде

Таким образом, пре,лагаемый способ в сравнении с прототипом позволяет повысить чувствительВеличина параметра, мм, по способу

1 ность определения кислорода в анализируемой среде в 3,1 раза.