Проточная спектрофотометрическая кювета (варианты)

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт тепло- и массообмена им. А.В.Лыкова Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Филатов Сергей Александрович Кучинский Георгий Станиславович Батырев Евгений Викторович Шамашова Татьяна Сергеевна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт теплои массообмена им. А.В.Лыкова Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Проточная спектрофотометрическая кювета, содержащая корпус, плоскопараллельные оптические пластины, основание, выполненное из инертного по отношению к анализируемому веществу материала, герметично заключенное между плоскопараллельными оптическими пластинами и снабженное двумя сообщающимися каналами, один из которых предназначен для ввода и вывода анализируемого вещества, а второй канал предназначен для прохождения оптического луча, вход и выход которого расположены на противоположных сторонах основания, отличающаяся тем, что основание выполнено в виде цилиндра, форма внутренней поверхности которого соответствует оптическому лучу спектрофотометра с областью перетяжки, расположенной в центре, причем вход и выход канала для ввода и вывода анализируемого вещества расположены на внешней поверхности цилиндра, а плоскопараллельные оптические пластины выполнены из фторида кальция. 62252010.06.30 2. Кювета по п. 1, отличающаяся тем, что основание выполнено в форме многоугольника. 3. Проточная спектрофотометрическая кювета, содержащая корпус, плоскопараллельные оптические пластины, основание, выполненное из инертного по отношению к анализируемому веществу материала, герметично заключенное между плоскопараллельными оптическими пластинами и снабженное двумя сообщающимися каналами, один из которых предназначен для ввода и вывода анализируемого вещества, а второй канал предназначен для прохождения оптического луча, вход и выход которого расположены на противоположных сторонах основания, отличающаяся тем, что основание выполнено в виде полого цилиндра, дополнительно снабженного вкладышем, выполненным из инертного по отношению к анализируемому веществу материала, форма внутренней поверхности которого соответствует оптическому лучу спектрофотометра с областью перетяжки,расположенной в центре, а на наружной поверхности вкладыша выполнены дополнительные выемки для транспортировки анализируемого вещества в цилиндр, причем вход и выход канала для ввода и вывода анализируемого вещества расположены на внешней поверхности цилиндра, при этом плоскопараллельные оптические пластины выполнены из фторида кальция. Полезная модель относится к измерительной технике, в частности к кюветам для спектрофотометрического анализа, и может быть использована в физической, химической,фармацевтической, биологической и других отраслях промышленности. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому решению (прототип) является проточная спектрофотометрическая кювета 1. Указанное устройство содержит корпус, плоскопараллельные оптические пластины, основание, выполненное из фторопласта (материала, инертного по отношению к анализируемому веществу) в виде параллелепипеда, которое герметично заключено между плоскопараллельными оптическими пластинами и снабжено двумя сообщающимися каналами, один из которых предназначен для ввода и вывода анализируемой жидкости (анализируемого вещества) и выполнен по-образной схеме, вход и выход которого расположены на противоположных боковых сторонах основания, а второй канал предназначен для прохождения светового (оптического) луча и выполнен прямым, вход и выход которого расположены на верхней и нижней сторонах основания. Кроме того, плоскопараллельные оптические пластины выполнены из кварцевого стекла. Проточная спектрофотометрическая кювета работает следующим образом. До проведения анализа в корпус устанавливают фторопластовое основание, которое герметично заключено между плоскопараллельными оптическими пластинами. Затем подают анализируемую жидкость в -образный канал, заполняющую оба сообщающихся канала (весь объем кюветы), и выполняют спектрофотометрирование, пропуская световой луч по второму прямому каналу. Недостатками известного устройства являются низкая эффективность устройства из-за больших объемов используемого анализируемого вещества, часто его токсичности и взрывоопасности, а также невозможность анализа газа, так как линейные размеры кюветы недостаточны. Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности устройства за счет расширения функциональных возможностей кюветы. Задача решается следующим образом. 2 62252010.06.30 Известная проточная спектрофотометрическая кювета содержит корпус, плоскопараллельные оптические пластины, основание, выполненное из инертного по отношению к анализируемому веществу материала, герметично заключенное между плоскопараллельными оптическими пластинами и снабженное двумя сообщающимися каналами, один из которых предназначен для ввода и вывода анализируемого вещества, а второй канал предназначен для прохождения оптического луча, вход и выход которого расположены на противоположных сторонах основания. Согласно предлагаемой полезной модели по варианту 1, основание выполнено в виде цилиндра, форма внутренней поверхности которого соответствует оптическому лучу спектрофотометра с областью перетяжки, расположенной в центре, что уменьшает объем используемого вещества и дает возможность исследовать не только жидкость, но и газ. Причем вход и выход канала для ввода и вывода анализируемого вещества расположены на внешней поверхности цилиндра, а плоскопараллельные оптические пластины выполнены из фторида кальция. Кроме того, основание выполнено в форме многоугольника. Данный вариант проточной спектрофотометрической кюветы позволяет производить кюветы, обеспечивающие использование уменьшенного объема анализируемого вещества и позволяющие исследовать не только жидкость, но и газ. Известная проточная спектрофотометрическая кювета содержит корпус, плоскопараллельные оптические пластины, основание, выполненное из инертного по отношению к анализируемому веществу материала, герметично заключенное между плоскопараллельными оптическими пластинами и снабженное двумя сообщающимися каналами, один из которых предназначен для ввода и вывода анализируемого вещества, а второй канал предназначен для прохождения оптического луча, вход и выход которого расположены на противоположных сторонах основания. Согласно предлагаемой полезной модели по варианту 2, основание выполнено в виде полого цилиндра и дополнительно снабжено вкладышем, выполненным из инертного по отношению к анализируемому веществу материала,форма внутренней поверхности которого соответствует оптическому лучу спектрофотометра с областью перетяжки, расположенной в центре, что уменьшает объем используемого вещества и дает возможность исследовать не только жидкость, но и газ. На наружной поверхности вкладыша выполнены дополнительные выемки для транспортировки произвольно ориентированного относительно отверстия в основании анализируемого вещества в цилиндр. Вход и выход канала для ввода и вывода анализируемого вещества расположены на внешней поверхности цилиндра, а плоскопараллельные оптические пластины выполнены из фторида кальция. Данный вариант проточной спектрофотометрической кюветы позволяет улучшать уже существующие кюветы, обеспечивающие использование уменьшенного объема анализируемого вещества и позволяющие исследовать не только жидкость, но и газ. На фиг. 1 изображена по варианту 1 проточная спектрофотометрическая кювета, форма внутренней поверхности основания которой, выполненного в виде цилиндра, соответствует оптическому лучу спектрофотометра. На фиг. 2 изображена по варианту 1 проточная спектрофотометрическая кювета, основание которой выполнено в форме многоугольника, например треугольной призмы. На фиг. 3 изображена по варианту 2 проточная спектрофотометрическая кювета, основание в виде полого цилиндра которой снабжено вкладышем с дополнительными выемками на наружной поверхности. По варианту 1 устройство содержит основание 1, предназначенное для исследования анализируемого вещества, помещенное между двумя плоскопараллельными оптическими пластинами 2, выполненными из фторида кальция и предназначенными для прохождения оптического луча в корпус 3. Основание 1 в виде цилиндра (фиг. 1) или в форме многоугольника (фиг. 2) выполнено из инертного по отношению к анализируемому веществу материала, например нержавеющей стали, снабжено сообщающимися каналом 4 для про 3 62252010.06.30 хождения оптического луча и каналом 5 для ввода и вывода анализируемого вещества,например газа или жидкости. По варианту 2 устройство содержит основание 1, предназначенное для исследования анализируемого вещества, помещенное между двумя плоскопараллельными оптическими пластинами 2, выполненными из фторида кальция и предназначенными для прохождения оптического луча в корпус 3. Основание 1, выполненное в виде полого цилиндра из инертного по отношению к анализируемому веществу материала, например фторопласта,снабжено сообщающимися каналом 4 для прохождения оптического луча и каналом 5 для ввода и вывода анализируемого вещества, например газа или жидкости. Основание 1 дополнительно снабжено вкладышем 6, выполненным из инертного по отношению к анализируемому веществу материала, например нержавеющей стали, и предназначенным для уменьшения объема используемого анализируемого вещества, а также имеющим дополнительные выемки 7, предназначенные для транспортировки анализируемого вещества в цилиндр при его произвольной ориентации относительно отверстия в основании 1(фиг. 3). По варианту 1 предлагаемое устройство работает следующим образом. До проведения эксперимента в корпус 3 устанавливают основание 1, выполненное из инертного по отношению к анализируемому веществу материала, например нержавеющей стали, как наиболее подходящей для исследования как газа, так и жидкостей. Основание 1 герметично заключено между двумя плоскопараллельными оптическими пластинами 2, выполненными из фторида кальция, который инертен по отношению к анализируемому веществу. Через канал 5 в герметичном объеме основания 1 откачивают весь воздух до образования вакуума, после чего анализируемое вещество (газ или жидкость) поступает в кювету и при необходимости термостатируется при заданном давлении. Через канал 4 проходит оптический луч. В качестве оптического луча используют лучи ультрафиолетового, видимого и инфракрасного диапазонов, которые селективно поглощаются анализируемым веществом(газом или жидкостью), находящимся в герметичном объеме, ограниченном устройством. По варианту 2 предлагаемое устройство работает следующим образом. До проведения исследования в корпус 3 устанавливают основание 1, выполненное из инертного по отношению к анализируемому веществу материала, например фторопласта, в которое устанавливают вкладыш 6, выполненный из инертного по отношению к анализируемому веществу материала, например нержавеющей стали, как наиболее подходящей для исследования как газа, так и жидкостей. Основание 1 герметично заключено между двумя плоскопараллельными оптическими пластинами 2, выполненными из фторида кальция,который инертен по отношению к анализируемому веществу. Через канал 5 и дополнительные выемки 7, предназначенные для транспортировки анализируемого вещества в основание 1 при произвольной ориентации вкладыша 6 относительно отверстия в основании 1, в герметичном объеме основания 1 откачивают весь воздух до образования вакуума,после чего исследуемое вещество (газ или жидкость) поступает в кювету и при необходимости термостатируется при заданном давлении. Через канал 4 проходит оптический луч. В качестве оптического луча используют лучи ультрафиолетового, видимого и инфракрасного диапазонов, которые селективно поглощаются анализируемым веществом (газом или жидкостью), находящимся в герметичном объеме, ограниченном вкладышем 6. Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет улучшить уже существующие проточные спектрофотометрические кюветы, повысить эффективность их устройства, исследовать как жидкость, так и газ, уменьшить объем анализируемого вещества(газа или жидкости) и уменьшить вероятность отравления при исследовании токсичных и взрывоопасных газов или жидкостей. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5