【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は測定電極及び参照電解液をガラスからなる密閉
管状ケース中に有し、このケースは内部の緩衝液中に浸
漬された導出素子（小電極、例えばＡｇ／ＡｇＣｌ）及
びイオン選択性膜として形成された下端部を有する、測
定電極としての内部室、及び同心状に配置された、ゲル
状参照電解液及び導出素子を収容する参照電極としての
外部環状室を有し、参照電解液は、バイオリアクターに
存在する測定媒体中に浸漬する管状ケースの下部に配置
された隔膜を介して測定媒体と接触することができる。
微生物学上のプロセスを監視するための滅菌可能のｐＨ
測定電池に関する。TECHNICAL FIELD The present invention has a measuring electrode and a reference electrolyte in a closed tubular case made of glass, which is a lead-out element (small electrode) immersed in a buffer solution inside. , For example Ag / AgCl) and an inner chamber as a measuring electrode having a lower end formed as an ion-selective membrane and concentrically arranged as a reference electrode for accommodating a gel-like reference electrolyte and a derivation element. Having an outer annular chamber, the reference electrolyte can come into contact with the measuring medium via a diaphragm arranged at the bottom of the tubular case, which is immersed in the measuring medium present in the bioreactor.
Sterilizable pH for monitoring microbiological processes
Regarding measurement battery.
従来の技術 生命工学で微生物学上のプロセスを監視するためには、
多くはイオン活性度、殊にＨイオン活性度を測定するた
めの電気化学的電池が使用される。かかる電気化学的電
池は測定電極及び参照電極からなり、この場合これらは
別々に構成され、ブリッジによって結合しているか又は
単一棒の形であってもよい。微生物学的プロセスを申分
なく監視するための重要な条件は、電気化学的半装置又
は半電池であってもよい参照電極によって、安定な再現
し得る電圧が得られることである。多種多様の構造の多
くの参照電極は公知である。これらの参照電極は、一般
に、参照電解液、一般には濃塩化カリウム溶液中に浸漬
している２種の電極の形の導出素子からなっている。こ
の場合参照電解液は非導電性材料、例えばガラス又はプ
ラスチックからなるケースから形成された容器中に存在
する。参照電極の導出素子と測定媒体、一般には試験す
べき測定物質の溶液又は懸濁液との電解的接触は、ケー
ス壁中に配置された隔膜、例えば多孔性セラミック栓に
よって行われる。測定媒体による隔膜の汚染又は参照電
解液中への測定媒体の侵入及び測定媒体による参照電解
液の希薄化によって、制御することのできない電圧の変
化及びこれによる測定値の狂いが生じ得る。これは、殊
に測定が長時間にわたるか又は屡々くり返される場合で
ある。隔膜を通って参照電解液中に測定媒体が侵入する
のを避けるためには、屡々圧力測定器を使用して、参照
電解液において測定媒体の圧力よりも大きい圧力が維持
されるようにする。この場合多くは０．２〜０．５バー
ルの大気圧よりも大きい圧力で操作する。これは測定電
池を圧力室に挿入し、これに圧縮空気を給気して得るこ
とができる。しかしながら生命工学では無菌状態にきび
しい必要条件が課せられるのでバイリアクター中に挿入
すべきすべての測定電池は、１３５℃までの温度及び２
バールまでの圧力で生じる蒸気滅菌の条件に耐えること
が必要である。かかる圧力測定器は若干の整備、例えば
参照電解液の追加充填、圧力負荷、パッキン、例えばＯ
−リングの差込みを必要とする。誤った又は不十分な整
備の場合には、測定誤差が生じ得る。それというのも参
照電極の安定性がもはや保証されないからである。この
欠点を避けるためには、参照電解液、例えば３モル又は
４モルの塩化カリウム溶液がゲル状で存在するか又は増
粘剤、例えば高分散性珪酸で増粘されている測定電池が
開発された。この場合には、参照電解液を収容するケー
スにゲル状又は増粘された塩化カリウム溶液が充填され
ており、後充填孔を有しない。ゲル状又は増粘された塩
化カリウム溶液は比較的大きい熱膨張係数を有するの
で、ガラスは容器の材料としては不適当である。それ故
ゲル状電解液を有する参照電極は、プラスチックからな
る多数のケースを有する。しかしながらプラスチックは
有機物質、例えば特に高温度では測定溶液中に拡散し得
る可塑剤を含有する。これらの物質は細胞又は微生物の
成長に不利な影響を及ぼし、このことは殊に遺伝学上で
扱われる生物の場合には重大である。前記有機物質の放
出は、生物工学の研究のためのコストが上昇するために
多く使用される小さいバイオリアクターでは不利な影響
を及ぼす。この理由から、ケースの材料としてはガラス
が好ましい。ケースがガラスからなる参照電極又は測定
電池では、参照電極の室に常にゲル状の又は増粘された
電解液の熱膨張を可能にするガスクッションが存在して
いなければならない。かかる参照電極又は測定電池が、
例えば滅菌の間に圧力下に存在する場合には、測定媒体
は隔膜を通って参照電解液中に圧入し、同電解液の性状
を変える。これは、前述の理由から望ましくない。隔膜
を通る測定媒体の圧入は、かかる参照電極又は測定電池
の場合は、これらがバイオリアクター中に上部から挿入
され、ガスクッションに接続する参照電解液の充填孔を
有する場合に避けることができる。それというのもこの
場合には測定媒体と参照電解液との圧力平衡が保証され
ているからである。ところが充填孔が不利な作用をす
る。それというのもこの場合にはバイオリアクター中で
大抵泡の形成を伴う撹乱流が生じるからである。この場
合測定媒体が跳ね又は泡の形で充填孔を通って参照電極
の室に入り、隔膜を通る圧入と同じようにして参照電解
液の変化、特に希薄化をもたらし、ひいては測定精度の
妨害が起こる。Conventional Technology To monitor microbiological processes in biotechnology,
Mostly, electrochemical cells are used to measure ionic activity, especially H ion activity. Such an electrochemical cell consists of a measuring electrode and a reference electrode, which are constructed separately and may be connected by a bridge or in the form of a single rod. An important condition for the satisfactory monitoring of microbiological processes is that a stable and reproducible voltage is obtained by the reference electrode, which may be an electrochemical half-device or half-cell. Many reference electrodes of a wide variety of constructions are known. These reference electrodes generally consist of a lead-out element in the form of two electrodes immersed in a reference electrolyte, generally a concentrated potassium chloride solution. In this case, the reference electrolyte is present in a container formed of a case made of a non-conductive material such as glass or plastic. The electrolytic contact between the derivation element of the reference electrode and the measuring medium, generally a solution or suspension of the measuring substance to be tested, is carried out by means of a diaphragm, for example a porous ceramic stopper, arranged in the wall of the case. Contamination of the diaphragm by the measuring medium or penetration of the measuring medium into the reference electrolyte and dilution of the reference electrolyte by the measuring medium can lead to uncontrolled voltage changes and thus deviations in the measured values. This is especially the case when the measurements are long or are often repeated. In order to avoid the penetration of the measuring medium through the diaphragm into the reference electrolyte, pressure gauges are often used so that a pressure above the pressure of the measuring medium is maintained in the reference electrolyte. In this case, many operate at pressures above atmospheric pressure of 0.2 to 0.5 bar. This can be obtained by inserting the measuring battery into the pressure chamber and supplying compressed air to it. However, biotechnology imposes strict requirements on aseptic conditions, so that all measuring cells to be inserted in the bireactor should be operated at temperatures up to 135 ° C and 2
It is necessary to withstand the conditions of steam sterilization that occur at pressures up to bar. Such pressure gauges are subject to some maintenance, eg additional filling of reference electrolyte, pressure loading, packing, eg O.
-Requires ring insertion. In case of incorrect or inadequate maintenance, measurement errors can occur. The stability of the reference electrode is no longer guaranteed. To avoid this drawback, measuring cells have been developed in which a reference electrolyte, for example a 3 or 4 molar potassium chloride solution, is present in gel form or is thickened with a thickener, for example highly disperse silicic acid. It was In this case, the case containing the reference electrolytic solution is filled with the gelled or thickened potassium chloride solution and has no post-filling hole. Glass is unsuitable as a material for containers because gelled or thickened potassium chloride solutions have a relatively high coefficient of thermal expansion. The reference electrode with gel electrolyte therefore has a large number of cases made of plastic. However, plastics contain organic substances, for example plasticizers which can diffuse into the measuring solution, especially at high temperatures. These substances have an adverse effect on the growth of cells or microorganisms, which is especially important in the case of organisms which are genetically treated. The release of said organic substances has a detrimental effect on small bioreactors, which are often used due to the increased costs for biotechnology research. For this reason, glass is the preferred material for the case. In a reference electrode or measuring cell whose case is made of glass, there must always be a gas cushion in the chamber of the reference electrode that allows the gelled or thickened electrolyte to thermally expand. Such a reference electrode or measurement battery,
If, for example, under pressure during sterilization, the measuring medium is forced through the diaphragm into the reference electrolyte, which changes its properties. This is undesirable for the reasons mentioned above. Press-fitting of the measuring medium through the diaphragm can be avoided in the case of such reference electrodes or measuring cells if they are inserted from above into the bioreactor and have a reference electrolyte filling hole connected to the gas cushion. This is because the pressure equilibrium between the measuring medium and the reference electrolyte is guaranteed in this case. However, the filling holes have a disadvantageous effect. This is because in this case turbulent flow occurs in the bioreactor, often with the formation of bubbles. In this case, the measuring medium in the form of splashes or bubbles enters the chamber of the reference electrode through the filling hole and causes a change, in particular a dilution, of the reference electrolyte in the same way as a press fit through the diaphragm, which in turn impairs the measurement accuracy. Occur.
発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、小さいバイオリアクターへの取付けを
許す寸法を有しかつ確実な測定値を提供する滅菌可能な
測定電池を得ることである。この場合測定電池は前述の
欠点を有していてはならず、殊に測定媒体の参照電解液
中への侵入は、隔膜によってであれ又は参照電解液の充
填孔によってであれ、ケース材料からの有機物質の測定
媒体中への分離と同じように、排除されなければならな
い。更に測定電池は精微なしに長時間又は反復使用する
ことができ、測定精度を損なわないで蒸気滅菌の条件に
耐えられなければならない。Problem to be Solved by the Invention The problem of the invention is to obtain a sterilizable measuring cell which has dimensions which allow it to be mounted in a small bioreactor and which provides a reliable measurement value. In this case, the measuring cell must not have the disadvantages mentioned above, in particular the penetration of the measuring medium into the reference electrolyte, whether by the diaphragm or by the filling holes of the reference electrolyte, is Like the separation of organic substances into the measuring medium, it has to be excluded. Furthermore, the measuring cell must be able to be used for a long time or repeatedly without fineness, and must be able to withstand the conditions of steam sterilization without impairing the measurement accuracy.
課題を解決するための手段 この目的は、環状室の参照電解液の上方で管状ケースの
上部に中空室が配置され、この室中に圧力下にあるガス
が存在し、このガスは参照電解液と連絡し、このガスに
よって管状ケースの室で測定媒体の圧力よりも大きい内
圧を維持することができ、中空室中にケース壁に気密に
固定されたガスの供給管が入り、この管は気密に封鎖す
ることができる、冒頭記載の微生物学上のプロセスを監
視するための滅菌可能のｐＨ測定電池によって解決され
る。Means for Solving the Problem The purpose is to arrange a hollow chamber in the upper part of the tubular case above the reference electrolyte in the annular chamber, in which there is a gas under pressure, which gas is the reference electrolyte. This gas can maintain an internal pressure in the chamber of the tubular case that is greater than the pressure of the measuring medium, and a gas supply pipe, which is hermetically fixed to the wall of the case, enters the hollow chamber, which is hermetic. It is solved by a sterilizable pH-measuring battery for monitoring the microbiological process described at the outset, which can be blocked.
前記の測定電池は、微生物学上のプロセスを監視する場
合に課せられるすべての必要条件を考慮する。即ち測定
媒体の参照電解液中への侵入は、参照電極で支配する圧
力によって完全に阻止される。更に管状ケースは全面が
堅く密閉されており、充填孔を有しないので、このよう
にして測定媒体の参照電極室への侵入は遮断されてい
る。最後に管状ケースはガラスからなっているので、高
温度の場合にもケースの材料から拡散する有機物質によ
る測定媒体の汚染は阻止されている。前記のｐＨ測定電
池は整備なしに、屡々滅菌しかつ長時間使用する場合に
も、安定で再現可能な測定値が得られる。The measuring cell described above takes into account all the requirements imposed when monitoring microbiological processes. That is, the penetration of the measuring medium into the reference electrolyte is completely blocked by the pressure prevailing at the reference electrode. Furthermore, since the tubular case is tightly sealed on the entire surface and has no filling hole, the measurement medium is prevented from entering the reference electrode chamber in this manner. Finally, since the tubular case is made of glass, contamination of the measuring medium by organic substances diffusing from the material of the case is prevented even at high temperatures. The pH-measuring cell described above provides stable and reproducible measurement values even when often sterilized and used for a long time without maintenance.
ｐＨ測定電池の特別の構造は、特許請求の範囲第２項か
ら第８項に記載されている。The special construction of the pH measuring cell is described in claims 2 to 8.
特許請求の範囲第２項に記載の測定電池の構造は、特に
小さいバイオリアクターの使用に有利である。個々の場
合に使用すべきこの中空室の容積は計算によって求めら
れることができ、測定電池の大きさ、ゲル状参照電解液
の粘度及び隔膜の多孔度による。好ましくは該容積は参
照電解液のほぼ2/3である。The construction of the measuring cell according to claim 2 is particularly advantageous for the use of small bioreactors. The volume of this cavity to be used in each case can be calculated and depends on the size of the measuring cell, the viscosity of the gelled reference electrolyte and the porosity of the diaphragm. Preferably the volume is approximately 2/3 of the reference electrolyte.
特許請求の範囲第３項に記載の構造は特にコストの点で
好ましく、圧縮空気を容易に使用することができる利点
を有する。しかしながら、ガスが滅菌及び測定で生じる
条件下で参照電解液に対して不活性の挙動を行う限り、
他のガスも使用してよい。The structure described in claim 3 is particularly preferable in terms of cost and has an advantage that compressed air can be easily used. However, as long as the gas behaves inert to the reference electrolyte under the conditions resulting from sterilization and measurement,
Other gases may also be used.
特許請求の範囲第４項に記載の構造によって、隔膜を通
る参照電解液への測定媒体の侵入は阻止されうる。それ
というのも測定媒体の圧力は一般に０．５バールを越え
ず、したがって環状室の内圧０．５〜４バールよりも明
らかに低いからである。With the structure according to claim 4, the penetration of the measuring medium into the reference electrolyte through the diaphragm can be prevented. This is because the pressure of the measuring medium generally does not exceed 0.5 bar and is therefore significantly lower than the internal pressure of the annular chamber of 0.5 to 4 bar.
特許請求の範囲第５項による構造は特に簡単な解決手段
であり、ガスの供給後の簡単で長時間の密閉を許す。そ
れというのも白金毛管は挟子での簡単な絞りによって気
密に遮断することができるからである。更に材料のガラ
スと白金とのこの組合せは利点を有する。それというの
も特許請求の範囲第６項による、ガラスからなる管状ケ
ースの壁への白金毛管の溶接は容易に行うことができ、
気密な結合が得られるからである。The structure according to claim 5 is a particularly simple solution, which allows a simple and long-term sealing after the supply of gas. This is because the platinum capillaries can be airtightly shut off by a simple squeeze with a pincer. Furthermore, this combination of the materials glass and platinum has advantages. This is because the platinum capillary can be easily welded to the wall of the tubular case made of glass according to claim 6,
This is because an airtight bond can be obtained.
特許請求の範囲第７項による構造によって、ｐＨ測定電
池の危険のない運搬が特別の慎重な方法を用いないで得
られる。それというのもプラスチックフォームのクッシ
ョンによって、ガスをが有する中空室中への参照電解液
の侵入が阻止されるからである。With the construction according to claim 7, a risk-free transport of the pH-measuring cell is obtained without using any special cautious method. This is because the plastic foam cushion prevents the reference electrolyte from entering the hollow chamber of the gas.
特許請求の範囲第８項による構造によって、ｐＨ測定電
池の数回の蒸気滅菌が可能になる。それというのもこの
場合に使用する温度は、参照電解液及び殊に増粘剤の変
性に作用し得ないからである。個々の場合に使用すべき
増粘剤の選択は、殊に電解液の組成及び必要な濃度によ
る。一般に参照電解液としては３〜４モルの塩化カリウ
ム溶液を使用するので、増粘剤としてはアクリルアミ
ド、メタクリルアミド、珪酸、ヒドロキシル化セルロー
ス及びポリサッカライドが適当である。The structure according to claim 8 makes it possible to steam sterilize the pH-measuring cell several times. The temperature used in this case cannot influence the modification of the reference electrolyte and in particular the thickener. The choice of thickening agent to be used in each case depends, inter alia, on the composition of the electrolyte and the required concentration. Generally, a 3 to 4 molar potassium chloride solution is used as the reference electrolyte, so that acrylamide, methacrylamide, silicic acid, hydroxylated cellulose and polysaccharides are suitable as thickeners.
実施例 図面はガラス、例えばエナガラスからなる管状ケース４
を有する滅菌可能のｐＨ測定電池２を示す。管状ケース
４は同心状に配置された２つの室を有し、内部室６は同
心状に配置された外部の環状室８に取囲まれている。上
部領域で溶接部１０によって封鎖され、環状室８を越え
て突き出ている下部領域にイオン選択性ガラスからなる
膜１２を有する内部室６は実際の測定電極を形成し、測
定電極の導出素子１４を備えている。導出素子１４は、
溶接部１０を通って外部に通じる導線１６と連結してい
る。環状室８は参照電解液１８と導出素子２０とからな
る実際の参照電極を形成し、導出素子２０は外部に通じ
る導線２２と連結している。管状ケース４の下部２４に
は隔膜、多くはセラミック栓が存在し、これを介して管
状室８中に存在する参照電解液１８は、測定電池２が少
なくとも１部分浸漬する測定媒体２８と接触することが
できる。ケース４の上部３０には環状室８中に、圧力下
にあるガス、例えば圧縮空気を収容する中空室３２が存
在する。中空室３２中には、ガス供給管３４が入ってい
る。供給管３４は、好もしくは外径０．３〜０．５ｍｍ
を有する白金毛管である。この白金毛管は、ケース４の
壁中に溶接部３６で溶接して気密に固定されている。圧
力負荷、例えば圧力下にあるガスの供給後に、供給管と
して役立っている白金毛管を、絞り部３８で挟子に単に
絞って気密に封鎖することができる。環状室８中には、
参照電解液１８と中空室３２との間に参照電解液１８を
被覆し、環状室８の壁に密着するプラスチックフォーム
のクッション４０が存在し、これによってｐＨ測定電池
２を運搬する場合参照電解液の流出を避けることができ
る。Example The drawing shows a tubular case 4 made of glass, for example enaglass.
1 shows a sterilizable pH measuring battery 2 having The tubular case 4 has two chambers arranged concentrically, and the inner chamber 6 is surrounded by an outer annular chamber 8 arranged concentrically. An inner chamber 6 which is closed by a weld 10 in the upper region and which has a membrane 12 of ion-selective glass in the lower region which projects beyond the annular chamber 8 forms the actual measuring electrode, and the measuring electrode lead-out element 14 Is equipped with. The derivation element 14 is
It is connected to a lead wire 16 that leads to the outside through the welded portion 10. The annular chamber 8 forms the actual reference electrode consisting of the reference electrolyte 18 and the lead-out element 20, which is connected to a conductor 22 leading to the outside. In the lower part 24 of the tubular case 4 there is a diaphragm, often a ceramic plug, through which the reference electrolyte 18 present in the tubular chamber 8 comes into contact with a measuring medium 28 in which the measuring cell 2 is at least partly immersed. be able to. In the upper part 30 of the case 4 there is a hollow chamber 32 in the annular chamber 8 for containing the gas under pressure, eg compressed air. A gas supply pipe 34 is contained in the hollow chamber 32. Supply pipe 34 has a favorable or outer diameter of 0.3 to 0.5 mm
Is a platinum capillary tube. This platinum capillary is welded in the wall of the case 4 at the welded portion 36 and fixed airtightly. After the pressure load, for example, the supply of the gas under the pressure, the platinum capillary tube serving as the supply pipe can be simply squeezed to the pincer by the squeezing portion 38 and hermetically sealed. In the annular chamber 8,
When the reference electrolyte solution 18 is covered between the reference electrolyte solution 18 and the hollow chamber 32, and there is a cushion 40 made of plastic foam that adheres to the wall of the annular chamber 8, the pH measurement battery 2 is carried by the cushion 40. You can avoid the spillage of.
圧力の安定性を試験するためには、ｐＨ測定電池に１８
ケ月以上にわたる長時間の試験を施した。このために
は、外径１２ｍｍ及び長さ１２０ｍｍを有する滅菌可能
のｐＨ測定電池２を使用した。参照電解液１８として
は、３〜４モル塩化カリウム溶液を使用した。同溶液は
増粘剤としてアクリルアミドを含有し、粘度約１０パス
カルを有していた。アクリルアミドの代わりに、他の増
粘剤、例えばアクリルアミド、珪酸、ヒドロキシル化セ
ルロース及びポリサッカライドを使用してもよい。増粘
剤を選らぶ場合には、単に電解液の塩と相容性であり、
滅菌する場合に生じる１３５℃までの温度で耐性である
ことに留意しなければならない。ゲル化参照電解液１８
の容積は４．６ｍであった。室８中に存在する参照電
解液１８を、厚さ約２ｍｍを有するプラスチックフォー
ムのクッション４０で遮断した。プラスチックフォーム
のクッション４０によって、測定電池を運搬する際に環
状室８の中空室３２中への参照電解液１８が侵入するの
を避けることができる。容量約３．３ｍである中空室
３２中に、ケース４の壁に溶接し外径０．３ｍｍを有す
る白金毛管３４によって圧縮空気を、中空３２の内圧が
最大４バールになるまで導入した。次いで白金毛管を絞
り部３８で挟子で絞り、このようにして気密に封鎖し
た。小さいが零とは異なる、隔膜２６を通る測定媒体２
８中へのゲル状参照電解液１８の流出が絶えず行われる
ので、隔膜２６としては平均の孔の大きさ１μｍを有す
るセラミック栓を使用した。隔膜を選ぶためには参照電
解液の流出量の、参照電解液の粘度及び隔膜の幾何学的
パラメータに対する公知の従属関係をパラメータとして
使用した。この際隔膜を通るゲル状参照電解液１８の流
出量は、室８中の圧力１バールで毎月０．２ｍであっ
た。このようにして、個々の場合には測定電池のパラメ
ータ、例えばケースの寸法、参照電解液の粘度、隔膜の
多孔度、参照電解液：ガスの容量比を計算し、それぞれ
の使用目的に適合させることができる。この場合、比較
的小さい測定電池（極めて小さいバイオリアクターの使
用の場合に必要である）に関しては孔の少ない隔膜又は
高粘稠性参照電解液を使用すべきである、という原則が
あてはまる。To test the stability of pressure, use a pH measuring battery
A long-term test for more than a month was performed. For this purpose, a sterilizable pH measuring battery 2 having an outer diameter of 12 mm and a length of 120 mm was used. As the reference electrolyte solution 18, a 3 to 4 molar potassium chloride solution was used. The solution contained acrylamide as a thickener and had a viscosity of about 10 pascals. Instead of acrylamide, other thickening agents may be used, such as acrylamide, silicic acid, hydroxylated cellulose and polysaccharides. When choosing a thickener, it is simply compatible with the salt of the electrolyte,
It has to be noted that it is resistant at temperatures up to 135 ° C. which occur when it is sterilized. Gelation reference electrolyte 18
The volume was 4.6 m. The reference electrolyte 18 present in the chamber 8 was blocked by a cushion 40 of plastic foam having a thickness of about 2 mm. The plastic foam cushion 40 makes it possible to prevent the reference electrolyte 18 from penetrating into the hollow chamber 32 of the annular chamber 8 when carrying the measuring cell. Compressed air was introduced into the hollow chamber 32 having a capacity of about 3.3 m by a platinum capillary tube 34 welded to the wall of the case 4 and having an outer diameter of 0.3 mm until the internal pressure of the hollow 32 reached a maximum of 4 bar. Then, the platinum capillary was squeezed by a squeezing portion 38 with a pincer, and in this manner, it was hermetically sealed. Measuring medium 2 passing through the diaphragm 26, which is small but different from zero
A ceramic plug having an average pore size of 1 μm was used as the diaphragm 26 because the gelled reference electrolyte solution 18 continuously flows into the membrane 8. In order to select the diaphragm, the known dependence of the outflow rate of the reference electrolyte on the viscosity of the reference electrolyte and the geometrical parameters of the diaphragm was used as a parameter. At this time, the outflow amount of the gel-type reference electrolyte solution 18 through the diaphragm was 0.2 m every month when the pressure in the chamber 8 was 1 bar. In this way, in each case the parameters of the cell to be measured, for example the dimensions of the case, the viscosity of the reference electrolyte, the porosity of the diaphragm, the reference electrolyte: gas volume ratio, are calculated and adapted to the respective intended use. be able to. In this case, the principle applies that for relatively small measuring cells (which is necessary for the use of very small bioreactors), a low-pore diaphragm or a highly viscous reference electrolyte should be used.
前記の長時間の試験では、測定電池２は数回の滅菌後に
も室８中の内圧少なくとも０．５バールを有することが
判明した。これによって測定媒体の参照電解液１８中へ
の侵入、ひいては同電解液の変化は完全に阻止された。
これは、特に安定で再現可能の電圧値が得られることに
よって判明した。In the long-term test described above, the measuring cell 2 was found to have an internal pressure in the chamber 8 of at least 0.5 bar even after several sterilizations. This completely prevented the measurement medium from penetrating into the reference electrolyte solution 18, and thus the change of the electrolyte solution.
This has been found by obtaining particularly stable and reproducible voltage values.
図面は、単一棒として形成されたｐＨ測定電池の縦断面
図である。 ２……ｐＨ測定電池、４……ケース、６……内部室、８
……環状室、１０……溶接部、１２……膜、１４……導
出素子、１６……導線、１８……参照電解液、２０……
導出素子、２２……導線、２４……下部、２６……隔
膜、２８……測定媒体、３０……上部、３２……中空
部、３４……供給管、３６……溶接部、３８……絞り
部、４０……プラスチックフォームのクッションThe drawing is a vertical cross-section of a pH measuring cell formed as a single rod. 2 ... pH measuring battery, 4 ... case, 6 ... internal chamber, 8
…… Annular chamber, 10 …… Welded part, 12 …… Membrane, 14 …… Derivation element, 16 …… Lead wire, 18 …… Reference electrolyte, 20 ……
Lead-out element, 22 ... Conductive wire, 24 ... Lower part, 26 ... Diaphragm, 28 ... Measuring medium, 30 ... Upper part, 32 ... Hollow part, 34 ... Supply pipe, 36 ... Welded part, 38 ... Diaphragm, 40 ... Cushion of plastic foam
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH54886ACH670162A5 (en) | 1986-02-11 | 1986-02-11 | |
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