Aus dem Pharmakologisehen Insfitut der Universiti~t Wfirzburg.

Aplmraturen zur Dosierung' yon Fliissigkeiten und Gasen.

Von

Wilhelm Neumann und Otto Klimmer.

Mit 2 Text~abbildungen.

(l'J,inqega~f~,gen am 19. November 1938,.)

Bei Versuchen fiber die pharmakologischen Wirkungen von Gasen bzw. yon Dgmpfen fliiehtiger Stoffe ist die Herstellung eines Luft-Gas- Gemisehes ~on definierter und wSthrend der Versuchsdauer mSglichst konstant bleibender Zusamnlensetzung eine notwendige Voraussetzung. Zur LSsung dieser Aufgabe sind ve~sehiedene Apparaturen fiir Versuehe im ,,strSmenden Gemiseh" bekannt ~. l)avon sind einige gltere Dosierungs- anordnungen ebenso wie die yon E i c h l e r 2 angegebene Apparatur nut bei ehemiseh einheitliehen Stoffen ve~wendbar. Bei diesen Anordnungen erfolgt eine Verdampfung aus dem gesamten Vorrat einer Flfissigkeit heraus, w~s bei Gemischen einer fraktionierten Destillation entspricht. Eine gleiehmgNge Verdampfung auch yon Gemisehen versehiedener fliichtiger Stoffe erm6glichten erst zwei yon Gross und KuB a bzw. yon W. W i r t h ~ konstruierte Apparaturen. Beide beruhen darauf, dal3 die zu untersuchende Flfissiglreit unter praktisch konstantem Druck mls einer Kapillare in einen angeheizten Verdampfer flieltt oder t ropft und dort einem Luftstrom beigemengt wird. lm hiesigen Insti tut haben sich beide Apparaturen jahrelang, z. B. bei Arbeiten mit teehnischen LSsungsmitteln, bestens bew~ihrt. Gelegentlich treten abet irmner wieder StSrungen ein. Sehon F l u r y und W i r t h 4 haben darauf hingewiesen, dal] die zu unter- suehende Flfissigkeit sorgf/fltig filtriert und auch frei yon Filterfasern gehalten werden muB. Gelangt irgendein FremdkSrperehen in die Ka- pillare, was bei langdauernden Versuchen meist erst naeh einiger Zeit bemerkt wird, so wird der ganze Versueh unbrauehbar. Bei diesen Appara- turen wird aufterdem bei stark wirksamen Stoffen die Konzentration oft erheblich hSber als notwendig. E s kann dann nur ein Tell des erzeugten Luft-Gas-Gemisehes nach weiterer Verdiinnung mit Luft ffir den Versuch benutzt werden, der grSftte Teil mul3 in den Abzug geleitet, u. U. vorher dureh besondere Filter (vgl. Gross und H e b e s t r e i t 1) noch gereinigt werd el1.

1 Bis 1931 erschienene Literatur bei Gross u. H eb es t r e i t in Handb. d. biol. Arbeitsmeth. Abt. IV, Tell 16, S. 974ff. - - 2 Naunyn-Schmiedebergs Arch. 175, 399 (1934). - - :~ Zbl. Gewerbehyg. usw. 18, 95 (1931). - - 4 F lu ry u. Wir th : Arch. Gewerbepath. 5, ~ff. (1934).

502 W. NEU~A~'~ und O. KLI~MER:

Wir haben daher eine Apparatur konstruiert, bei der der zu unter- sucheude Stoff aus einer Spritze, nStigenfalls unter Einschaltung eines Vorratsgef~l~es, dutch Motorantrieb vollkommen zwangsl~ufig und in beliebig gew~hlten Mengen einem der bekannten Verdampfer 3, ~ zugefiihrt wird. In gewissem Umfang w~ren hierfiir auch Spritzen ve~wendbar, wie sie S t r a u b 5 kiirzlich beschrieben hat, bei denen abet die Fiillung maximal nur 60 ccm betr~gt.

In F/illen, wo aus irgendwelchen Grfinden eine direkte Verbindung zwischen Zylinder und Verdampfer nicht ratsam ist, dienen als Vorrats-

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gefgl~ je nach den erforderlichen Mengen entweder Standzylinder mit Fiill- stutzen oder Biiretten (StZ bzw. B in Abb. 1 b undc) , aus denen die zu untersuchende Fliissigkeit kontinuierlich dutch Wasser verdr~ngt wird, das seinerseits aus einem Zylinder Z dutch den Ko]ben K (Abb. la) aus- getrieben wird. Die Yerbindung der Vorratsgefal~e mit dem Zylinder und mit der als Verdampfer dienenden Mischkugel MK (Abb. ld) erfolgt durch Kupferrohre mit Gewinden und Uberwurfmuttern oder mit Schliffen, die dutch Spannfedern festgehalten werden.

5 Naunyn-Schmiedebergs Arch. 185, 456 (1937).

Apparaturen zur Dosierung yon Fliissigkeiten und Gasen. 503

Der Kolben K wird ftber ein Reduziergetriebe (doppeltes Sehneeken- getriebe) RG und eine Zahnradiibertragung, die auf die Spindel Sp wirkt, dureh den Motor M angetrieben. Die Apparatur isg mit eiIlem Satz Zy- linder yon versehiedenen Durehmessern mit entsprechenden Kolben vet- sehen. Dureh einen Satz yon Lagersehalen werden die Zylinder auf die Spindet zentriert, die versehiedenen Kolben kSnnen an der Spindel leieht ausgeweehselt werden. Bet der in Abb. 2 wiedergegebenen Apparatur ist der kleinste Zylinder eingesetzt, 2 der anderen Zylinder und die Lager- sehMen sind deutlieh siehtbar. Zur Fiillung des Zylinders Z wird der Kolben naeh Ausriieken des Zahnrades Z~ mit, Hilfe der Kurbel Ku zuriiek- gedreht. Die Menge des austretenden Wassers ist abh~tngig vom Dt, reh- messer des gewghlten Zylinders. Sie kann aul3erdem festgelegt werden dutch Einstellung ether bestimmten Umdrehungszahl des Motors. Letz- terer ist zu diesem Zweek mit einem Tachometer i v (vg]. aueh Abb. 2)

Abb. 2.

verbunden, und in der Stromzufiihrung liegt ein Regulierwiderstand RW. Die YariationsmSgliehkeiten k6nnen dutch Einbau eines tleduziergetriebes mit versehiedenen Giingen erweitert werden. Aul3erdem kann, wenn die Versuehsanordmmg keine yon vornherein festgdegte Ausflul]gesehwindig- keit, also keine besgimmte Drehzahl des Motors verlangt,, ether der iibliet~en Synehronmotgren verwendet werden.

Im hiesigen Institut sind Apparaturen der versehiedenen Arten seit tiber 2 Jahren sti~ndig in Gebraueh bet AusfluBmengen, die sigh von einigen eem/Std, bis 1 Liter/St& bewegen. Die hydraulisehe ~bertragung der Kolbenbewegung dureh Rohrleitungen yon beliebiger Li~nge hat sieh besonders bewghrt bet langdauemden Arbeiten rnit, Ather-Luft-Gemisehen (vgl. aueh K. Beyer6), wo bet der unvermeidliehen Funkenbildung der

6 Bioehem. Z., irn Druck.

504 W. NEUMANN u. O. KLI~IMEtt : Apparaturen z. Dosierung v. Flttssigkeiten usw.

fiblichen Motoren besonders sorgf~iltig auf die Beherrsehung der Ex- p]osionsgefahr zu achten ist. Wit ffihrten beispielsweise Versuche durch, bei denen stiindlich nahezu 1 Liter Ather zu verdampfen war. Bei den dafiir erfordertiehen grollen Zylinderquerschnitten wiire auch eine sichere Abdiehtung des Kolbens gegen ~ther (oder auch Chloroform) kaum durch- fiihrbar. Mit der hydraulischen [Tbertragung konnten die Versuche aber bequem durchgeffihrt werden. Bei der Untersuchung besonders giftiger Stoffe schalten wit noch Quecksilber dazwischen (vgl. Abb. l c). Der zu untersucheade Stoff befindet sich dann in einer Bfirette (B) fiber Queck- silber; die Biirette ist durch einen starken Druckschlauch mit einem Niveaugef~l~ (NG in Abb. 1 c) ~erbunden, in welches das Wasser hinein- gedriickt wird. Diese Anordnung hat den Vorteil, dalt nut leicht zu reini- gende Teile der Apparatur mlt dem Stoff in Berfihrung kommen und dall jede zufiillige Verunreinigung schwer zugiinglicher Tei]e ausgesch]ossen wird. Die letztere Anordnung ist fibrigens auch bei Arbeiten mit Gasen verwendbar, ffir welche bisher nur kompliziertere und empfindliehere Apparaturen besehrieben sind 1.

:Fiir Dauerversuehe kann eine zweite Zahnradfibertragung und ein zweiter Zylinder mit entsprechendem Vorratsgefiill vorgesehen werden. Bei Einftigung einer T-Verbindung kann dana ein kontinuierlicher Betrieb mit abwechselnder Leerung und Ffillung der beiden Zylinder bzw. der zu- gehSrigen Vorratsgefiille durchgeffihrt werden. Die fibrige Versuchs- anordnung erfolgt naeh beka,nnten Vorsehl~igen. Zur Dosierung des Luft- stromes benutzen wir seit Jahren Apparaturen naeh Wir th und Tamm ~.

Zusammenfas sung ,

]~iir die Herstellung von konstant zusammengesetzten Gemisehen aus Gasen oder Dampfen flfiehtiger Stoffe mit Luft werden versehiedene Aus- fiihrungsformen einer Apparatur beschrieben, mit der Fltissigkeiten oder Gase zwangsliiufig und in beliebig gew~hlten Mengen einem Luftstrom zugeffibrt werden kSnnen.

Arch. Gewerbepath. 7, 427 (1937).