[发明专利]用于使液体的平衡加速的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于使液体、优选分析器(Analysator)的基准液体的平衡加速的方法和装置，所述液体的液体表面与气相处于接触之中，所述装置具有能够以能够替换的方式装入到分析器中的盒子，该盒子容纳至少一个柔性的、气密的袋子，在该袋子中容纳了所述液体和所述气相。

背景技术

所述基准液体是可以用于质量控制并且用于对例如用来确定血气测量仪(血气分析器)的参数pO₂、pCO₂、pH以及必要时其它参数的分析器进行校准的液体，其中所述液体与气相一起被包含在柔性的、气密的容器中。

“液体的平衡或者平衡调节(Gleichgewichtseinstellung)”在这方面应该理解成根据亨利定律(das Henry’sche Gesetz)

C_i＝α_i*p_i

使在所述液体中所溶解的气体的浓度c_i与所述气相的气体的相应的分压力p_i相匹配，其中c_i意味着在所述液体中的第i个气体成分的浓度，p_i意味着在所述气相中的第i个气体成分的分压力并且α_i意味着所述第i个气体成分的、取决于温度的亨利常数(Henry-Konstante)。与所溶解的气体不同，在所述气相中的、液体(例如H₂O)的、取决于温度的分压力通过克劳修斯-克拉佩龙方程(Clausius-Clapeyron-Gleichung)而产生。在所述分压力p_i和/或所述温度变化时，出现了新的平衡。在被封闭的、柔性的容器的气室中存在的总压力p_Gesamt等于外部压力，也就是大气压力：p_Gesamt＝p_Baro。所述气相的总压力又等于各种在所述气相中存在的气体(例如N₂、O₂、CO₂、H₂O)的分压力的总和：

p_Gesamt＝∑p_i

由此，所述平衡的情况以及由此各种气体成分(例如O₂、N₂、CO₂、H₂O)在气相与液体之间的分布取决于所述大气压力和所述温度。这一点尤其适用于O₂和N₂。CO₂在含水的溶液中反应生成H₂CO₃并且进一步反应生成HCO₃^-、CO₃^2-和H⁺，因而在这里还有其它的化学平衡在起作用。通过所溶解的CO₂与HCO₃^-、CO₃^2-和H⁺的热力学上的平衡，所述液体的pH值也间接地取决于所述气相的pCO₂。

如果所述柔性的容器和包含在其中的液体处于静止状态中，那么所述平衡调节的动力学取决于各种气体成分从所述气室转移到所述液体中的动力学且反之亦然，并且取决于各种气体成分的、在所述液体内部的扩散速度。后者首先适用于在正常条件下不与所述液体起反应的气体(例如O₂和N₂)。对于CO₂来说，除此以外要考虑到与含水的液体以及包含在其中的pH相关的物质的反应。

当每种单个的气体成分在气相与液体之间的分布符合亨利定律并且每种单个的气体成分的浓度或者其反应产物均匀分布地存在于整个液体体积中时，实现了所述热力学的平衡。例如由于天气情况引起的大气压力的变化导致在所述柔性的容器中的气相的总压力p_Gesamt的变化，并且由此导致各种气体的分压力p_i的变化，并且由于分压力的变化导致平衡情况的偏移。由于所述液体的亨利常数以及气体分压力的温度依赖性，类似的情况适用于温度变化。在每次这种类型的变化之后，为了新平衡的调节而进行质量传输(物质传输)。直至达到新的平衡状态之前所需要的时间取决于在所述柔性的容器中的几何情况以及液相与气相的相应的比例。它们尤其随着液体的消耗的增加而变化。