CH629307A5

CH629307A5 - Method for automatic phosphate determination

Info

Publication number: CH629307A5
Application number: CH675578A
Authority: CH
Inventors: Dietrich Dr Gleisberg; Hannsjoerg Dr Ulrich; Peter Huendgen
Original assignee: Hoechst Ag
Priority date: 1977-06-25
Filing date: 1978-06-21
Publication date: 1982-04-15
Also published as: SE7807181L; NL7806645A; DE2728706A1

Description

629 307 2 629 307 2

PATENTANSRÜCHE Fehler ist nur durch häufige Kontrollen und intensives Reinigen PATENT REQUESTS Mistake is only due to frequent checks and intensive cleaning

1. Verfahren zur automatischen Phosphatbestimmung in zu beherrschen. 1. Master the procedure for automatic phosphate determination in.

Abwässern mittels eines Fotometers und einer Molybdat-Vana- Es war daher die Aufgabe gestellt, die Phosphatbestimmung dat-Reagenzlösung, dadurch gekennzeichnet, dass man der zu im Abwasser so zu gestalten, dass eine störungsfreie, automa- Waste water using a photometer and a molybdate vana. It was therefore the task to determine the phosphate determination dat reagent solution, characterized in that in the wastewater so that a trouble-free, automatic

fotometrierenden Analysenprobe Chloridionen zumischt. s tisch arbeitende Fällmitteldosierung in Abhängigkeit von der Chloride ions are added to the photometric analysis sample. Table dosing agent depending on the

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Phosphatkonzentration des Abwassers erfolgt. 2. The method according to claim 1, characterized in that phosphate concentration of the waste water takes place.

dass die Chloridionenkonzentration der zu fotometrierenden Aus der Literatur z.B. O.G. Koch, G.A. Koch-Dedic, that the chloride ion concentration of the material to be photometric e.g. O.G. Koch, G.A. Koch Dedic,

Analysenprobe mindestens 100 mg/1 beträgt. Handbuch der Spurenanalyse, Teil 2,2. Auflage (1974), Seite Analytical sample is at least 100 mg / 1. Handbook of trace analysis, part 2.2. Edition (1974), page

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich- 899, Absatz 2, sollen Chloridionen die Farbbildung der Phos-net, dass man die Chloridionen bei der Bereitung der Molybdat- io phat-Molybdat-Vanadat-Säure bereits in Konzentrationen von Vanadat-Reagenzlösung zugibt. grösser als 50 mg/1 hemmen. 3. The method according to claim 1 and 2, characterized 899, paragraph 2, chloride ions should the color formation of the Phos-net that the chloride ions in the preparation of the molybdate-io phate-molybdate-vanadate acid already in concentrations of vanadate Add reagent solution. inhibit greater than 50 mg / 1.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich- Es war daher überraschend und keinesfalls zu erwarten, dass net, dass man die Chloridionen als Lösung der zu fotometrieren- gerade die Zugabe von Chloridionen einerseits die Kristallitbil-den Analysenprobe zumischt. dung unterdrückt, andererseits aber auch nicht zur Hemmung 4. The method according to claim 1 and 2, characterized thereby it was surprising and in no way to be expected that net that one admixes the crystallite as a solution of the photometry - just the addition of chloride ions on the one hand the crystallite analysis sample. suppressed, but not to inhibit

5. Verfahren nach Anspruch 1,2 und 4, dadurch gekenn- 15 der Farbbildung der Phosphat-Molybdat-Vanadat-Säure führt, zeichnet, dass man die Chloridionen als 0,5 - 2,5 %ige Lösung wenn die Phosphatkonzentrationen des Abwassers 125 mg/1 zumischt. P205 nicht übersteigt. Üblich sind Phosphatgehalte im Abwasser zwischen 10 und 50 mg/1 P205. 5. The method according to claim 1, 2 and 4, characterized in that the color formation of the phosphate-molybdate-vanadate acid leads to the fact that the chloride ions as a 0.5-2.5% solution when the phosphate concentrations in the waste water 125 mg / 1 admixed. P205 does not exceed. Phosphate contents in the wastewater between 10 and 50 mg / 1 P205 are common.

Die gestellte Aufgabe konnte nunmehr dadurch überra- The task at hand could now be

20 sehend gelöst werden, dass man der zu fotometrierenden Analy-Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur auto- senprobe Chloridionen zumischt. 20 can be solved that the analyte to be photometrically admixed. The present invention relates to a method for autosample chloride ions.

matischen Phosphatbestimmung in Abwässern mittels eines Fo- Die Chloridionenkonzentration der zu fotometrierenden tometers und einer Molybdat-Vanadat-Reagenzlösung. Analysenprobe soll mindestens 100 mg/1 betragen. Es ist uner- Matic phosphate determination in wastewater using a fo The chloride ion concentration of the tometer to be measured and a molybdate-vanadate reagent solution. Analysis sample should be at least 100 mg / 1. It is essential

Zivilisatorische Einflüsse beschleunigen die Eutrophierung heblich, ob die Chloridionen der Analysenprobe mit der Molyb-vor allem stehender Gewässer. Unter Eutrophierung wird die 25 dat-Vanadat-Reagenzlösung oder gesondert als 0,5 - 2,5 %ige Nährstoffanreicherung in den Gewässern verstanden, als deren Lösung zugemischt werden. Civilization influences accelerate the eutrophication considerably, whether the chloride ions of the analysis sample with the molyb- mainly stagnant water. Eutrophication is understood to mean the 25 dat vanadate reagent solution or separately as 0.5 - 2.5% nutrient enrichment in the water, as the solution of which is admixed.

folge ein starkes Wachstum, besonders der Planktonalgen, auf- Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen erläutert: follow a strong growth, especially the plankton algae. The invention is illustrated in the following examples:

tritt. Nach dem Absterben der Algen sinken diese in tiefere Die Beispiele 1,2 und 3 (Vergleichsbeispiel) wurden mit occurs. After the algae have died off, they sink into deeper. Examples 1, 2 and 3 (comparative example) were included

Gewässerschichten ab und werden dabei unter Sauerstoffver- demselben Abwasser aus einem kommunalen Abwassernetz brauch bakteriell zersetzt. Am Boden solcher Gewässer finden 30 durchgeführt. Die fotömetrischen Analysen wurden mit einem schliesslich anaerobe chemische Umsetzungen unter Freiset- Analysen-Automaten VM 3 der Fa. Dr. Bruno Lange GmbH, zung von z.B. Schwefelwasserstoff statt. Berlin, gemacht. Fotometriert wurde mit dem Filter Layers of water and are thereby bacterially decomposed under the same oxygen wastewater from a municipal wastewater network. 30 are carried out on the bottom of such waters. The photometric analyzes were carried out using an finally anaerobic chemical reactions under automatic machine VM 3 from Dr. Bruno Lange GmbH, tongue of e.g. Hydrogen sulfide instead. Berlin, made. The filter was used for photometry

Eine Möglichkeit zur Zurückdrängung der Eutrophierung 380-720 (im. One way to suppress eutrophication 380-720 (im.

besteht in der Verkleinerung der Phosphatzufuhr. Mit dem kommunalen Abwasser gelangen etwa 2A des Phosphates in die 35 Beispiel 1 consists in reducing the supply of phosphate. With the municipal wastewater, about 2A of the phosphate reaches Example 1

Gewässer; Va des Phosphates stammt aus der Erosion des ge- Uber einen Zeitraum vom 24 Stunden wurden jeweils 120 Waters; Va of the phosphate comes from the erosion of the 120 over a period of 24 hours

düngten Ackerbodens. Volumenteile Abwasser mit 20 Volumenteilen einer 1 %igen fertilized arable land. Volumes of wastewater with 20 volumes of a 1%

Die Ausfällung der Phosphationen aus Abwässer ist möglich Natriumchloridlösung und mit 20 Volumenteilen einer Molyb-mit Eisen-, Aluminium-oder Calciumsalzen (Zeitschrift für an- dat-Vanadat-Reagenzlösung vermischt. Precipitation of the phosphate ions from waste water is possible sodium chloride solution and mixed with 20 parts by volume of a molybdenum with iron, aluminum or calcium salts (magazine for anad vanadate reagent solution.

gewandte Chemie 88, Heft 11, Seiten 354-365 (1976). Es wer- "o Die Molybdat-Vanadat-Reagenzlösung wurde bereitet aus den bei der Fällung Hydroxidphosphate ausgeschieden, die nach 250 g Ammoniumheptamolybdat p.a. und 560 ml konzentrier-dem durchschnittlichen Mm/P-Verhältnis von etwa 3:2 die Zu- ter Schwefelsäure. Die Stammlösung wurde mit Wasser auf 101 sammensetzung von [Mra(0H)]3[P04]2 haben. Mit Kalk fällt aufgefüllt. Die Analysenprobe wurde nach einer Wartezeit von ein Niederschlag aus, dessen Zusammensetzung dem Hydroxyl- 4_5 min. fotometriert. Die Analysenergebnisse wurden mittels apatit Ca5(P04)30H entspricht. 45 eines selbsttätigen Schreibers notiert. Die Messwerte ergaben Gewandte Chemie 88, Issue 11, pages 354-365 (1976). The molybdate-vanadate reagent solution was prepared from the precipitated hydroxide phosphates which, after 250 g of ammonium heptamolybdate and 560 ml, concentrated the average Mm / P ratio of about 3: 2 to the sulfuric acid. The stock solution was made up of 101 with water of [Mra (0H)] 3 [P04] 2. The lime precipitated was filled in. After a waiting period, the analysis sample was precipitated by a precipitate, the composition of which was photometrically measured for 4–5 min were noted using apatit Ca5 (P04) 30H. 45 of an automatic recorder

Zur wirtschaftlichen Ausnutzung der Fällmittel muss eine über eine Messdauer von 24 Stunden eine Phosphatkonzentra-richtige Dosierung der Fällmittel erfolgen. tionvon23,2 ± 0,2 mg/1 P2Os im Abwasser. For the economic use of the precipitants, the phosphate concentration must be dosed correctly over a measuring period of 24 hours. tion of 23.2 ± 0.2 mg / 1 P2Os in waste water.

Die einfachste Dosierung der Fällmittel erfolgt nach der Abwassermenge. In Vorversuchen wird bei dieser Methode ein Beispiel 2 The easiest dosage of the precipitants is based on the amount of waste water. In preliminary tests, an example 2 is used for this method

zeitlicher Verlauf der durchschnittlichen Phosphatkonzentra- 50 Uber einen Zeitraum von 24 Stunden wurden jeweils 120 tion im Abwasser ermittelt und aufbauend auf diese Phosphat- Volumenteile Abwasser mit 20 Volumenteilen 2 n Schwefelsäuanalysen wird z.B. mittels einer Zeitschaltung eine Anpassung re angesäuert und mit 20 Volumenteilen einer Molybdat-Vana-der Fällmittelmenge an die Phosphatfracht des Abwassers er- dat-Reagenzlösung vermischt. The course of the average phosphate concentration over time over a period of 24 hours was determined in each case 120 ions in the wastewater and, based on these phosphate volumes of wastewater with 20 volumes of 2 n sulfuric acid analyzes, e.g. acidified an adjustment by means of a time switch and mixed with 20 parts by volume of a molybdate vana - the amount of precipitant to the phosphate load of the waste water - reagent solution.

reicht. Die Molybdat-Vanadat-Reagenzlösung wurde bereitet aus enough. The molybdate vanadate reagent solution was prepared

55 250 g Ammoniumheptamolybdat p.a., 10 g Ammoniummono-Eine wesentlich genauere Dosierung der Fällmittel in Ab- vanadat p.a., 560 ml konzentrierte Schwefelsäure und 10 g Na-hängigkeit zur tatsächlichen Phosphatfracht im Abwasser wird triumchlorid p.a. Die Stammlösung wurde mit Wasser auf 101 beschrieben in der Zeitschrift Chemie, Ingenieur, Technik, 47, aufgefüllt. 55 250 g ammonium heptamolybdate p.a., 10 g ammonium mono-A much more precise dosage of the precipitants in vanadate p.a., 560 ml concentrated sulfuric acid and 10 g Na dependence on the actual phosphate load in the waste water becomes trium chloride p.a. The stock solution was made up to 101 with water described in the journal Chemie, Ingenieur, Technik, 47.

Nr. 13, Seiten 562—565 (1975). Hierbei wird die Phosphatkon- Die Analysenprobe wurde nach einer Wartezeit von 4—5 No. 13, pages 562-565 (1975). The analysis sample was taken after a waiting time of 4-5

zentration im Abwasser durch eine fotometrische Analyse nach 60 min fotometriert. Die Analysenergebnisse wurden mittels eines der Molybdat-Vanadat-Methode ermittelt (O.G. Koch, G.A. selbsttätigen Schreibers notiert. Die Messwerte ergaben über Koch-Dedic, Handbuch der Spurenanalyse Teil 2,2. Auflage eine Messdauer von 24 Stunden eine Phosphatkonzentration (1974), Seiten 898-900). von 23,2 ± 0,2 mg/1 P2Os im Abwasser. concentration in the wastewater photometrically analyzed after 60 min. The analysis results were determined using a molybdate-vanadate method (OG Koch, GA automatic writer noted. The measured values were given by Koch-Dedic, Handbook of Trace Analysis Part 2.2. Edition of a measurement time of 24 hours a phosphate concentration (1974), pages 898-900). of 23.2 ± 0.2 mg / 1 P2Os in waste water.

Nachteilig bei dieser Fällmitteldosierung ist die Neigung zur Kristallitbildung in den von der Molybdat-Vanadat-Reagenzlö- °5 Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel) A disadvantage of this metering of precipitant is the tendency to form crystallite in the molybdate-vanadate reagent solution. Example 3 (comparative example)

sung durchflossenen Apparateteilen. Durch die Kristallitbildung Uber einen Zeitraum von 24 Stunden wurden jeweils 120 kommt es zu starken Abweichungen zwischen dem Messwert Volumenteile Abwasser mit 20 Volumenteilen 2 n Schwefelsäu-und dem tatsächlichen Phosphatgehalt des Abwassers. Dieser re angesäuert und mit 20 Volumenteilen der Molybdat-Vana- through which parts of the apparatus flow. As a result of the crystallite formation over a period of 24 hours, there were 120 deviations between the measured value volume parts of wastewater with 20 volume parts of 2N sulfuric acid and the actual phosphate content of the wastewater. This acidified and with 20 parts by volume of the molybdate van

3 3rd

629 307 629 307

dat-Reagenzlösung vermischt, die für das Beispiel 1 benutzt Tabelle wurde. Zeit nach der ersten ermittelte Analysenwerte dat reagent solution mixed, which was used for Example 1 table. Time after the first determined analytical values

Die Analysenprobe wurde nach einer Wartezeit von 4-5 Reinigung (mg P2Os/l Abwasser) min. fotometriert. Die mittels eines selbsttätigen Schreibers no- (h) After a waiting period of 4-5 cleaning (mg P2Os / l waste water) the analysis sample was min. photometric. The by means of an automatic clerk no- (h)

tierten Messergebnisse sind in der Tabelle zusammengefasst. 5 The measurement results are summarized in the table. 5

Nach 24 Stunden wurden die Rohr- und Kuvettenwege, in 0 23,2 After 24 hours, the tube and cuvette paths, in 0 23.2

denen eine Kristallitbildung stattgefunden hat, mit einer 10 1 18,8 which has crystallized, with a 10 1 18.8

%igen Natronlauge unter Zusatz von 2 % Tensiden gespült und 2 13,4 % sodium hydroxide solution with the addition of 2% surfactants and 2 13.4

zum Schluss mit Wasser nachgespült. 4 11,6 finally rinsed with water. 4 11.6

Die anschliessende erste Analysenprobe ergab wieder eine io 8 9,8 The subsequent first analytical sample again yielded an OK 8 9.8

Phosphatkonzentration von 23,2 mg/1 P205 im Abwasser. 12 9,2 Phosphate concentration of 23.2 mg / 1 P205 in the waste water. 12 9.2

16 8,9 16 8.9

20 8,7 20 8.7

24 8,7 24 8.7

15 Apparatur gesäubert 23,2 15 Equipment cleaned 23.2

C C.