CN101646938A - 用于测定含水试样的含磷量的方法和设备 - Google Patents
用于测定含水试样的含磷量的方法和设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101646938A CN101646938A CN200880003406A CN200880003406A CN101646938A CN 101646938 A CN101646938 A CN 101646938A CN 200880003406 A CN200880003406 A CN 200880003406A CN 200880003406 A CN200880003406 A CN 200880003406A CN 101646938 A CN101646938 A CN 101646938A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sample
- condensation product
- carrier gas
- burning
- syringe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 27
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 27
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 11
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 10
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 41
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 13
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 238000007539 photo-oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 235000019628 coolness Nutrition 0.000 description 1
- 238000003869 coulometry Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001745 non-dispersive infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 150000002903 organophosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000011378 shotcrete Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
- G01N33/182—Water specific anions in water
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
- G01N31/12—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using combustion
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
- Y10T436/16—Phosphorus containing
Abstract
本发明设计一种方法，该方法用于测定含水试样、特别是排放水试样的含磷量，其中该试样经过热氧化分解，并且通过光度检测测定在含水分析溶液中的该分解后试样的正磷酸盐含量，通过在燃烧炉中对试样的无催化剂燃烧分批分解，使得在单一步骤中进行热分解，产生的燃烧气体通过运载气流从燃烧炉中带走，并对该燃烧/运载气体流进行冷却以便获得作为冷凝物的含水分析溶液。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的用于测定含水试样的含磷量的方法，以及实现该方法的设备。
背景技术
测定水中特殊物质的含量并从而测定水质，特别是被有机材料，氮化合物和/或卤素化合物污染的污水的测定方法是将试样在含有富氧的输运气体(运载气体)的空气中蒸发和燃烧，并输送通过燃烧获得的气体混合物到适于显示二氧化碳，氮氧化物等等的存在的检测器。
以下(尤其)检测器证明是有用的：用于测定碳含量的红外探测器，用于测定含氮量的专门的化学发光检测器或电化学传感器，和所谓的用于测定卤化物含量的库仑检测器。
基于水试样的燃烧的检测方法已经广泛地被用来测定试样的有机物质含量，所谓的TOC(有机碳总量)。为此目的，通常将少量的带有输运气体的水放入炉中通过电阻加热而加热到预定温度；在里面几乎立即蒸发和燃烧，并且产生的气体被送到NDIR-CO2检测器，其标记CO2含量，而表示水试样的C含量。这种方法和相应的设备的更进步的具体实施方式描述在DE4344441 C2中。一种改进的用于测量例如在极干净的水或很纯的用于药物涂覆的溶液中的极低TOC值的设备，描述在EP 0 684 471 A2。
这类进一步发展的方法和适当设计的反应器或完整的配置已经由申请人在EP 0887 643 B1和EP 1 055 927 B1中推荐过。
水中除了含有上述材料外，磷也是基本上影响排放水的质量的一种化学元素，并且需要用于处理这种水的技术，有时取决于存在的含量，因此，增加的注意已经指向其定量测量。不象水中碳，氮和卤化物含量，迄今为止还不能定量地显示气态介质(燃烧气体+运载气体)中的磷。相反，为此目的被证明有用的检测方法是通过含水溶液实现。这些方法，简单地，采用添加了特种试剂的含水试样的颜色变化；它们被称为“蓝色方法”或“黄色方法”并且以相应的标准规定(例如参见，www.wtw.com/media)。
然而磷以三部分存在于天然水中，即(1)无机的，溶解的正磷酸盐，(2)溶解的有机磷化合物和(3)与生物质结合或附在微粒上的颗粒磷，已知的显示方法是基于正磷酸盐含量的测量。为了测定含水试样的全部含磷量，因此，需要测定部分(2)和(3)，通过将它们转换为光度测定可检测的正磷酸盐。
对于这种转换，早就已知的方法采用添加酸性介质的化学试剂氧化，有时候增加压力和提升反应温度；例如参照JP 2004093509 A。一种测定有机材料(例如，石油)中含磷量的已知方法在于将这些材料与碱性溶液混合并在密闭反应容器中的氧气氛中燃烧；参照JP 62003643 A。
专利US5702954描述了用于分析植物或动物含磷酸盐的试样的若干步骤的方法，其包括在有还原方式(例如，氢)的情况下燃烧，随后在另一反应室以环境温度与臭氧(ozone)转换。US 2003/0032194 A1也描述了一种若干步骤的氧化方法，其主要用于检测氮和硫，但是也用于磷，在包含这些元素的试样中。采用特殊催化剂或臭氧的热分解法也是已知的，例如，根据JP 59154358 A或JP 61140836 A。
各种其它已知方法借助试样在紫外辐射下光氧化分解，特别是在具有光致氧化催化剂的情况下。这类方法被描述，例如在EP 0 634 646 B1或JP 07027706 A中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于测定含水试样中磷含量的改进的方法和改进的设备，其允许试样的分析采用不复杂的技术和更少的消耗材料，以便更经济且能容易地在实践中实施。
这一目的通过具有权利要求1中陈述的特征的方法，以及通过具有权利要求11陈述的特征的设备实现。基于本发明思想的进一步的优越的改进存在于从属权利要求中。
本发明包括显著的且令人惊奇的实现试样分解的思想，也就是说，在单一步骤中不用催化剂，通过将试样在燃烧炉中(即在氧气氛围中)燃烧，将不同部分的磷转换成光度测定可显示的正磷酸盐。这种燃烧按分批分解进行，即通过以喷射法将预定的少量试样导入(或者密闭的)炉子中。
此外，本发明包括这种创意，即将因此产生的燃烧气体通过运载气流导离燃烧炉并将这一气流冷却，以便获得需要用于分析的含水溶液，通过这种方式，从气流中分离的冷凝物基本上以正磷酸盐的形式包含了试样的全部含磷量。
本发明提供的方法具有显著的优点，即从开始是简单且容易控制的，其实现需要较少数量的消耗品(使用的化学物质)，并且对于作业和环境保护方面是有利的。
在本方法的一个优选的具体实施方式中，分解的试样不仅用来测定其含磷量，而且用来测定其它物质含量，特别是碳和/或氮。为此目的，它在各种情况下被送到适当的检测器，即一种常规构造的CO2检测器(NDIR检测器)，以便测定碳，以及送到常规的NO检测器(化学发光检测器或电化学传感器)，以便测定氮。这里使用的该燃烧-运载气体流可以与从冷凝物中回收的气体相同，该通过该冷凝物以便获得用于分析的水溶液。然而，在实现该方法的另一方式中，提供了多种试样和相关的分解方法，一方面用于测定磷，另一方面用于测定碳/氮(C/N)。一种特殊的设备可以包括用于连续的热分解测量试样的交替的P和C/N测定。
在本发明的另一具体实施方式中，冷凝物被收集在冷却收集器中，通过它提取出规定的数量用于光度检测。一种特殊的可变的设计，最适合用于少量试样的操作，其中，通过注射器从从冷却收集器中提取冷凝物，并将提取的冷凝物输送到检测位置处，特别地，该注射器是协调-控制的和/或电机驱动的注射器。
注射器的使用具有另外的优点，即使得提取的冷凝物可与化学试剂混合，化学试剂必须被结合用于光度检测，因为该试剂只是在冷凝物之后被简单地吸进注射器，必要时可通过活塞的多次作用与冷凝物混合。这有利于含水分析溶液被输送到流通试管中，以便进行一个已知的分析过程。另外地，冷凝物还可以被注射到试剂流中。
冷却燃烧/运载气体流的决定性步骤可以在简单的电力控制下，通过珀耳帖致冷器(Peltier cooler)精确地进行。此外，燃烧/运载气体流可在两个阶段冷却，第一阶段，获得冷凝物，第二阶段，被冷却到接近0℃的温度(大约2-4℃)。
对于该设备，本发明的显著创意在于，在常规构造的燃烧炉的下游设有气体冷却器，该气体冷却器具有冷却收集器，用于从燃烧/运载气体流中分离冷凝物，以及从收集器中抽出冷凝物并且将其输送到P检测位置(一种光度测定的检测装置)的装置。随后该燃烧炉具有适当的用于获得和引导运载气体和试样的装置，以及炉子出口与气体冷却器之间的连接部件，并且该设备最后也包括磷光度检测装置。
在该设备的令人满意的具体实施方式中，气体冷却器包括两个冷却阶段，使得冷却收集器与第一冷却阶段相关。该设备是特别简单，且易于控制和处理的，在具体实施方式中，气体冷却器和/或至少一个冷却阶段通过电子温度控制(T-controllable)的珀耳帖致冷器实现。
冷凝物输送装置的优选的具体实施方式在于其包括协调-控制的和/或步进电机驱动的注射器。在这种情况下，该冷却收集器和冷凝物输送装置彼此有效地适应，通过这种方式，注射器从上面插入冷凝物储存器中(其具有自上通入的通路)。试样也可以同样地被引入燃烧炉，即通过注射器装置从上注入水或排水试样。
此外，在本发明的一个具体实施方式中，燃烧炉被设计为密封的垂直炉，使得运载气体和试样被引入炉子的上部区域，并且用于移除燃烧/运载气体的导管配置在它的下部区域。这一密封性能通过在用于引导试样和运载气体的导管中设置适当的阀门以及用于移除气体的导管得以保证。
在本发明的另一具体实施方式中，推荐的设备包括，除测定含磷量的装置之外，包括CO2检测器用于测定碳含量和/或NO检测器用于测定含氮量，每个检测器均被设置在气体冷却器的气体出口处。
本发明的其他优点和有用的特征，将从下述典型实施例的说明和参照附图的具体实施例各个方面中变得明显。
附图说明
图1为本发明实施例的设备中燃烧炉的主要部件的横截面示意图；
图2为本发明设备的总体草图；
图3为图2所示设备中气液分离器(气体冷却器)的中心部件的横截面示意图。
具体实施方式
附图1示出了用于实施本发明所述方法的实施例的试样燃烧炉1的最重要部分的截面图，其内部设有基本上为细长圆柱形的陶瓷反应器2(在图中其轮廓用虚线表示)。在其下端(炉的冷端)具有直径介于6至10毫米之间的管状出口，可容易地从下部清理该出口以去掉盐层。
炉1包括第一上部加热区3，在本实施例中，该第一上部加热区中最高温度可达800℃，和第二下部加热区4，该第二下部加热区中所述最高温度为1250℃。所述两个加热区通过电热丝5，6加热，电热丝由特殊的抗高温合金制成中空的圆柱体，即材料陶瓷纤维加热材料(
)，且电热丝绕各自的反应器2的截面设置。该上部和下部加热区包括陶瓷纤维绝缘体7和8，陶瓷绝缘体的厚度根据最高温度的不同而不同；底部区域，即，加热区之间的区域10a、10b，和铝外罩12下部的区域11a、11b也通过陶瓷纤维绝缘。在外罩12的上部区域中，还提供了一种用于装载试样和供应运载气体的装置(附图中未示出)。
附图1所示和上面描述的炉结构能够长期产生高温，尤其是第二下部加热区4，因为特殊绝缘既有助于产生可容许的能量消耗，又消除了对周围环境的潜在危险。
引入该燃烧炉的含水试样在不低于1200℃、优选大约为1250℃下通过无催化剂燃烧分解，其包含的不同磷组分以这种方式全部转换为正磷酸盐，且可通过已被发明人证实的已知的标准验证方法(尤其是蓝色和黄色方法)实现验证。
附图2为测量装置13大致的总体结构示意图，该测量装置用于用于测定废水或设计用水中包含的不同物质。还示出了图1所示和上面所描述的作为装置13的主要部件的燃烧炉1。然而作为一种选择，另一种类型的燃烧炉(可能具有辐射加热)也可以设置在该位置处。为更清楚，在该草图模型中省略了本发明的不必要部分，如用于测量装置的校准和清洗的部分。
同样地，也没有显示控制单元(控制器)，控制单元控制包括试样分解和计量过程的整个作业顺序，和该装置中以连接至主体，传送，加热为目的的和示范装置。基于此处的程序说明和下面阐述的装置结构，这种控制装置的执行和操作在本领域技术人员掌握的范围内。
与燃烧炉1连接，且作为测量装置13中的核心元件，在输入侧具有用于为侧量过程提供运载气体的运载气体贮藏容器14，该运载气体贮藏容器连接有输入阀装置15。此外，该炉具有加热控制器17，该加热控制器用于控制该炉的电加热，和试样进料装置18，该试样进料装置用于为该炉的试样注射阀19供料。
试样进料装置18包括试样储存器20，例如可以设置在净化设备的入口，注射单元21，其可输送地固定在输送器22上，和相关的输送控制器23。注射器单元21包括定量注射器24和步进电机25，以便实现精确可控制的注射激励，并因此实现预定试样体积的进料。
在炉子1的出口设有第一冷却阶段26，第一冷却阶段包括冷却收集器(cooling-trap)单元27，珀耳帖致冷器28，和相关的温度控制器29，该温度控制器在冷却收集器单元27处或在其内具有温度传感器(T-sensor)29a。第一冷却阶段26的下游是第二冷却阶段30，第二冷却阶段包括冷却块31，该冷却块具有相关的珀耳帖致冷器32，为了控制后者，还包括具有温度传感器33a的温度控制单元33。
在第一冷却阶段26处设有另一注射单元34，注射单元34——与用于燃烧炉1供给的注射单元21类似——包括具有步进电机36的注射器35，以便具有精确控制的激励。此外，该注射单元34同样地设置在输送器37上，该输送器连接有输送控制单元38，用于将注射单元输送到第二工作位置。后者位于流通试管39上方，注射器35的注射针可以插入在试管39中，如同插入在冷却收集器27中一样。第二工作位置由虚线表示，如同注射单元21的初始工作位置一样。
试剂容器41通过泵40连接到流通试管39的入口，该试剂容器中储存了用于磷的光度检测所需的化学试剂。该流通试管39伸入到光度计单元42中，设计该光度计单元用于对流经该流通试管39的含水试样进行光度分析，并且其出口被连接到磷评估阶段43。
在第二冷却阶段30的出口，燃烧炉1的输出导管44被分成两支，一个导管通向NO检测器45，NO检测器45在其出口侧连接到氮(TN)评估阶段46，另一个导管则通向CO2检测器47，CO2检测器47在其出口侧连接到碳(TOC)评估阶段48。
通过上面对本发明方法的阐述，测量装置13的工作方法已经非常清楚了，但是再次简略概括如下。
通过第一注射单元21将含水试样从储存器20中取出，输送到燃烧炉1处并注射到炉子中。在内部已经设好的温度下，试样几乎瞬间蒸发和燃烧，并且产生的燃烧气体与运载气体储存器14供给的运载气体流一起被从炉子中输送到输出导管44内。在冷凝器中，燃烧/运载气体流被冷却到第一冷却温度，在该温度下在冷却收集器27中形成冷凝物。通过第二注射单元34提取预定量的该冷凝物，并将其放入流通试管39中，在流通试管39中该预定量的该冷凝物与泵40提供的试剂混合以便能进行光度检测操作，之后被送到光度计单元42以进行磷检测。
在第二冷却阶段30中，燃烧/运载气体流被冷却到接近0℃的第二冷却温度，并且在该冷却阶段的输出端，所述气体被送到检测器45和47以进行NO和CO2的检测。在检测器42，45和47中的检测操作产生结果时，各自得评估阶段43，46和48测定含水试样的总含磷量(TP)，总含氮量(TN)和总有机碳含量(TOC)，该含水试样取自储存器20并在燃烧炉1中分解。
图3显示了冷却收集器27的横截面详细结构。在代表基体的块体27a中，设有输入部27b，通过该输入部冷却收集器27与燃烧炉1的出口相连，并且通过该输入部流入燃烧/运载气体流G。输入部27b通入垂直孔27c，在气流冷却期间在该垂直孔下部区域沉积有冷凝物K。在基体27a的上部区域设置有另外的横向通道部27d，该横向通道部通入孔27c，并且借助于该横向通道部，冷却的且无冷凝物的燃烧/运载气体流G最终被导入到第二冷却阶段30。插头27e封闭孔27c的下端。
本发明的具体实施方式不局限于以上说明的实例和这里强调的方面，而是在本领域技术人员的范围内可能进行大量的变型。特别是所述的两级冷却装置可以由简单的单级气-液分离器代替，同样地对于使用第一注射单元的试样供给设备和/或对于第二注射器单元的安装与运输，可以简化以便降低成本，特别是通过去除相关的电子控制的传送机构。
Claims (19)
1、一种用于测定含水试样、特别是排放水试样的含磷量的方法，其中该试样经过热氧化分解，并且通过光度检测测定在含水分析溶液中的该分解后试样的正磷酸盐含量，其特征在于，
通过在燃烧炉中对试样的无催化剂燃烧分批分解，使得在单一步骤中进行热分解，产生的燃烧气体通过运载气流从燃烧炉中带走，并对该燃烧/运载气体流进行冷却以便获得作为冷凝物的所述含水分析溶液。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将冷却的燃烧/运载气体流导入为此目的而设计的CO2和/或NO检测器中，以测定试样的含碳量和/或含氮量。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，含水分析试样的含磷量的测定，以及燃烧/运载气体流的含碳量和/或含氮量的测定，通过采用不同的分解后的试样独立地进行，特别是通过采用一系列试样交替进行。
4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，含水分析试样的含磷量的测定，以及燃烧/运载气体流的含碳量和/或含氮量的测定，通过采用同一分解后的试样进行。
5、根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，将冷凝物收集在冷却收集器中，并且从所述冷却收集器中提取规定的数量以用于光度检测。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过注射器从冷却收集器中提取冷凝物和并将提取的冷凝物输送到检测位置处，所述注射器尤其为协调-控制的和/或电机激励的注射器。
7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过注射器将提取的冷凝物和液体试剂混合，以便形成含水分析溶液。
8、根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，将含水分析试样输送到流通试管中或另一检测单元中以用于进行光度检测。
9、根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述燃烧/运载气体流通过珀耳帖致冷器冷却至预定温度。
10、根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述燃烧/运载气体流在两个阶段中冷却，使得在第一阶段中得到所述冷凝物，在第二阶段中冷却至接近0℃。
11、一种用于测定含水试样，特别是排放水试样的含磷量的设备，其中该试样经过热氧化分解，并且通过光度检测测定在含水分析溶液中的该分解后试样的正磷酸盐含量，具有：
热反应器，所述热反应器设计为燃烧炉，所述燃烧炉具有运载气体入口，试样入口和燃烧/运载气体出口；
运载气体源，所述运载气体源连接至所述燃烧炉上游；
气-液分离器，所述气-液分离器连接至所述燃烧炉下游，以便从所述燃烧/运载气体流中分离出冷凝物；
冷凝物输送装置，所述冷凝物输送装置用于从冷却收集器中提取冷凝物并将提取的冷凝物输送到检测位置；和
磷的光度检测装置。
12、根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述气体冷却器包括两个冷却阶段，所述冷却收集器与第一冷却阶段相关联。
13、根据权利要求11或12所述的设备，其特征在于，气体冷却器或至少一个气体冷却阶段设置为电子温度控制的珀耳帖致冷器。
14、根据权利要求11至13中任一项所述的设备，其特征在于，所述冷凝物输送装置包括注射器，所述注射器为协调-控制的和/或由步进电机驱动的。
15、根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述冷却收集器包括冷凝物储存器，所述冷凝物储存器在上面是通的，并且设计所述冷凝物输送装置使得所述注射器从上插入所述冷凝物储存器中。
16、根据权利要求11至15任一项所述的设备，其特征在于，所述燃烧炉设计为密封的竖直炉，使得将运载气体入口和试样入口设置在炉子的上部区域，燃烧/运载气体出口设置在炉子的下部区域。
17、根据权利要求11至16任一项所述的设备，其特征在于，所述燃烧炉的试样入口包括注射器，所述注射器为协调-控制的和/或由步进电机驱动的。
18、根据权利要求11至17任一项所述的设备，其特征在于，所述磷的光度检测装置包括测量试管，特别地，设计所述测量试管以通过所述注射器填充所述测量试管。
19、根据权利要求11至18任一项所述的设备，其特征在于，在所述气体冷却器的气体出口处设置CO2检测器以便测定含碳量和/或设置NO检测器以便测定含氮量。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102007004339.4 | 2007-01-29 | ||
| DE102007004339A DE102007004339B4 (de) | 2007-01-29 | 2007-01-29 | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Phosphorgehaltes einer wässrigen Probe |
| PCT/EP2008/051064 WO2008092869A1 (de) | 2007-01-29 | 2008-01-29 | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des phosphorgehaltes einer wässrigen probe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101646938A true CN101646938A (zh) | 2010-02-10 |
| CN101646938B CN101646938B (zh) | 2011-10-12 |
Family
ID=39322580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008800034068A Active CN101646938B (zh) | 2007-01-29 | 2008-01-29 | 用于测定含水试样的含磷量的方法和设备 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7993930B2 (zh) |
| EP (1) | EP2115453B1 (zh) |
| KR (1) | KR101455246B1 (zh) |
| CN (1) | CN101646938B (zh) |
| DE (1) | DE102007004339B4 (zh) |
| RU (1) | RU2489714C2 (zh) |
| WO (1) | WO2008092869A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015118586A1 (de) * | 2015-10-30 | 2017-05-04 | Lar Process Analysers Ag | Probenverdünnung |
| DE102018105611A1 (de) * | 2018-03-12 | 2019-09-12 | Lar Process Analysers Ag | Messanordnung und Messverfahren zur Bestimmung eines Inhaltsstoffes oder Qualitätsparameters von Wasser oder Abwasser |
| KR102210237B1 (ko) * | 2018-12-27 | 2021-02-01 | (주)파인텍 | 무촉매방식의 총유기탄소 분석장치 |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3428432A (en) * | 1964-07-06 | 1969-02-18 | John J J Staunton | Analytical combustion train |
| BE695914A (zh) * | 1967-03-22 | 1967-09-01 | ||
| US3607070A (en) * | 1970-02-04 | 1971-09-21 | Dow Chemical Co | Method and apparatus for the determination of phosphorus in aqueous solutions |
| DE2728706A1 (de) * | 1977-06-25 | 1979-01-18 | Hoechst Ag | Verfahren zur automatischen phosphatbestimmung |
| JPS59154358A (ja) | 1983-02-23 | 1984-09-03 | Shimadzu Corp | 全燐測定装置 |
| US4599316A (en) * | 1983-12-02 | 1986-07-08 | Hoffmann-La Roche Inc. | Photometric method for the determination of inorganic phosphate in liquid samples |
| FR2574548B1 (fr) | 1984-12-10 | 1987-07-31 | Alsthom Atlantique | Dispoitif de mesure de la teneur d'un liquide en germes de cavitation |
| JPS61140863A (ja) | 1984-12-14 | 1986-06-27 | Fuji Electric Co Ltd | 水中の燐化合物の分析装置 |
| JPS623643A (ja) | 1985-06-29 | 1987-01-09 | Ngk Insulators Ltd | リンの分析方法 |
| US4843015A (en) * | 1987-11-05 | 1989-06-27 | Westvaco Corporation | Method for determining volatile phosphorus in carbon |
| JP2728706B2 (ja) | 1988-12-29 | 1998-03-18 | イビデン株式会社 | 窒化アルミニウム焼結体 |
| SU1713535A1 (ru) * | 1990-01-16 | 1992-02-23 | Всесоюзное научно-производственное объединение комбикормовой промышленности "Комбикорм" | Способ контрол качества сырь и комбикормов |
| US5270216A (en) * | 1992-02-13 | 1993-12-14 | Gas Research Institute | Measurement of low phosphonate concentrations |
| US5567621A (en) | 1993-07-14 | 1996-10-22 | Shimadzu Corporation | Method of and apparatus for analyzing nitrogen compound and phosphorus compound contained in water |
| JP3269196B2 (ja) | 1993-07-14 | 2002-03-25 | 株式会社島津製作所 | 水中の窒素化合物及びリン化合物の分析装置 |
| DE4344441C1 (de) | 1993-12-24 | 1995-07-13 | Siepmann Friedrich W | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung des Gehalts an oxidierbaren Inhaltsstoffen in wäßrigen Flüssigkeiten |
| JP3265830B2 (ja) | 1994-05-27 | 2002-03-18 | 株式会社島津製作所 | 全有機体炭素計 |
| US5702954A (en) | 1995-09-29 | 1997-12-30 | Colorado Seminary | Method to detect phosphorus |
| DE19727839A1 (de) | 1997-06-24 | 1999-01-28 | Lar Analytik Und Umweltmestech | Verfahren zur Bestimmung eines Wasserinhaltsstoffes |
| US6177276B1 (en) * | 1997-12-16 | 2001-01-23 | Chemtreat, Inc. | Oxidation and measurement of phosphonates in aqueous solutions |
| US6458328B1 (en) | 1999-03-05 | 2002-10-01 | Antek Instruments, L.P. | Staged oxidation chamber for enhanced nitrogen and sulfur detection |
| EP1055927B1 (de) | 1999-05-03 | 2004-10-06 | LAR Analytik und Umweltmesstechnik GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum Aufschluss einer wässrigen Lösung zur Kohlenstoffgehaltsbestimmung |
| DE19923139A1 (de) * | 1999-05-03 | 2000-12-07 | Lar Analytik & Umweltmestechni | Verfahren und Vorrichtung zum Aufschluß einer wässrigen Lösung zur Kohlenstoffgehaltsbestimmung |
| DE10240410B3 (de) | 2002-09-02 | 2004-02-05 | Lar Analytik Und Umweltmesstechnik Gmbh | Verfahren zur Bestimmung des Sauerstoffbedarfs einer wässrigen Lösung für einen Klärprozess |
| JP4044399B2 (ja) | 2002-09-03 | 2008-02-06 | 東亜ディーケーケー株式会社 | 全窒素・全りん測定装置および試料水導入装置 |
| DE10360445A1 (de) * | 2003-12-22 | 2005-07-28 | Lar Analytik & Umweltmesstechnik Gmbh | Verfahren und Anordnung zur Bestimmung von Wasserinhaltsstoffen |
-
2007
- 2007-01-29 DE DE102007004339A patent/DE102007004339B4/de active Active
-
2008
- 2008-01-29 WO PCT/EP2008/051064 patent/WO2008092869A1/de active Application Filing
- 2008-01-29 KR KR1020097017956A patent/KR101455246B1/ko active IP Right Grant
- 2008-01-29 CN CN2008800034068A patent/CN101646938B/zh active Active
- 2008-01-29 US US12/524,893 patent/US7993930B2/en active Active
- 2008-01-29 RU RU2009129194/15A patent/RU2489714C2/ru active IP Right Revival
- 2008-01-29 EP EP08708381.2A patent/EP2115453B1/de active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2008092869A1 (de) | 2008-08-07 |
| KR20090127879A (ko) | 2009-12-14 |
| US20100173419A1 (en) | 2010-07-08 |
| EP2115453A1 (de) | 2009-11-11 |
| DE102007004339A1 (de) | 2008-08-07 |
| RU2489714C2 (ru) | 2013-08-10 |
| DE102007004339B4 (de) | 2008-10-02 |
| US7993930B2 (en) | 2011-08-09 |
| CN101646938B (zh) | 2011-10-12 |
| EP2115453B1 (de) | 2017-04-12 |
| KR101455246B1 (ko) | 2014-10-28 |
| RU2009129194A (ru) | 2011-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101646938B (zh) | 用于测定含水试样的含磷量的方法和设备 | |
| GB2445188A (en) | Combustion analyzer apparatus and method of combustion analysis | |
| US8302495B2 (en) | Diluting sampler and a method for collecting and diluting a gaseous sample | |
| US20070292955A1 (en) | Analytical Device And Method For Analysing A Sample, As Well As Injection Assembly For Use With Such An Analytical Device | |
| CN104422657A (zh) | 用于确定液体样品的化学需氧量的分析机构 | |
| US5531961A (en) | Water impurity analyzer | |
| US11243149B2 (en) | Measurement arrangement and measurement method for determining a constituent substance or quality parameter of water or waste water | |
| CN102012369B (zh) | 一种灵敏、稳定并能连续雾化的原子荧光发生系统 | |
| JP2007212452A (ja) | トップローディング式反応物管を備えた分析装置 | |
| US10921299B2 (en) | Analytical device for constituents of a sample | |
| EP2950094B1 (en) | Sample heating device and elemental analyzer | |
| US20050129578A1 (en) | Fast system for detecting detectible combustion products and method for making and using same | |
| CN108431597A (zh) | 样品稀释 | |
| CN207163915U (zh) | 一种基于原子发射光谱的农药残留快速检测装置 | |
| EP1939620A1 (en) | Combustion analyser sample introduction apparatus and method | |
| JP3211462B2 (ja) | 炭素測定装置 | |
| KR102207889B1 (ko) | Toc 측정 장치용 잔존 이산화탄소배출장치 | |
| CN212341012U (zh) | 一种基于原子发射光谱的锡含量小型化检测装置 | |
| ATE456795T1 (de) | Reaktorvorrichtung zur isotopischen analyse | |
| CN203324196U (zh) | 总无机碳高效反应装置 | |
| KR101400559B1 (ko) | 가스 분석장치 | |
| RU2352933C1 (ru) | Анализатор углерода и серы | |
| CN201508313U (zh) | 一种连续雾化型的高性能原子荧光发生装置 | |
| EP0924517A1 (en) | Method and apparatus for analysing a sample | |
| CN109164837A (zh) | 流量恒定装置及其使用方法、快速分析仪器及其检测方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Berlin, Germany Patentee after: Puluoyinsi Co.,Ltd. Patentee after: ATTIS WARNER Address before: Berlin, Germany Patentee before: Lar Process Analysers AG Patentee before: ATTIS WARNER |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |