CS198705B1 - Method of continuos analysis of gases and liquids - Google Patents
Method of continuos analysis of gases and liquids Download PDFInfo
- Publication number
- CS198705B1 CS198705B1 CS194478A CS194478A CS198705B1 CS 198705 B1 CS198705 B1 CS 198705B1 CS 194478 A CS194478 A CS 194478A CS 194478 A CS194478 A CS 194478A CS 198705 B1 CS198705 B1 CS 198705B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- concentration
- gas
- foam
- analyzed
- analyte
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims description 22
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 27
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 24
- 239000012491 analyte Substances 0.000 claims description 18
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 8
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims description 8
- 239000012911 assay medium Substances 0.000 claims description 5
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000004141 Sodium laurylsulphate Substances 0.000 claims 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 16
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 11
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 11
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 4
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 iodide ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003599 detergent Chemical class 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 2
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- QCVGEOXPDFCNHA-UHFFFAOYSA-N 5,5-dimethyl-2,4-dioxo-1,3-oxazolidine-3-carboxamide Chemical compound CC1(C)OC(=O)N(C(N)=O)C1=O QCVGEOXPDFCNHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000002322 Egg Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010000912 Egg Proteins Proteins 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N Nitrous acid Chemical compound ON=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000007630 basic procedure Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 235000014103 egg white Nutrition 0.000 description 1
- 210000000969 egg white Anatomy 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 239000008396 flotation agent Chemical class 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N nitrous oxide Inorganic materials [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007785 strong electrolyte Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu provádění fyzikálněchemioké analýzy roztoků v laboratořích i provozech. Je vhodný pro periodické i kontinuální automatické měření.The invention relates to a method for performing physico-chemical analysis of solutions in laboratories and plants. It is suitable for periodic and continuous automatic measurement.
Vynálezu lze použít při měření a regulaci výrobních procesů, automatické laboratorní analýze jednotlivých vzorků, k detekci látek přítomných v malé koncentraci jako například při měření čistoty životního prostředí, v chromatografii a v jiných případech.The invention can be used in the measurement and control of manufacturing processes, automated laboratory analysis of individual samples, to detect substances present at low concentrations such as environmental purity measurements, chromatography and other cases.
V dosud používaných metodách kontinuální analýzy se měření provádějí tak, že se analyzované médium, plyn nebo kapalina, uvádějí do styku s čidlem na určování koncentrace stanovované látky v analyzovaném médiu. Tento základní postup se provádí v mnoha variantách, při nichž se například analyzovaná kapalina uvádí do styku s proudem plynu, analyzovaný plyn se uvádí do styku s roztokem reakčního nebo pomocného činidla, analyzovaný plyn se nechá probublávat roztokem, v němž je umístěno čidlo a v mnoha dalších uspořádáních.In the methods of continuous analysis used hitherto, the measurements are carried out by contacting the analyte medium, gas or liquid with a sensor to determine the concentration of the analyte in the analyte medium. This basic procedure is carried out in many variants, for example, where the analyte is contacted with a gas stream, the analyte is contacted with a reagent or auxiliary solution, the analyte gas is bubbled through the solution containing the sensor, and in many other arrangements.
Nového a vyššího účinku při analýze plynů a kapalin lze dosáhnout použitím způsobu, který je předmětem tohoto vynálezu. Způsob kontinuální analýzy plynných a kapalných látek podle tohoto vynálezu spočívá v tom, že se analyzované médium smísí ve směšovacím prostoru s pěnotvorným činidlem, například s 20%ním roztokem sodné soli laurylsulfátu a 0,1 N kyselinou sírovou a dále s nosným plynem, například vzduchem a ve vzniklé pěně se určuje koncentrace stanovované látky, která je úměrná koncentraci stanovované látky v analyzovaném médiu.New and higher performance in the analysis of gases and liquids can be achieved using the method of the present invention. The method for the continuous analysis of gaseous and liquid substances according to the invention consists in mixing the medium to be analyzed in a mixing chamber with a foaming agent, for example 20% sodium lauryl sulfate and 0.1 N sulfuric acid, and a carrier gas, for example air and determining the concentration of the analyte in the resulting foam, which is proportional to the concentration of the analyte in the assay medium.
198 705198 705
198 70S198 70S
V některých případech ee analyzované médium směšuje s pomocným anebo reakčním činidlem, kterým může být kapalina nebo plyn.In some cases, the medium to be analyzed is mixed with an auxiliary or reagent, which may be a liquid or a gas.
Novým rysem metody podle vynálezu je, že se měření provádí v pěně - disperzi kapaliny a plynu, která je za přítomnosti pěnotvornélio činidla stabilní a v jejíž objemové jednotce je při zachování stálých podmínek konstantní poměr mezi množstvím plynu a kapaliny. Výjimečným rysem pěny je, že má podstatně vyšší objem než má kapalina v pěně zadržená, přičemž si však kapalina zachovává většinu původních vlastností kapaliny jeko je elektrochemický potenciál, redox potenciál., vylučovací potenciál, tepelná a elektrická vodivost, absorpce záření a další parametry. Za přítomnosti pěnotvornóho činidla je pěna, to znamená disperze plynu a kapaliny, dostatečně stálá a homogenní.A novel feature of the method according to the invention is that the measurement is carried out in a foam-liquid-gas dispersion which is stable in the presence of a foaming agent and in which the volume ratio of the gas-liquid quantity is constant under constant conditions. An exceptional feature of the foam is that it has a substantially higher volume than the liquid retained in the foam, but the liquid retains most of the original properties of the liquid such as electrochemical potential, redox potential, elimination potential, thermal and electrical conductivity, radiation absorption and other parameters. In the presence of a foaming agent, the foam, i.e. the gas-liquid dispersion, is sufficiently stable and homogeneous.
Při zachování stálého směšovacího poměru mezi plynem a kapalinou pak odpovídá koncentra ce stanovované látky v objemové jednotce plynu konoentraci stanovované látky v analyzovaném médiu. Měření v pěně lze proto provádět za obdobných podmínek jeko přímo v analyzovaném médiu. Vlivem velkého styčného povrchu se v pěně dosáhne rychlého ustavení fyzikální a chemické rovnováhy mezi plynem a kapalinou a rychlého průběhu chemických reakcí. Obě fáze jsou účinně směšovány a promíchávány i v případě, kdy se jejich průtokové rychlosti značně liší o hodnotu až několika řádů. Pomooí metody podle vynálezu lze bez nesnází uvádět do styku proud plynu s průtokovou rychlostí několik stovek mililitrů za minutu a proud kapaliny s průtokovou rychlostí řádu několika desetin mililitru za minutu. Tím lze nahromadit a zkonoentrovat v kapalině stanovovanou látku přítomnou v plynné fázi i ve velmi nízké koncentraci několika desetitisícin objemového procenta. Způsob podle vynálezu lze proto použít i při měření stopových koncentrací látek, například při sledování čistoty ovzduší, k detekci při kapalinové a plynové chromátografii a v dalších případech.While maintaining a constant gas / liquid mixing ratio, the concentration of the test substance in the gas volume unit corresponds to the concentration of the test substance in the analyzed medium. Therefore, measurements in the foam can be performed under similar conditions as in the medium to be analyzed. Due to the large contact surface, a rapid physical and chemical equilibrium between the gas and the liquid and a rapid course of chemical reactions are achieved in the foam. Both phases are effectively mixed and mixed even if their flow rates vary considerably by several orders of magnitude. By the method of the present invention, a gas stream at a flow rate of several hundred milliliters per minute and a liquid stream at a flow rate of several tenths of milliliters per minute can be contacted without difficulty. In this way, it is possible to accumulate and concentrate the substance to be determined in the gas phase even in a very low concentration of several tens of thousands of percent by volume. The method according to the invention can therefore also be used for measuring trace concentrations of substances, for example for monitoring air purity, for detection in liquid and gas chromatography and in other cases.
Je rovněž výhodné, že se při průchodu pěny podle vynálezu dosáhne intenzivní konvekce na povrchu čidla v detektoru na určování koncentrace stanovované látky. Jedním z důsledků _ tohoto jevu je, že se zvýší zejména rychlost odezvy čidla a dále reprodukovatelnost a citlivost měření.It is also advantageous that intense convection is achieved on the sensor surface in the detector to determine the concentration of the test substance when passing through the foam according to the invention. One consequence of this phenomenon is that the response speed of the sensor, in particular the reproducibility and the sensitivity of the measurement will increase.
K měření koncentrace stanovované látky v pěně lze použít bez jakýchkoliv úprav většinu běžných čidel, založených na měření fyzikálně-chemickýoh parametrů jako je například pH, redox potenciál, elektrochemický potenoiál, membránový potenciál, proud oxidaoe nebo redukce, průchod elektrického náboje, elektrická vodivost, pohlcování záření a dalších.Most of the conventional sensors based on measurements of physicochemical parameters such as pH, redox potential, electrochemical potential, membrane potential, oxidation current or reduction, electric charge passage, electrical conductivity, absorption radiation and others.
Mnohonásobně vyšší objem než je objem analyzovaného média má za důsledek i podstatné snížení zpoždění signálu čidla a zkreslení průběhu koncentrace. Snížení zpoždění je způsobeno dvěma vlivy. Prvním a na první pohled zřejmým důvodem je snížení dopravního zpoždění nižším objemem analyzovaného média přítomného v pěně v reakčním prostoru. Druhým důvodem je změna hydrodynamických podmínek v tomto prostoru, Analyzované médium je rozptýleno v pěně, čímž je omezena adsorpoe stanovované látky na stěnách. Při použití pěny v metodě podle vynálezu se dosahuje zvýšení rychlosti vymývání stanovované látky se stěn zařízení a ke snít žení tloušíky roztoku ulpívajíoího na stěnách. To vše má za následek zvýšení rychlosti odezvy čidla.A much higher volume than the volume of the analyzed medium also results in a significant reduction in sensor signal delay and distortion of the concentration curve. The delay reduction is due to two factors. The first and at first sight obvious reason is the reduction of the transport delay by the lower volume of the analyzed medium present in the foam in the reaction space. The second reason is the change of hydrodynamic conditions in this space. The analyzed medium is dispersed in the foam, which limits the adsorpoe of the test substance on the walls. When using the foam in the method according to the invention, an increase in the rate of elution of the test substance from the walls of the device and to reduce the thickness of the solution adhering to the walls is achieved. All this results in an increase in the sensor response speed.
19» 70519 705
Jako pěnotvorného činidla lze použít povrchově aktivních látek ne jrůznějšíoh typů jako jsou látky anion aktivní, kation aktivní i látek neionogenních, například hydrofilních koloidů a dále i přírodních látek, které nemusí být přesně chemicky definovány. Požaduje se pouze, aby svou přítomností nerušily měření stanovované látky příslušným čidlem a aby chemicky nereagovaly s analyzovanou kapalinou nebo pomocným či reakčním činidlem. Vzhledem k tomu, že povrchově aktivní látky jsou vzhledem ke své chemické struktuře jen velmi málo reaktivní, není obtížné tento požadavek splnit. Lze použít roztoků mýdel, sulfonovaných mastných kyselin, saponátů, smáčedel, flotačních činidel a jiných látek, používaných v technické praxi pro přípravu pěny.Surfactants of various types, such as anionic active, cation of active and non-ionic, for example hydrophilic colloids, and natural substances, which may not be precisely chemically defined, can be used as foaming agents. It is only required that they do not interfere with the measurement of the test substance by the appropriate sensor and that they do not chemically react with the liquid to be analyzed or the auxiliary or reagent. Since surfactants are very reactive due to their chemical structure, it is not difficult to meet this requirement. Solutions of soaps, sulfonated fatty acids, detergents, wetting agents, flotation agents and other substances used in the art for the production of foam can be used.
Koncentraci stanovované látky lze určovat čidlem buí přímo v analyzovaném médiu nebo po úpravě analyzovaného média přídavkem pomocného nebo reakčního činidla.The concentration of the test substance can be determined by the sensor either directly in the assay medium or after treatment of the assay medium by addition of an auxiliary or reagent.
Jako pomocné činidlo slouží například roztok silného elektrolytu jako je chlorid draselný, který se přidává do analyzované kapaliny s cílem zvýšit její elektrickou vodivost a připravit tak podmínky pro její voltametrické stanovení na pevné elektrodě.For example, a strong electrolyte solution, such as potassium chloride, is added to the liquid to be analyzed in order to increase its electrical conductivity and thus prepare the conditions for its voltammetric determination on the solid electrode.
Jako reakční činidlo lze použít řady látek, které reagují se stanovovanou látkou za vzniku produktu, jehož koncentrace se určuje čidlem namísto koncentrace stanovované látky. Lze samozřejmě měřit i nepřímo, například diferenčně, a určovat úbytek reakčního činidla pro reakci se stanovovanou látkou. Jako reakčního činidla lze použít roztoků oxidačních čini del jako je jod, dvojchroman draselný, manganistan draselný nebo plynný chlor, roztoků redukčních činidel jako je síran železnatý, hydrochinon a jiné látky nebo přímo plynného kysličníku siřičitého nebo jiných látek.A variety of reagents can be used as the reagent to react with the analyte to produce a product whose concentration is determined by a sensor instead of the analyte. Of course, it is also possible to measure indirectly, for example by differential means, and to determine the loss of reagent for the reaction with the analyte. As reagents, solutions of oxidizing agents such as iodine, potassium dichromate, potassium permanganate or chlorine gas, solutions of reducing agents such as ferrous sulfate, hydroquinone and other substances, or directly gaseous sulfur dioxide or other substances can be used.
Pokud je analyzované médium kapalina, je třeba ji k vytvoření pěny směšovet s nosným plynem jako je vzduch, dusík, vodík, kysličník uhličitý a jiné plyny, které mohou zároveň sloužit i jako reakční činidlo, například kysličník siřičitý. Je-li však analyzované médium plyn, není přídavek nosného plynu nezbytný. Nosný plyn však lze přidávat například scílem zřeíovat analyzované médium na koncentraci, jež je optimální pro detekci stanovované látky nebo produktu reakce stanovované látky s reakčním činidlem příslušným čidlem.If the medium to be analyzed is a liquid, it must be mixed with a carrier gas such as air, nitrogen, hydrogen, carbon dioxide and other gases to form a foam, which may also serve as a reagent such as sulfur dioxide. However, if the medium to be analyzed is a gas, the addition of carrier gas is not necessary. However, the carrier gas may be added, for example, to dilute the assay medium to a concentration that is optimal for detecting the analyte or the reaction product of the analyte with the reagent by the appropriate sensor.
Dále jsou uvedeny příklady použití způsobu podle vynálezu.The following are examples of using the method of the invention.
Příklad 1Example 1
Kontinuální měření koncentrace kysličníků dusíku v plynech s voltamerickým čidlem.Continuous measurement of nitrogen oxide concentration in gases with voltameric sensor.
Analyzovaný plyn se přivádí do reakčního prostoru rychlostí 50 ml . rain\ vzduch rychlostí 200 ml . min“^· přičemž vzduch současně slouží jako nosný plyn a reakční činidlo rychlostí 0,3 ml , min”\ roztok 20 % hmot. sodné sole laurylsulfátu sloužící jako pěnotvorné činidlo a rychlostí 0,3 ml . min“^ 0,1 N kyselina sírová. Přiváděné látky se eměěují a vytvářejí pěnu, v níž jsou sloupce plynu odděleny tenkými přepážkami kapaliny podobně jako V mýdlových bublinách. Pěna proudí reakčním prostorem. Doba průchodu reagující směsi reakčním prostorem je asi 1 minuta.The gas to be analyzed is introduced into the reaction chamber at a rate of 50 ml. rain \ air at 200 ml. and the air simultaneously serves as carrier gas and reagent at a rate of 0.3 ml, min-1 solution of 20 wt. sodium lauryl sulfate as a foaming agent at a rate of 0.3 ml. min ^ 0.1 N sulfuric acid. The feed materials are swapped to form a foam in which gas columns are separated by thin liquid baffles, similar to soap bubbles. The foam flows through the reaction space. The reaction time of the reaction mixture is about 1 minute.
V reakčním prostoru dochází k reakci kysličníku dusnatého s kyslíkem za tvorby kyslič4In the reaction space, nitric oxide reacts with oxygen to form oxygen
198 70S niku dusioitého.198 70S nitric acid niche.
NO + 02 3=a 2N02 NO + 0 2 3 = and 2N0 2
Kysličník dueičitý.vzniklý oxidací a kysličník dueičitý, přítomný v analyzovaném plynu před vstupem do směšovacího prostoru reaguje s vodou za vzniku kyseliny dusité a dusičné.Due oxygenation due to oxidation and due oxygen present in the analyzed gas before entering the mixing chamber react with water to form nitrous and nitric acids.
no2 + h2o—*hno2 + hno3 no 2 + h 2 o— * hno 2 + hno 3
Do analyzátoru je tedy přiváděna pěna, obsahující 0,05 N kyselinu sírovou a proměnlivé množství stejných koncentrací kyseliny dusité a dusičné, jež je úměrné celkové koncentraci kysličníků dusíku v analyzovaném plynu. Sodná sůl laurylsulfátu se reakoe nezúčastňuje.Thus, a foam containing 0.05 N sulfuric acid and a variable amount of equal concentrations of nitrous acid and nitric acid, proportional to the total concentration of nitrogen oxides in the gas to be analyzed, is fed to the analyzer. Sodium lauryl sulfate is not involved in the reaction.
Pěna smáčí povroh čidla a odchází do odpadu.The foam wets the surface of the sensor and goes to the drain.
Jako čidlo slouží voltametrioké čidlo s indikační elektrodou zhotovenou z platinového drátu, jenž je navinut v několika závitech na stonku solného mostu referentní Ag/AgCl elektrody. Platinová elektroda je udržována na konstantním potenciálu + 0,8 V proti 0,1 N Ag/AgCl elektrodě. Povrch platinové elektrody je smáčen pěnou a je na něm vytvářen film roztoku o definované tloušťce. Kyselina dusitá se na platinové indikační elektrodě anodicky oxiduje podle reakceThe sensor is a voltammetric sensor with an indicator electrode made of platinum wire, which is wound in several turns on the stem of the salt bridge of the reference Ag / AgCl electrode. The platinum electrode is maintained at a constant potential of + 0.8 V against a 0.1 N Ag / AgCl electrode. The surface of the platinum electrode is wetted by foam and a film of solution of defined thickness is formed thereon. Nitric acid is anodically oxidized on the platinum indicator electrode according to the reaction
NO + H20_;_„N0‘ + 2H+ a 2e a procházející elektrický proud je úměrný koncentraci kysličníků dusíku v analyzovaném plynu.NO + H 2 O - "NO" + 2H + and 2e and the current flowing is proportional to the concentration of nitrogen oxides in the gas to be analyzed.
K měření koncentrace kyseliny dusité lze použít i jiných typů čidel. Pokud je třeba, lze objem reakčního prostoru podstatně zmenšit na objem až několika ml a měřit koncentraci kyseliny dusité v-reagující směsi ve stavu dynamické rovnováhy.Other types of sensors can be used to measure nitric acid concentration. If necessary, the volume of the reaction space can be substantially reduced to a volume of up to several ml and the concentration of nitric acid in the reaction mixture in a state of dynamic equilibrium can be measured.
Příklad 2Example 2
Kontinuální stanovení organických látek po separaci na chromatografické koloně.Continuous determination of organic compounds after separation on a chromatography column.
Do směšovacího prostoru se přivádí rychlostí 0,5 ml . min-1 analyzovaný roztok, jímž je eluát z chromatografické kolony, dále rychlostí 100 ml . min“^ vzduoh sloužící jako nosný plyn, rychlostí 0,5 ml . min*^ vodný roztok 0,05 N jodu sloužící jako reakční činidlo rychlostí 0,3 ml . min“^ roztok 1 N chloridu draselného jako pomocné činidlo ke zvýšení vodivosti reagující směsi a 5 % hmot. roztok neionogenního detergentu sloužícího jako pěnotvorné činidlo.The mixing chamber was fed at a rate of 0.5 ml. min -1 analysis solution, which is the eluate from the chromatography column, at a rate of 100 ml. min ^ 4 air serving as carrier gas at a rate of 0.5 ml. min. of an aqueous solution of 0.05 N iodine as reagent at a rate of 0.3 ml. % of 1 N potassium chloride solution as an auxiliary agent to increase the conductivity of the reaction mixture and 5 wt. a solution of a non-ionic detergent serving as a foaming agent.
V reakčním prostoru a částečně již ve směšovacím prostoru dochází k reakci mezi stanovovanou látkou přítomnou v analyzovaném roztoku s jodem. Tato reakce může být například, oxidace stanovované látky jodem podle schematické reakoeIn the reaction space and partially already in the mixing space, there is a reaction between the analyte present in the solution to be analyzed with iodine. This reaction may be, for example, oxidation of a test substance with iodine according to a schematic reaction
Red + I2--Ox 4 2ť* , kde Red značí stanovovanou látku a Ox produkt její oxidace jodem.Red + I 2 - O x 4 2 '*, where Red denotes the analyte and Ox the product of its iodine oxidation.
198 705198 705
Koncentraci stanovované látky lze určovat v pěně z úbytku jodu nebo naopak z koncentra ce jodidovýoh iontů vzniklých při reakci. Koncentraci jodu nebo jodidu lze určovat mnoha typy čidel, například kolorimetrickým, v němž se měří změna barvy reagující směsi, potencio metrickým, v němž se měří pomocí platinové elektrody redox potenciál reagující směsi úměrný koncentraci jodu nebo pomocí inotově-selektivní elektrody membránový potenciál úměrný koncentraci jodidů, nebo čidlem voltametrický, v němž se měří limitní proud oxidace jodidových iontů na elementární jod nebo naopak limitní proud redukce jodu.na jodidové ionty. Při měření v pěně metodou podle vynálezu je možno použít k detekci běžných typů čidel s objemem několika ml, aniž by se tím zvětšilo zpoždění a došlo k rozmazání píků stanovované látky vzniklých separací v chromatografické koloně.The concentration of the test substance can be determined in the foam from the loss of iodine or vice versa from the concentration of iodide ions formed in the reaction. The concentration of iodine or iodide can be determined by many types of sensors, for example colorimetric, in which the color change of the reactive mixture is measured, potentiometric in which the iodine concentration proportional to the iodine concentration proportional to the iodide concentration is measured by platinum redox. or a voltammetric sensor in which the limit current of the oxidation of iodide ions to elemental iodine is measured, or vice versa, the limit current of iodine reduction. When measured in the foam according to the method of the invention, it can be used to detect conventional types of sensors with a volume of several ml, without increasing the delay and blurring the peaks of the analyte formed by separation in the chromatography column.
V řadě případů, kdy je stanovovaná látka sama elektrochemicky, opticky nebo jinak aktivní, není třeba používat reakční činidlo, v našem případě roztok jodu a stanovovanou látku lze určovat v pěně přímo příslušným čidlem. Je to například při stanovení různých aromatických nitrosloučenin, které jsou elektrochemicky ektivní a podléhají katodické redukci. Tyto látky lze stanovovat v pěně přímo, například voltametrickým čidlem s platinovou nebo uhlíkovou indikační elektrodou. Aby se odstranil rušivý vliv kyslíku, je třeba v tomto případě používat jako nosného plynu dusíku, vodíku nebo jinéhozinertního plynu.In many cases, where the test substance is itself electrochemically, optically or otherwise active, it is not necessary to use a reagent, in our case an iodine solution and the test substance can be determined in the foam directly by the respective sensor. This is the case, for example, in the determination of various aromatic nitro compounds which are electrochemically effective and subject to cathodic reduction. These substances can be determined in the foam directly, for example by a voltammetric sensor with a platinum or carbon indicator electrode. In order to eliminate the oxygen interference, it is necessary in this case to use a carrier gas such as nitrogen, hydrogen or inert gas from another.
Lze stanovovat i plynné nebo těkavé látky a způsob podle vynálezu používat k detekci látek při plynové chromatografii. Stanovovaná látka se rozpouští v pomocném činidle nebo reaguje v pomocném činidle a její koncentrace se pak stanovuje v pěně pomocí některého čidla na měření koncentrace látek v kapalinách. Způsob práce je obdobný jako při analýze jiných plynů, jak je uvedeno například v příkladu 1.Gaseous or volatile substances can also be determined and the method of the invention used to detect substances in gas chromatography. The test substance dissolves in the auxiliary reagent or reacts in the auxiliary reagent and its concentration is then determined in the foam by means of a sensor for measuring the concentration of substances in liquids. The method of operation is similar to the analysis of other gases, as exemplified in Example 1.
Příklad 3Example 3
Kontinuální stanovení kysličníku siřičitého ve vzduchu.Continuous determination of sulfur dioxide in air.
Do směšovacího prostoru se přivádí rychlostí 300 ml .. min“! proud analyzovaného vzduohu, 1 % hmot. roztok peroxidu vodíku rychlostí 1 ml . min“^ a 1 až 5 % hmot. roztok přírodního pěnotvorného činidla jako je například vaječný bílek nebo želatina.The mixing chamber is fed at a rate of 300 ml .. min “! stream of analyzed air, 1 wt. hydrogen peroxide solution at a rate of 1 ml. % and 1 to 5 wt. a solution of a natural foaming agent such as egg white or gelatin.
V reakčním prostoru o objemu asi 50 ml dochází k oxidaci kysličníku siřičitého peroxidem vodíku podle známé reakce • so2 + h2o2-*h2so4 .In a reaction volume of about 50 ml, sulfur dioxide is oxidized by hydrogen peroxide according to the known reaction so 2 + h 2 o 2 - * h 2 so 4 .
Pěna* reagující směsi prochází trubicí analyzátoru a smáčí stěny čidla. Změna vodivosti filmu na stěnách čidla mezi dvěma platinovými elektrodami je úměrná koncentraci kysličníku siřičitého ve vzduchu a je měřena koňduktometrem.The foam of the reactive mixture passes through the analyzer tube and wets the sensor walls. The change in film conductivity on the sensor walls between two platinum electrodes is proportional to the concentration of sulfur dioxide in the air and is measured by a conductometer.
Uvedené příklady nijak nevyčerpávají možnosti použití způsobu podle vynálezu, jež lze aplikovat i v mnoha dalších případech.The examples given do not in any way limit the application of the method according to the invention, which can be applied in many other cases.
Claims (2)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS194478A CS198705B1 (en) | 1978-03-28 | 1978-03-28 | Method of continuos analysis of gases and liquids |
| CS792990A CS203776B1 (en) | 1978-03-28 | 1979-05-02 | Device for continuous analysis of gases and fluids |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS194478A CS198705B1 (en) | 1978-03-28 | 1978-03-28 | Method of continuos analysis of gases and liquids |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS198705B1 true CS198705B1 (en) | 1980-06-30 |
Family
ID=5355089
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS194478A CS198705B1 (en) | 1978-03-28 | 1978-03-28 | Method of continuos analysis of gases and liquids |
| CS792990A CS203776B1 (en) | 1978-03-28 | 1979-05-02 | Device for continuous analysis of gases and fluids |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS792990A CS203776B1 (en) | 1978-03-28 | 1979-05-02 | Device for continuous analysis of gases and fluids |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (2) | CS198705B1 (en) |
-
1978
- 1978-03-28 CS CS194478A patent/CS198705B1/en unknown
-
1979
- 1979-05-02 CS CS792990A patent/CS203776B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS203776B1 (en) | 1981-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Guilbault et al. | Enzyme electrodes based on the use of a carbon dioxide sensor. Urea and L-tyrosine electrodes | |
| Arnold et al. | Ion-selective electrodes | |
| US4049382A (en) | Total residual chlorine | |
| Durst | Continuous determination of free cyanide by means of membrane diffusion of gaseous HCN and an electrode indicator technique | |
| Jin et al. | A miniaturized FIA system for the determination of residual chlorine in environmental water samples | |
| Pihlar et al. | Amperometric determination of cyanide by use of a flow-through electrode | |
| US4999305A (en) | Apparatus for titration flow injection analysis | |
| Somer et al. | Preparation and application of iodide–mercury selective membrane electrode based on ion exchangers | |
| Novič et al. | Use of flow injection analysis based on iodometry for automation of dissolved oxygen (Winkler method) and chemical oxygen demand (dichromate method) determinations | |
| Ruzicka | The seventies-golden age for ion selective electrodes | |
| Goto | Monitoring of environmental water using continuous flow | |
| Florence | Differential potentiometric determination of parts per billion chloride with ion-selective electrodes | |
| US4798803A (en) | Method for titration flow injection analysis | |
| Růžička et al. | Ion-selective electrodes in continuous-flow analysis: Determination of calcium in serum | |
| Matysik et al. | A disposable electrode based on zeolite–polymer membranes for potentiometric titrations of ionic surfactants | |
| US3830709A (en) | Method and cell for sensing nitrogen oxides | |
| Abdullin et al. | Determination of uric acid by voltammetry and coulometric titration | |
| CS198705B1 (en) | Method of continuos analysis of gases and liquids | |
| Marple et al. | Potentiometry: pH and Ion-Selective Electrodes | |
| Huderová et al. | A contribution to the problem of increasing fhe sensitivity of anodic-stripping voltammetry | |
| US2876189A (en) | Apparatus for electrochemical fluid analysis | |
| Sato et al. | Development of an optode detector for determination of anionic surfactants by flow injection analysis | |
| Hara et al. | Silver chloride pre-treatment for the direct potentiometric determination of chloride in stream waters using a solid-state chloride ion-selective electrode | |
| US3450620A (en) | Gas sensor | |
| Tseng et al. | Direct potentiometric measurement of sulfite ion with mercuric sulfide/mercurous chloride membrane electrode |