CS199105B1

CS199105B1 - Automatic analyzer for continuous determination of the water matters concentration by help of ion-selective electrodes

Info

Publication number: CS199105B1
Application number: CS820777A
Authority: CS
Inventors: Josef Kutil; Oldrich Krivanek
Original assignee: Josef Kutil; Oldrich Krivanek
Priority date: 1977-12-08
Filing date: 1977-12-08
Publication date: 1980-07-31

Description

Vynález se týká automatického analyzátoru pro kontinuální stanovení koncentrace látek ve vodě pomocí iontově selektivních elektrod, “případně i jiných elektrochemickými metodami, které vyžadují dávkování analyzovaného vzorku v daném poměru s přídavnými roztoky, jejich míšení a konečné stanovení při konstantní teplotě.The invention relates to an automatic analyzer for the continuous determination of the concentration of substances in water by means of ion-selective electrodes or other electrochemical methods which require dosing of the sample to be analyzed in proportion to the additional solutions, their mixing and final determination at constant temperature.

Pro kontinuální sledování koncentrace rozpuštěných látek ve vodách pomocí iontově selektivních elektrod se používají automatické analyzátory, jejich obecným znakem jsou dva spojené funkční systémy. Především to je způsob odběru vzorku a jeho míšení v předem určeném poměru s dalším roztokem nebo více roztoky činidel pro přípravu vhodné reakční směsi která se temperuje. Dávkování se řeší buS mechanickými dávkovacími čerpadly, která pro značnou složitost a namáhání v nepřetržitém chodu mají obvykle krátkou životnost, poměrně značnou poruchovost a přitom jde o značně nákladné zařízení. Dalším způsobem je hydraulicko-pneumatická manipulace, což je složité a nespolehlivé zařízení zejména v provozních podmínkách. Jednoduché je dávkování pomocí směšovacích počítačů kapek podle čs. patentu č. 91069, které má ale řadu nedostaků. Především jakékoli mechanické nečisto/ ty, před kterými není dávkovači systém chráněn způsobí jeho vyřazení z funkce. Regulování dávky pomocí regulačních uzávěrů je hrubé a nepřesné. Dalším nedostatkem je, že se jedná o uzavřený systém, káe se plyny, vylučující se z vody, v uzavřených částech systémuAutomatic analyzers are used to continuously monitor the concentration of solutes in water using ion selective electrodes. In particular, it is a method of collecting a sample and mixing it in a predetermined ratio with another solution or solutions of reagents to prepare a suitable reaction mixture that is tempered. The dosing is solved either by mechanical dosing pumps which, due to their considerable complexity and continuous operation stress, usually have a short lifetime, a relatively high failure rate and a very expensive device. Another way is hydraulic-pneumatic handling, which is a complex and unreliable device especially in operating conditions. The dosing is simple with mixing computers of drops according to MS. No. 91069, which has a number of drawbacks. In particular, any mechanical impurity (s) from which the dispensing system is not protected will render it inoperative. Dose control with regulating caps is coarse and inaccurate. Another drawback is that it is a closed system, which removes gases excreted from water in the closed parts of the system

199 105199 105

198105 komprimují a tím vůbec znemožňují jak dodržení nastavené dávky, tak i požadovanou dobu zdržení v reakčním prostoru. Vylučování plynů probíhá zvláště intenzivně v reakčním a měřícím prostoru při temperacl na požadovanou teplotu, která je vždy vyšší než teplota dávkované vody 1 teplota okolního prostředí. Druhým systémem je vlastní analýza. Poměrně náročná a při automatizovaném provedení 1 složitá Jsou kolorimetrická stanovení, která tam, kde je to možné, jsou nahrazována jednoduššími a spolehlivějšími elektrochemickými metodami, u nichž zejména použití iontově selektivních elektrod je v současné době ve všech směrech velmi výhodné.198105 compress and thus make it impossible to maintain the set dose as well as the required residence time in the reaction space. The gas evacuation takes place particularly intensively in the reaction and measuring space at a temperature of the desired temperature, which is always higher than the temperature of the feed water 1, the ambient temperature. The second system is the actual analysis. Relatively demanding and complex in automation 1 Colorimetric assays are replaced, where possible, by simpler and more reliable electrochemical methods, in which the use of ion-selective electrodes is currently very advantageous in all respects.

Výše uvedené nedoetatky odstraňuje automatický analyzátor pro kontinuální stanovení koncentrace látek ve vodě pomooí iontově selektivních elektrod při konstantní teplotě podlá vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že seeává z vidlicovitého eměšovače, do něhož jsou posuvně vloženy dávkovači kapiláry pro regulaci průtoku složek, spojené hydrofobizovanými hadičkami e přepadovými nádobkami pro udržení konstantní hladiny a umožnění volného úniku plynů, přičemž spodní část eměšovače je volně zaústěna do trubice pro stabilizování průtoku směsi spojené s měřici nádobkou, do které je vloženo teplotní čidlo propojené e topným členem a regulátorem pro regulaci teploty měřené směsi.The aforementioned shortcomings are eliminated by an automatic analyzer for the continuous determination of the concentration of substances in water by means of ion-selective electrodes at constant temperature according to the invention, which consists in seeing from a forked mixer into which dispensing capillaries for flow regulation of components connected by hydrophobized tubes overflow vessels to maintain a constant level and allow free gas leakage, the lower part of the exchanger being freely connected to a tube for stabilizing the flow of the mixture connected to the measuring vessel, into which a temperature sensor interconnected by the heater and regulator to control the temperature of the measured mixture is inserted.

Dalším znakem analyzátoru je to, že přepadová nádobka je opatřena zařízením k odstranění mechanických nečistot, sestávajícím z přívodní trubice tangenciálně vložené do střední části nádobky a vyměnitelné filtrační vložky nasunuté na perforované trublel procházející středem nádobky pro odtok vzorku k dávkování.Another feature of the analyzer is that the overflow container is provided with a mechanical debris removal device consisting of a lance tangentially inserted into the central portion of the container and a replaceable filter cartridge slid onto a perforated trublel passing through the center of the sample dispensing container for dispensing.

Tato konstrukce automatického analyzátoru umožňuje spolehlivé dávkování 1 vod znečištěných, nastavené dávka je neměnná, nastavení je přesné a proměnné v Širokém rozsahu při použití sady kapilár, které jeou vyměnitelné a jejich vertikální polohou podle stupnice eměšovače. Odlučující se plyny neovlivni vůbec průběh dávkování, protože mohou volně unikat. Směšovač může po přidání dalších trubic sloužit k přesnému míšení vícesložkových roztoků. Temperování směsi podle vynélezu rovněž neovlivňuje změnu průtoku, protože tato část je rovněž volně spojena s atmosférou. Ve výměnném víku měřící cely je upevněn kontrolní teploměr, čidlo pro temperacl, reperentní elektroda a jedna nebo více iontově selektivních elektrod. Analyzátor podle vynálezu může tvořit součást regulačního obvodu pro automatické řízení procesů, například v úpravárenství vod. Modelové zkoušky potvrdily tuto skutečnost při procesu fluoridace pitné vody.This design of the automatic analyzer allows reliable dosing of 1 contaminated water, the set dose is fixed, the setting is accurate and variable over a wide range when using a set of capillaries that are replaceable and their vertical position according to the scale of the emitter. Separating gases will not affect the dosing process at all, as they can escape freely. The mixer can be used to accurately mix multi-component solutions after addition of additional tubes. Also, tempering of the composition of the invention does not affect the change in flow since this portion is also loosely associated with the atmosphere. A control thermometer, temperature sensor, reperitive electrode, and one or more ion selective electrodes are mounted in the replaceable lid of the measuring cell. The analyzer according to the invention may form part of a control circuit for automatic process control, for example in water treatment. Model tests confirmed this fact in the process of drinking water fluoridation.

Příkladné provedení analyzátoru podle vynálezu je znázorněno na schematickém řezu na přiloženém výkresu.An exemplary embodiment of an analyzer according to the invention is shown in a schematic cross-section in the accompanying drawing.

Odběr vzorků se uskutečňuje přepadovou nádobkou X opatřenou tangenciálně zaústěnou přívodní trubicí £, odtokem přebytečné vody 3» odkalovacím uzávěrem 4 a filtrační vložkou 5. Přepadová nádobka 1 Je opatřena hydrofoblzovanou hadičkou 6, která je ukončena nasazenou dávkovači kapilárou 2 posuvně umístěnou pomoci rozpěrného elementu 10 do směšovače 8. Zásobník přídavného roztoku 11 je násoskou epojen s přepadovou nádobkou 12.Sampling is effected by an overflow vessel X provided with a tangentially inlet tube 6, an excess of water 3, a drain plug 4 and a filter element 5. The overflow vessel 1 is provided with a hydrophobic tubing 6 which is terminated by a dispensing metering capillary 2 displaceably mounted by a spacer element. The additive solution reservoir 11 is connected via a siphon to the overflow container 12.

198105 opatřené hadičkou, ná jejímž konci je nasazena dávkovači kapilára 13 posuvně pomocí rozpěrného elementu 10 vložená do vidlioovitého aměšovače 8. Obě větve vidlioovitého směěovače 8 jsou opatřeny stupnicí 2· Vidlicovitý eměáovač 8 je na spodním konci opatřen uzávěrem 14 a volně zasahuje do V trubice lg, opatřené na vzestupné části před zaústěním do měřící nádobky 17 topným členem 16. Měřicí nádobka 17 je umístěna na magnetické míchačce 18 a je opatřena vyměnitelným víkem 22. na kterém jsou upevněny teplotní čidlo 20 spojené s regulátorem teploty 19. elektrodový systém 23 spojený e měřicími přístroji 24 a kontrolní teploměr 21.198105 provided with a tube at the end of which a dispensing capillary 13 is displaceably displaced by a spacer element 10 inserted into the fork mixer 8. Both branches of the fork changer 8 are provided with a scale 2. The fork emitter 8 is provided with a cap 14 at its lower end. provided with a heating element 16 on the upstream part before it enters the metering vessel 17. The metering vessel 17 is disposed on a magnetic stirrer 18 and is provided with a removable lid 22 on which a temperature sensor 20 connected to a temperature controller 19 is mounted. apparatus 24 and control thermometer 21.

Separace mechanických nečistot obsažených v analyzované vodě se uskutečňuje v přepadové nádobce 1 jednak vzestupným rotačním průtokem odebírané vody a filtrací pomocí vložky 2· vzorku a činidla je dán průřezem vyměnitelných kapilár 2 a 13 a potom jejich polohou podle stupnice g. Spodní část směěovače 8 je objemově dělena a potom je možno při uzavření pomocí uzávěru 14 průtok jednotlivých složek ocejchovat. Celý systém a každé jeho část je otevřena a tak mohou vylučující se rozpuštěné plyny volně unikat do atmosféry.The separation of the mechanical impurities contained in the analyzed water is carried out in the overflow vessel 1 by first increasing the rotational flow rate of the withdrawn water and filtering through the sample insert 2 and the reagent given by the cross-section of replaceable capillaries 2 and 13 and then by their position according to scale g. The flow rate of the individual components can then be calibrated when the closure 14 is closed. The whole system and each part of it is open, so that the dissolved gases can freely escape into the atmosphere.

Popsaný analyzátor je vhodný pro jakékoli kontinuální elektrochemické měření koncentrace látek rozpuštěných ve vodě při konstantní teplotě, zejména pomocí iontově selektivních elektrod. Pracuje spolehlivě, bez dozoru, jeho funkci lze snadno vizuálně kontrolovat. Jeho jednoduchost a vyloučení mechanických konstrukčních prvků zaručuje minimální údržbu. Pro konstrukci analyzátoru může být použito průhledných plastických hmot a skla v kombinaci.The analyzer described is suitable for any continuous electrochemical measurement of the concentration of substances dissolved in water at a constant temperature, in particular by means of ion-selective electrodes. It works reliably, unattended, and its function can be easily visually checked. Its simplicity and elimination of mechanical components guarantee minimal maintenance. Transparent plastics and glass in combination may be used to construct the analyzer.

Claims

An automatic analyzer for the continuous determination of the concentration of substances in water by means of ion-selective electrodes at a constant temperature, characterized in that it consists of a forked emitter (8) into which the dispensing capillaries (7) are displaceably disposed.

13) for regulating the flow of the components connected by the hydrophobized tubing (6) to the overflow containers (1, 12) to maintain a constant level of liquids and to allow free evacuation of the exuded gases, the lower part of the forked changer (8) being freely connected to the tube (15) stabilizing the flow of the mixture connected to the measuring vessel (17), in which a temperature sensor (20) is connected, connected to the heating element (16) and the regulator (19) for controlling the temperature of the measured mixture,

2. Analyzer according to claim 1, characterized in that the overflow container (1) is provided with a device for removing mechanical impurities, consisting of a supply tube (2) tangentially inserted into the central part of the container (1), a sludge cap (4) in the bottom of the container (1). 1) and replaceable filter cartridges (5) slid onto a perforated tube passing through the center of the dispensing container (1) for dispensing.