CS208565B1 - Zařízení ke kontinuálnímu odstraňování rozpuštěných plynů z kapalin, zejména kyslíku při elektrochemických analýzách kapalin - Google Patents
Zařízení ke kontinuálnímu odstraňování rozpuštěných plynů z kapalin, zejména kyslíku při elektrochemických analýzách kapalin Download PDFInfo
- Publication number
- CS208565B1 CS208565B1 CS432179A CS432179A CS208565B1 CS 208565 B1 CS208565 B1 CS 208565B1 CS 432179 A CS432179 A CS 432179A CS 432179 A CS432179 A CS 432179A CS 208565 B1 CS208565 B1 CS 208565B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- liquids
- gas
- tubes
- electrochemical
- tube
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 21
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 19
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000840 electrochemical analysis Methods 0.000 title abstract description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 abstract description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 abstract description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 abstract description 4
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 abstract description 3
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 abstract description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 abstract description 2
- 238000000835 electrochemical detection Methods 0.000 abstract description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001890 Novodur Polymers 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 239000012156 elution solvent Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000003969 polarography Methods 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004832 voltammetry Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Zařízení ke kontinuálnímu odstraňování rozpuštěných plynů z kapalin, zejména kyslíku při elektrochemických analýzách kapalin sestává z jedné nebo celého svazku tenkostěnných difuzních trubic, propustných pro plyn, ale nepropustných pro kapalinu, která protéká těmito trubicemi, přičemž tyto trubice jsou obklopeny obalem pro průtok media s nižší koncentrací odstraňovaného plynu než je koncentrace tohoto plynu v kapalině. Místo kontinuálně proudícího media obalem, například dusíku, může být vnitřek tohoto obalu evakuován. Difusní trubice, například ze silikonového kaučuku, teflonu apod., mohou být koaxiálně umístěny v druhé silnostěnné trubici z polyetylénu a tato soustava trubek s výhodou navinuta na jádro. Průtok media vnější trubicí může být souproudý nebo protiproudý. Zařízení lze použít při elektrochemických analýzách kapalin, při chromatografickém stanovení s elektrochemickou detekcí, pola- rografické analýze apod.
Description
Vynález se týká zařízení ke kontinuálnímu odstraňování rozpuštěných plynů z kapalin, zejména kyslíku při elektrochemických analýzách kapalin.
Při aplikaci elektrochemických analytických metod představují plyny, například rozpuštěný kyslík v kapalině, často rušivou složku analyzovaného roztoku. Je to v důsledku komplikací, způsobovaných chemickou a elektrochemickou reaktivitou takových plynů i reaktivitou jejich reakčních produktů.
Např. rozpuštěný kyslík, v čisté vodě je při 20 °C a atmosferickém tlaku rozpuštěno přibližně 8 mg O2/l, poskytuje při katodické redukci značně rušivý proudový signál, který při přímých stanoveních překrývá užitečný signál, nesoucí analytickou informaci. Peroxid vodíku, vznikající jako meziprodukt, může navíc reagovat s celou řadou látek v roztoku, neboť je schopen reagovat jako redukční i jako oxidační činidlo, čímž je ovlivněna přesnost stanovení. Ještě významnější efekt na přesnost stanovení mohou mít změny pH, způsobené elektrochemickou redukcí kyslíku v okolí elektrody. Nárůst hodnoty pH zde může vést k vysrážení solí těžkých kovů apod.
Při polarografická analýze, kdy je pracovní elektrodou rtuťová kapková elektroda, je odstranění kyslíku z roztoku žádoucí navíc z důvodů zabránění reakci:
O2 + 2 Hg + 2Cl-+2 H2O—H2O + Hg2Cl2 + 2OHObdobně při rozpouštěcí voltametrii způsobuje přítomný kyslík rozpouštění nahromaděného kovu a tudíž nižší analytické výsledky.
Z uvedeného výpočtu je zřejmé, proč je třeba odstraňovat kyslík z roztoků analyzovaných při použití elektrochemických metod.
Nejčastější způsob odstraňování kyslíku z analyzovaných roztoků je probublávání inertního plynu, např. dusíku, argonu, méně často vodíku roztokem. Pro kontinuelní měření v průtokovém uspořádání lze tento způ sob modifikovat např. použitím průtokových kolon, obsahujících různé náplně anebo tvořených pouze úzkou trubičkou, kudy proudí kapalina ve směsi s inertním plynem. Členitá náplň plněných kolon zajišťuje velký styčný povrch mezi inertním plynem a roztokem. U trubičkové kolony na rychlost ustanovení rovnováhy mezi kapalinou a plynem působí příznivě turbulentní proudění, kterého se při malém průřezu trubičky dosahuje již při poměrně malých průtokových rychlostech. Další dosavadní způsob odstraňování kyslíku spočívá v přidávání vhodné redukující látky, která je schopna s kyslíkem v roztoku dostatečně rychle reagovat. Používá se např. roztoku alkalického siřičltanu, který je kyslíkem oxidován na síran.
V kapalinové chromatografií je dosti rozšířen způsob odstraňování rozpuštěných plynů evakuací roztoků ještě před zahájením vlastní analýzy. Podobně jsou v některých případech, například v chromatografií na iontoměničích odstraňovány plyny destilací elučního rozpustidla pod zpětným chladičem.
Uvedené metody vykazují několik nedostatků. Metoda probubláváním inertního plynu je pro kontinuelní měření — moderní analyzátory zpracovávají až přes 100 vzorků/h — příliš časově náročná. Ustavení rovnováhy se dosahuje během 5 až 10 min.; tento čas lze vhodnou organizací zpracovávání vzorku sice poněkud zkrátit, nikoliv však podstatně.
Použití chemického odstraňování je spojeno se znečišťováním vzorku, což je zvláště závažné při provádění stopových analýz a s možností komplikací v souvislosti s průběhem nežádoucích vedlejších reakcí.
Poslední dva uváděné způsoby nejsou obecně použitelné, odstraňování kyslíku varem navíc není příliš účinné.
Zařízení dle vynálezu naproti tomu umožňuje odstraňování plynů kontinuelně a bez ztráty času, který je potřebný pro práci na vedlejší aparatuře, což se provádí obvykle periodicky. Tak například při probublávání vyžaduje se zvláštní zařízení na separaci inertního plynu od zpracované kapaliny, které je zařazeno do obvodu, ještě před vstupem do detektoru nebo při odstraňování kyslíku chemickou reakcí je nutné navíc směšovací zařízení. Další výhodou je, že při použití předmětu vynálezu v systému automatického analyzátoru je plně zachována identita po sobě následujících vzorků. Zařízení lze snadno modifikovat pro zpracování velmi malých kvant vzorku. Další výhodou je, že konstrukce zařízení působí současně jako tlumící element oscilací toků způsobovaných čerpadlem. Zařízení může nahradit i tzv. reakční cívku, která slouží k zajištění průběhu potřebných chemických reakcí.
Předmětem vynálezu je zařízení ke kontinuelnímu odstraňování rozpuštěných plynů z kapalin, zejména kyslíku, při elektrochemických analýzách kapalin, jehož podstatou je, že sestává z jedné nebo celého svazku tenkostěnných difúzních trubic propustných pro plyn, ale nepropustných pro kapalinu protékající trubkami, které jsou obklopeny obalem pro průtok media s nižší koncentrací odstraňovaného plynu než je koncentrace tohoto plynu v kapalině, opatřeným na obou koncích koncovkami pro napojení trubek.
208 888
Navrhované zařízení k odstraňování rozpuštěných plynů z roztoků je založeno na použití trubice nebo svazku trubic, které jsou z membrány vhodného materiálu, která odděluje roztok od prostředí s nižší koncentrací oddělovaného plynu. Jako vhodný materiál se osvědčil například silikonový kaučuk a teflon. Zařízení bylo zkoušeno ve formě tenkostěnné trubice tj. tloušťka stěn 0,1 mm, 0 1 mm protékané roztokem a koaxiálně,. umístěné v trubici o větším průměru (0 4 mm) protékané proudem dusíku protisměrně. Účinnost výměny je funkcí použitého materiálu membrány, její tloušťky, velikosti styčné plochy, v tomto případě mezi dusíkem a roztokem a průtokových rychlostí.
Na přiloženém výkrese je znázorněn příklad zařízení podle vynálezu, kde na obr. 1 je zobrazeno konkrétní provedení celého zařízení podle vynálezu v nárysu a na obr. 2 koncovka pro napojení koaxiálně umístěných trubek v nárysném řezu.
Na obr. 1 je znázorněno v nárysu zařízení podle vynálezu, které sestává z jádra 3, tvořeného polyvinylchloridovou trubkou, na které je navinuta silnostěnné polyetylenová trubice 2 vnitřního průměru 4 mm, ve které je koaxiálně umístěna tenkostěnné difuzní trubice 1 o vnitřním průměru 1 mm a tloušťce stěny 0,25 mm.
Vzorek, z něhož je odstraňován rozpuštěný plyn, vstupuje do tenkostěnné difusní trubice 1 v dolní části zařízení, naproti tomu medium vstupuje do silnostěnné trubice 2 do prostoru mezi stěnami obou trubic 1, 2 v horní části zařízení.
Jako medium lze s výhodou použít nereaktivní plyny jako argon nebo dusík.
Dostatečnou rychlost difúze plynu přes stěnu difusní trubice 1 lze zajistit i evakuací prostoru mezi stěnami obou trubic 1, 2.
Na obr. 2 je znázorněna koncovka pro napojení koaxiálně umístěných trubek v nárysném řezu. Koncovka sestává z těla 4 koncovky s dvěma nátrubky 8 pro napojení trubice 2 a přívodu inertního plynu a je opatřena dutou jehlou S pro nasazení difusní trubice 1.
Jako příklad praktického využití zařízení podle vynálezu lze uvést kontinuální analýzu vzorků, obsahujících olovo ve výsledné koncentraci tj. v tekoucím roztoku řádově 10“4m s použitím polarografického detektoru. Kyslík, obsažený v základním elektrolytu (10_1M KC1) byl kontinuálně odstraňován zařízením podle obr. 1, tvořeným jedinou tenkostěnnou difusní trubicí ze silikonového kaučuku tj. vnitřní průměr 1 mm, tlouštka stěny 0,25 mm, koaxiálně umístěnou v druhé silnostěnné polyetylenové trubce, tj. vnitřní průměr 4 mm, tlouštka stěny 2 mm, přičemž tato soustava trubek byla navinuta na jádro z novoduru o 0 15 cm. Při rychlosti průtoku elektrolytu silikonovou trubičkou 5 ml/min. a rychlosti průtoku dusíku polyetylenovou trubicí 100 ml/min. bylo dosaženo na tomto zařízení o délce trubic v koaxiálním uspořádání 2,70 m odstranění 96 °/o původně rozpuštěného kyslíku.
Zařízení lze použít při elektrochemických analýzách kapalin, při chromatografíckém stanovení s elektrochemickou detekcí, apod.
Claims (1)
- PŘEDMÉTZařízení ke kontinuálnímu odstraňování rozpuštěných plynů z kapalin, zejména kyslíku při elektrochemických analýzách kapalin, význačné tím, že sestává z jedné nebo celého svazku tenkostěnných difusních trubic (1) propustných pro plyn, ale nepropustVYNÁLEZU ných pro kapalinu protékající trubkami (1), které jsou obklopeny obalem (2) pro průtok media s nižší koncentrací odstraňovaného plynu než je koncentrace tohoto plynu v kapalině, opatřeným na obou koncích koncovkami (4) pro napojení trubek (1, 2).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS432179A CS208565B1 (cs) | 1979-06-22 | 1979-06-22 | Zařízení ke kontinuálnímu odstraňování rozpuštěných plynů z kapalin, zejména kyslíku při elektrochemických analýzách kapalin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS432179A CS208565B1 (cs) | 1979-06-22 | 1979-06-22 | Zařízení ke kontinuálnímu odstraňování rozpuštěných plynů z kapalin, zejména kyslíku při elektrochemických analýzách kapalin |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS208565B1 true CS208565B1 (cs) | 1981-09-15 |
Family
ID=5385679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS432179A CS208565B1 (cs) | 1979-06-22 | 1979-06-22 | Zařízení ke kontinuálnímu odstraňování rozpuštěných plynů z kapalin, zejména kyslíku při elektrochemických analýzách kapalin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS208565B1 (cs) |
-
1979
- 1979-06-22 CS CS432179A patent/CS208565B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5798271A (en) | Apparatus for the measurement of dissolved carbon in deionized water | |
| Semmens et al. | Using a microporous hollow‐fiber membrane to separate VOCs from water | |
| Magnuson et al. | Speciation of selenium and arsenic compounds by capillary electrophoresis with hydrodynamically modified electroosmotic flow and on-line reduction of selenium (VI) to selenium (IV) with hydride generation inductively coupled plasma mass spectrometric detection | |
| Legrand et al. | Acid titration of polar snow | |
| US5733786A (en) | Mercury determination | |
| US3038848A (en) | Method and apparatus for detecting and measuring trace constituents in air and othergases | |
| FR2521299A1 (fr) | Procede et appareil pour l'analyse par chromatographie ionique d'anions. | |
| Piech et al. | The cyclic renewable mercury film silver based electrode for determination of uranium (VI) traces using adsorptive stripping voltammetry | |
| US6228325B1 (en) | Methods and apparatus for measurement of the carbon and heteroorganic content of water including single-cell instrumentation mode for same | |
| US4920057A (en) | Method for colorimetric analysis of metals | |
| US5429946A (en) | Process and apparatus for elemental analysis of halogens | |
| EP0075467A1 (en) | Method for analyzing total trace nitrogen | |
| AU2001265989B2 (en) | Method and device for measuring a component in a liquid sample | |
| Lindell et al. | Determination of sulphide in blood with an ion-selective electrode by pre-concentration of trapped sulphide in sodium hydroxide solution | |
| CS208565B1 (cs) | Zařízení ke kontinuálnímu odstraňování rozpuštěných plynů z kapalin, zejména kyslíku při elektrochemických analýzách kapalin | |
| Cox et al. | Analytical utility of coupled transport across a supported liquid membrane: Selective preconcentration of zinc | |
| JPH11344477A (ja) | 有害有機物質の分解処理装置の排水のモニタリング方法及び装置 | |
| Nordschow et al. | Automatic measurements of hydrogen peroxide utilizing a xylenol orange-titanium system | |
| US3410763A (en) | Continuous polarographic method | |
| Kruse et al. | Determination of free cyanide in ferro-and ferricyanides | |
| US2876189A (en) | Apparatus for electrochemical fluid analysis | |
| Romanus et al. | Application of adsorptive stripping voltammetry (AdSV) for the analysis of trace metals in brine: Part 2. Development and evaluation of a flow injection system | |
| SE452510B (sv) | Sett att meta en halt av en forening, t ex en gas, i luft, fast adsorbent for utovande av settet samt anvendning av adsorbenten | |
| Dokiya et al. | Loss of Trace Elements from Natural Water during Storage: I. Behavior of 203Hg and 65Zn Added to Pond Water | |
| Alimarin et al. | New methods of inorganic ultramicroanalysis under the microscope |