DE102006058051A1 - Verfahren zur Überwachung der Konzentration eines Wasserinhaltsstoffes in einem wässrigen Medium - Google Patents

Verfahren zur Überwachung der Konzentration eines Wasserinhaltsstoffes in einem wässrigen Medium Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Überwachung der Konzentration eines Wasserinhaltsstoffes in einem wässrigen Medium, umfassend: Einleiten einer definierten Menge des Mediums in einen Gaskreislauf mit einer Hochtemperaturreaktionskammer und einer Messkammer, wobei der Gaskreislauf durch beide verläuft; Verdampfen des Mediums und Reaktion des Wasserinhaltsstoffs mit mindestens einem Reaktionspartner in der Hochtemperaturreaktionskammer zu einem gasförmigen Reaktionsprodukt, Erfassen des Werts einer Messgröße, die von der Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts im Gaskreislauf abhängt, wobei die Konzentration vom Zustand des Gaskreislaufs und der Konzentration des Inhaltsstoffs im Medium abhängt, Ermitteln der Konzentration des Inhaltsstoffs im Medium unter Verwendung des Werts der Messgröße, wobei beim Ermitteln der Konzentration des Inhaltsstoffs in dem Medium der durch den Zustand des Gaskreislaufs bedingte Beitrag zur Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf anhand eines Modells bestimmt wird und eine Korrektur der Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf um diesen Beitrag erfolgt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Konzentration eines Wasserinhaltsstoffes in einem wässrigen Medium.
  • Ein derartige Wasserinhaltsstoff ist beispielsweise der gesamte organische Kohlenstoff, TOC, dessen Gesamtgehalt nach einer Oxidation zu Kohlendioxid über die Bestimmung der Kohlendioxidkonzentration erfasst wird. Ein weiteres Beispiel für einen Wasserinhaltsstoff ist der gesamte gebundene Stickstoff, TNb.
  • Überwachungsverfahren für die Wasserinhaltsstoffe sind beispielsweise in dem Patent DE 199 20 580 C1 sowie in der Offenlegungsschrift DE 197 27 839 A1 offenbart. Weiterhin werden geeignete Analysegeräte von der Anmelderin unter der Bezeichnung STIP-toc vertrieben.
  • Die gattungsgemäßen Verfahren umfassen im wesentlichen die folgenden Schritte
    Einleiten einer definierten Menge des wässrigen Mediums in einen Gaskreislauf einer Analysevorrichtung die eine Hochtemperaturreaktionskammer und eine Messkammer umfasst, wobei der Gaskreislauf durch die Hochtemperaturreaktionskammer und die Messkammer verläuft, und das Einleiten des wässrigen Mediums stromaufwärts von der Hochtemperaturreaktionskammer erfolgt;
    Verdampfen des wässrigen Mediums in der Hochtemperaturreaktionskammer;
    Verbrennen des Wasserinhaltsstoffs in der Hochtemperaturreaktionskammer zu einem Reaktionsprodukt,
    Erfassen des aktuellen Werts einer Messgröße die von der Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf abhängt, wobei die Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf einerseits von einem zeitabhängigen Zustand des Gaskreislaufs und andererseits von der Konzentration des Inhaltsstoffes in dem wässrigen Medium abhängt,
    Ermitteln der Konzentration des Inhaltsstoffes in dem wässrigen Medium unter Verwendung des aktuellen Werts der Messgröße.
  • Die Konzentrationsbestimmung des Reaktionsprodukts erfolgt gewöhnlich photometrisch. Zur TOC-Bestimmung wird der Kohlenstoff gewöhnlich oxidiert, also verbrannt, und die resultierende Kohlendioxidkonzentration im Gaskreislauf wird mit einer Infrarotabsorptionsmessung bestimmt. Die Messung kann einerseits in einem Chargenverfahren durchgeführt werden, bei dem eine Probenmenge verbrannt wird und entsprechend zu einem kurzen Signalpeak führt, der integriert werden muss, sofern das Verbrennungsprodukt nicht in einem Kreislauf geführt wird. In einem Kreislaufverfahren wird das Verbrennungsprodukt homogen verteilt und führt zu einem gleichmäßigen Signal. Die Einspeisung des wässrigen Mediums in einem kontinuierlichen Verfahren führt aufgrund der beschriebenen Verteilung des Verbrennungsprodukts im Gaskreislauf zu einer Glättung bzw. Trägheit des Systems. Zudem hat das kontinuierliche Verfahren das Problem, dass Kontaminationen des Gaskreislaufs, welche die Messungen verfälschen nicht erkannt werden können. Wenn nicht gelegentlich Kontrollmessungen erfolgen, die das kontinuierliche Verfahren doch unterbrechen.
  • Im Chargenverfahren besteht zwar die Möglichkeit, den Gaskreislauf zwischen einzelnen Chargen durch Spülungen mit einem Trägergas zu reinigen und Kontrollmessungen durchzuführen, jedoch kann hierbei zu viel Messzeit für diese Kontrollmessungen verwendet werden, wenn diese zu oft erfolgen.
  • Es ist daher die Aufgabe der Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, welches den Bedarf nach Messgenauigkeit bei einer angepassten Zahl von Referenzmessungen befriedigt.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Verfahren gemäß des unabhängigen Patentanspruchs 1.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung der Konzentration eines Wasserinhaltsstoffes in einem wässrigen Medium umfasst die folgenden Schritte:
    Einleiten einer definierten Menge des wässrigen Mediums in einen Gaskreislauf einer Analysevorrichtung die eine Hochtemperaturreaktionskammer und eine Messkammer umfasst, wobei der Gaskreislauf durch die Hochtemperaturreaktionskammer und die Messkammer verläuft, und das Einleiten des wässrigen Mediums stromaufwärts von der Hochtemperaturreaktionskammer oder in diese erfolgt;
    Verdampfen des wässrigen Mediums in der Hochtemperaturreaktionskammer;
    Verbrennen des Wasserinhaltsstoffs in der Hochtemperaturreaktionskammer zu einem Reaktionsprodukt,
    Erfassen des aktuellen Werts einer Messgröße die von der Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf abhängt, wobei die Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf einerseits von einem zeitabhängigen Zustand des Gaskreislaufs und andererseits von der Konzentration des Inhaltsstoffes in dem wässrigen Medium abhängt,
    Ermitteln der Konzentration des Inhaltsstoffes in dem wässrigen Medium unter Verwendung des aktuellen Werts der Messgröße,
    wobei ferner
    beim Ermitteln der Konzentration des Inhaltsstoffes in dem wässrigen Medium, der durch den Zustand des Gaskreislaufs bedingte Beitrag zur Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf anhand eines Modells des Zustands bestimmt wird, und eine Korrektur der Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf um diesen Beitrag erfolgt.
  • Der Reaktionspartner kann beispielsweise als Trägergas in dem Gaskreislauf vorliegen. Ein Trägergas kann beispielsweise CO2-freie Luft oder O2 sein. Weiterhin können Katalysatoren in der Hochtemperaturreaktionskammer als Reaktionspartner dienen.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung wird zum Herstellen eines reinen Zustands des Gaskreislaufs der Gaskreislauf zu gegebenen Zeiten oder zustandsabhängig mit dem Trägergas gespült, welches von der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts bis auf vernachlässigbare Verunreinigungen frei ist
  • In einer derzeit bevorzugten Weiterbildung dieser Ausgestaltung der Erfindung wird ein aktueller Wert der Messgröße unmittelbar nach dem Spülen mit dem Trägergas und vor dem erneuten Einleiten des wässrigen Mediums als Referenzwert für die Bestimmung der Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf erfasst, insbesondere als Nullpunkt zur Beschreibung eines sauberen Zustands des Gaskreislaufs.
  • Insoweit als die chemische Spezies des Reaktionsprodukts aus der Umgebung der Analysevorrichtung als Kontaminante in den Gaskreislauf gelangen kann, beschreibt das Modell in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die zeitabhängige Änderung der Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf aufgrund von Kontamination.
  • Nach dem Spülen mit dem Trägergas wird hierzu in einer Weiterbildung der Erfindung die zeitliche Entwicklung der Messgröße ohne Einleitung einer weiteren Probe des wässrigen Mediums beobachtet, um aktuelle Daten zur Modellierung der zeitlichen Entwicklung der Konzentration chemischen Spezies des Reaktionsprodukts aufgrund von Kontamination zu gewinnen.
  • Die Modellierung der zeitlichen Entwicklung der Konzentration aufgrund von Kontamination kann beispielsweise ein Diffusionsmodell umfassen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird nicht nach jeder Bestimmung der Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf mit dem Trägergas gespült. Stattdessen erfolgt nach einem ersten Einleiten einer ersten definierten Menge eines wässrigen Mediums in den Gasreislauf und der anschließenden Bestimmung der Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsproduktes mindestens ein weiteres Einleiten einer zweiten definierten Menge eines wässrigen Mediums in den Gaskreislauf, wobei anschließend die nunmehr vorliegenden Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts anhand des aktuellen Werts der Messgröße ermittelt wird, und die aktuelle Konzentration des Inhaltsstoffes in der zweiten definierten Menge des wässrigen Mediums anhand der Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf und dem Modell des Zustands des Gaskreislaufs ermittelt wird. In das Modell kann die Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf aufgrund früherer Einleitungen und Verbrennungen von definierten Mengen des wässrigen Mediums eingehen.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird die Einleitung weiterer definierter Probenmengen mit einer anschließenden Bestimmung der Konzentration des Reaktionsprodukts so oft wiederholt, wie der dynamische Bereich einer Messeinrichtung zur Bestimmung des aktuellen Werts der Messgröße eine hinreichend genaue Bestimmung der Konzentration chemischen Spezies des Reaktionsprodukts im Gaskreislauf ermöglicht, bevor die Spülung des Gaskreislaufes in dem Trägergas erfolgt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere dafür geeignet, den gesamten organischen Kohlenstoff (TOC) als Inhaltsstoff zu überwachen, wobei das Reaktionsprodukt Kohlendioxid ist, oder den gesamten gebundenen Stickstoff (TNb), wobei das Reaktionsprodukt Stickstoffmonoxid (NO) ist.
  • Der Gaskreislauf ist vorzugsweise während der Reaktion in der Hochtemperaturreaktionskammer und der Ermittlung des aktuellen Werts der Messgröße ein geschlossener Kreislauf.
  • Die Zustandsmodellierung des Gaskreislaufs ermöglicht weiterhin eine Überwachung der Analyseeinrichtung, mit welcher das Verfahren durchgeführt wird. Beispielsweise kann ein Alarmsignal ausgegeben werden, wenn die zeitliche Änderung der Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf aufgrund von Kontamination einen Grenzwert übersteigt, da dies ein Diffusionsleck oberhalb einer kritischen Größe in dem Gaskreislauf signalisieren kann.
  • In einer Weiterbildung wird die zeitliche Änderung der Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf aufgrund von Kontamination in zeitlichen Abständen bestimmt, woraus eine Änderungsrate der zeitliche Änderung der Konzentration aufgrund von Kontamination abgeleitet werden kann, wobei ferner ein Alarmsignal ausgegeben wird, wenn aus der Änderungsrate der zeitlichen Änderung der Konzentration aufgrund von Kontamination und dem aktuellen Wert der zeitlichen Änderung der Konzentration aufgrund von Kontamination das Erreichen eines Grenzwerts für die zeitliche Änderung der Konzentration aufgrund von Kontamination in einer vorgegebenen Zeit absehbar ist.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird ein Signal generiert, wenn anhand der nach dem Modell ermittelten Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf eine weitere Bestimmung der Konzentration des Wasserinhaltsstoffs in dem wässrigen Medium nicht mehr mit hinreichender Genauigkeit möglich ist. Durch das Signal kann beispielsweise der oben beschriebene Spülschritt zur Reinigung des Gaskreislaufs eingeleitet werden.
  • Kondensationsschritte, beispielsweise mittels einer Kühlfalle, oder das Ausfiltern von Säure können bedarfsabhängig im Verfahren implementiert werden.
  • Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.
  • Es zeigt 1: eine Prinzipskizze einer Analysevorrichtung zur TOC-Bestimmung mit dem erfindungsgemäßen Verfahrens:
    Die in 1. gezeigte Vorrichtung umfasst einen Gaskreislauf 1 in dem eine Hochtemperaturreaktionskammer 2 bei einer Temperatur von 850°C gehalten wird. Der Gaskreislauf verläuft weiter zu einer Messkammer 3, welche ein Infrarotphotometer umfasst, um den CO2-Gehalt in dem Gaskreislauf zu bestimmen.
  • Der Gaskreislauf enthält ein Trägergas, was im Reinzustand allenfalls einen vernachlässigbaren Anteil CO2 enthält, beispielsweise Sauerstoff oder gefilterte Luft. Das Trägergas wird bei Bedarf aus einem Reservoir 4 über ein erstes geregeltes Dosierventil in den Gaskreislauf eingelassen, um diesen zu spülen, wenn der CO2-Gehalt in dem Gaskreislauf so hoch ist, dass eine Messung mit hinreichender Genauigkeit nicht mehr möglich ist. Während des Spülens wird an einem geregelten Auslassventil 6 ein Anteil des Gases in dem Gaskreislauf abgeleitet, um den CO2-Gehalt im Gaskreislauf zu verdünnen.
  • Weiterhin sind in dem Gaskreislauf ein Kondensationstrockner 7 zum Entfernen von Wasser und ein Säurefilter 8 zum Entfernen von HCl und Schwefelsäure vorgesehen.
  • Zur Bestimmung von TOC in einem wässrigen Medium kann eine Probe mit einer definierten Menge des wässrigen Mediums über ein zweites geregeltes Dosierventil 5 entweder stromaufwärts von der Hochtemperaturreaktionskammer 2 in den Gaskreislauf 1 oder direkt in die Hochtemperaturreaktionskammer eindosiert werden.
  • Die Probenmenge kann beispielsweise etwa 100 μl bis etwa 1000 μl betragen, vorzugsweise 400 μl bis 600 μl, wobei die Probe beispielsweise über einen Zeitraum von einigen 10 sec bis 1 min eindosiert wird, beispielsweise 400 bis 600 μl. Die gewählte Probenmenge kann beispielsweise von dem zu erwartenden TOC-Gehalt und der Empfindlichkeit des Photometers abhängen.
  • Der Gaskreislauf ist mit einer Pumpe 9 versehen, um eine vorgegebene Flussrate des Gaskreislaufs zu aufrechtzuerhalten. Die Flussrate ist vorzugsweise so gewählt, dass die Umwälzzeit für das Gasvolumen der Messaufgabe angemessen ist. Derzeit ist es bevorzugt, dass die Umwälzzeit nicht mehr als eine Minute und weiter bevorzugt nicht mehr als eine halbe Minute beträgt. In einer derzeit bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung beträgt das eingeschlossene Volumen des Gaskreislaufs etwa 600 ml, wobei der Gaskreislauf eine Flussrate von etwa 1,5 l/min aufweist.
  • Die Analysevorrichtung 1 wird von einer Steuer- und Auswerteeinheit 10 gesteuert, welche einerseits anhand eines Diffusionsmodells die Kontamination durch CO2 aus der Umgebungsluft bestimmt, und andererseits die Messdaten des Photometers der Messkammer 3 erfasst und auswertet, um die Bestimmung des TOC anhand des den Proben zuzuordnenden umgesetzten CO2-Gehalts durchzuführen. Wenn beispielsweise ein Anstieg des CO2-Gehalts im Gaskreislauf von einer Probe zur nächsten von 350 ppm auf 390 ppm festgestellt wurde, und anhand der Beobachtung des Nullsignals des Photometers nach der letzten Spülung mit dem Trägergas eine Kontaminationsrate von 2 ppm/min ermittelt wurde, und die Analyse einer Probe 2 min dauert, so ist der CO2-Gehalt im Gaskreislauf, welcher der letzten Probe zuzuordnen ist nur 390 ppm – 350 ppm – 2 × 2 ppm = 36 ppm. Dieser Wert wird zur TOC-Bestimmung verwendet.
  • Die Steuer- und Auswerteeinheit steuert weiterhin die Spülung des Gaskreislaufs. Ein wesentliches Kriterium zum Einleiten einer Spülung ist der CO2-Gehalt im Gaskreislauf. Wenn beispielsweise der letzte Messwert erwarten lässt, dass der nächste Messwert einen Grenzwert überschreiten wird, dann wird ein Signal gesetzt, um die Spülung durchzuführen.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Überwachung der Konzentration eines Wasserinhaltsstoffes in einem wässrigen Medium, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Einleiten einer definierten Menge des wässrigen Mediums in einen Gaskreislauf einer Analysevorrichtung die eine Hochtemperaturreaktionskammer und eine Messkammer umfasst, wobei der Gaskreislauf durch die Hochtemperaturreaktionskammer und die Messkammer verläuft, und das Einleiten des wässrigen Mediums stromaufwärts von der Hochtemperaturreaktionskammer oder in diese erfolgt; Verdampfen des wässrigen Mediums in der Hochtemperaturreaktionskammer; Reaktion des Wasserinhaltsstoffs mit mindestens einem Reaktionspartner in der Hochtemperaturreaktionskammer zu einem gasförmigen Reaktionsprodukt, Erfassen des aktuellen Werts einer Messgröße die von der Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf abhängt, wobei die Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf einerseits von einem zeitabhängigen Zustand des Gaskreislaufs und andererseits von der Konzentration des Inhaltsstoffes in dem wässrigen Medium abhängt, Ermitteln der Konzentration des Inhaltsstoffes in dem wässrigen Medium unter Verwendung des aktuellen Werts der Messgröße, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ermitteln der Konzentration des Inhaltsstoffes in dem wässrigen Medium, der durch den Zustand des Gaskreislaufs bedingte Beitrag zur Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf anhand eines Modells des Zustands bestimmt wird, und eine Korrektur der Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf um diesen Beitrag erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zum Herstellen eines reinen Zustands des Gaskreislaufs der Gaskreislauf zu gegebenen Zeiten oder zustandsabhängig mit einem Trägergas gespült wird, welches von der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts bis auf vernachlässigbare Verunreinigungen frei ist
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei ein aktueller Wert der Messgröße unmittelbar nach dem Spülen mit dem Trägergas und vor dem erneuten Einleiten des wässrigen Mediums als Referenzwert, insbesondere als Nullpunkt zur Beschreibung des eines sauberen Zustands des Gaskreislaufs, für die Bestimmung der Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf erfasst wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die chemische Spezies des Reaktionsprodukts aus der Umgebung der Analysevorrichtung als Kontaminante in den Gaskreislauf gelangt, und wobei das Modell die zeitabhängige Änderung der Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf beschreibt.
  5. Verfahren nach Ansprüchen 2 und 4, wobei nach dem Spülen mit dem Trägergas die zeitliche Entwicklung der Messgröße ohne Einleitung einer weiteren Probe des wässrigen Mediums beobachtet wird, um aktuelle Daten zur Modellierung der zeitlichen Entwicklung der Kontamination zu gewinnen.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Modellierung ein Diffusionsmodell umfasst.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei nicht nach jeder Bestimmung der Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf mit dem Trägergas gespült wird, sondern nach einem ersten Einleiten einer ersten definierten Menge eines wässrigen Mediums in den Gasreislauf und der anschließenden Bestimmung der Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsproduktes mindestens ein weiteres Einleiten einer zweiten definierten Menge eines wässrigen Mediums in den Gaskreislauf erfolgt und anschließend die nunmehr vorliegenden Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts anhand des aktuellen Werts der Messgröße ermittelt wird, wobei die aktuelle Konzentration des Inhaltsstoffes in der zweiten definierten Menge des wässrigen Mediums anhand der Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf und dem Modell des Zustands des Gaskreislaufs ermittelt wird, in welches die Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf aufgrund früherer Einleitungen und Verbrennungen von definierten Mengen des wässrigen Mediums eingehen.
  8. Verfahren nach einem der Anspruch 1 oder 2, wobei der Inhaltsstoff den gesamten organischen Kohlenstoff (TOC) umfasst und das Reaktionsprodukt Kohlendioxid ist, oder den gesamten gebundenen Stickstoff (TNb) umfasst, und das Reaktionsprodukt Stickstoffmonoxid (NO) ist.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einleitung weiterer definierter Probenmengen mit einer anschließenden Bestimmung der Konzentration des Reaktionsprodukts so oft wiederholt wird, wie der dynamische Bereich einer Messeinrichtung zur Bestimmung des aktuellen Werts der Messgröße eine hinreichend genaue Bestimmung der Konzentration chemischen Spezies des Reaktionsprodukts im Gaskreislauf ermöglicht, bevor die Spülung des Gaskreislaufes in dem Trägergas erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gaskreislauf abgesehen vom Einleiten des wässrigen Mediums während des Verbrennens und der Ermittlung des aktuellen Werts der Messgröße ein geschlossener Kreislauf ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 4 oder einem davon abhängigen Anspruch, wobei ein Alarmsignal ausgegeben wird, wenn die zeitliche Änderung der Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf aufgrund von Kontamination einen Grenzwert übersteigt.
  12. Verfahren nach Anspruch 4 oder einem davon abhängigen Anspruch, wobei die zeitliche Änderung der Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf aufgrund von Kontamination in zeitlichen Abständen bestimmt wird, aus der eine Änderungsrate der zeitliche Änderung der Konzentration aufgrund von Kontamination abgeleitet wird, wobei ein Alarmsignal ausgegeben wird, wenn aus der Änderungsrate der zeitlichen Änderung der Konzentration aufgrund von Kontamination und dem aktuellen Wert der zeitlichen Änderung der Konzentration aufgrund von Kontamination das Erreichen eines Grenzwerts für die zeitliche Änderung der Konzentration aufgrund von Kontamination in einer vorgegebenen Zeit absehbar ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 4 oder einem der davon abhängigen Ansprüche, wobei ein Signal generiert wird, wenn anhand der nach dem Modell ermittelten Konzentration der chemischen Spezies des Reaktionsprodukts in dem Gaskreislauf eine weitere Bestimmung der Konzentration des Wasserinhaltsstoffs in dem wässrigen Medium nicht mehr mit hinreichender Genauigkeit möglich ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei durch das Signal ein Spülschritt gemäß Anspruch 2 eingeleitet wird.
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