DE1573978B1

DE1573978B1 - Method and device for the continuous determination of the hardness of water

Info

Publication number: DE1573978B1
Application number: DE19621573978D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Gerhard Ammer
Original assignee: AMMER DR ING GERHARD
Current assignee: AMMER DR ING GERHARD
Priority date: 1962-09-05
Filing date: 1962-09-05
Publication date: 1969-11-13

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur fortlaufenden Bestimmung der Härte von Wasser. The invention relates to a method for continuous determination the hardness of water.

Alle bisher bekannten Methoden zur Härtebestimmung erfordern, wenn sie mit einiger Genauigkeit ausgeführt werden sollen, umständliche Analysen, beispielsweise Titrationen, kolorimetrische Messungen u. dgl. Eine automatische Ausführung solcher Messungen ist mit einem unverhältnismäßig großen Aufwand verbunden und außerdem mit großen Fehlern behaftet. Vor allem ist bei den bekannten Verfahren von Nachteil, daß sie nicht im fließenden Medium ausgeführt werden können, sondern die Entnahme von Proben verlangen. Die Entnahme von Proben. und deren Auswertung erfordert auch bei automatischen Anlagen eine erhebliche Zeit, so daß trotz großen Aufwandes eine kontinuierliche Messung bisher nicht möglich ist. All previously known methods of hardness determination require, if they should be carried out with some precision, cumbersome analyzes, for example Titrations, colorimetric measurements and the like. An automatic execution of such Measurements are associated with a disproportionately large amount of effort and more fraught with big mistakes. The main disadvantage of the known methods is that they cannot be carried out in the flowing medium, but rather the removal request from samples. Taking samples. and their evaluation also requires in automatic systems a considerable amount of time, so that despite great effort continuous measurement has not yet been possible.

Es ist weiterhin bekannt, Rückschlüsse auf die Wasserhärte aus Messungen des-pH-Wertes, der Leitfähigkeit und/oder des Gesamtkationengehaltes zu ziehen. Bei dieser Methode sind nicht nur die einzelnen Messungen bzw. Bestimmungen, die teilweise auch nur an Hand von Proben durch Titrationen gemacht werden können, zeitraubend und umständlich, sondern es sind auch umständliche Berechnungen erforderlich. Weiterhin sind viele der hierbei verwendeten Meßverfahren mit großen Fehlern behaftet. Es sei nur erwähnt, daß Leitfähigkeitsmessungen durch Ablagerungen an den Meßelektroden stark verfälscht werden können. It is also known to draw conclusions about the water hardness from measurements the pH value, the conductivity and / or the total cation content. With this method, not only are the individual measurements or determinations that can sometimes only be done on the basis of samples by titrations, time-consuming and cumbersome, but cumbersome calculations are also required. Farther many of the measurement methods used here are subject to major errors. It it should only be mentioned that conductivity measurements through deposits on the measuring electrodes can be heavily falsified.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Härtemessung zu schaffen, das eine fortlaufende und automatische Kontrolle der Wasserhärte ermöglicht. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die härtebildenden Ionen, wie zur Wasserenthärtung bekannt, gegen Alkalimetallionen, insbesondere Natriumionen, ausgetauscht und dann die Konzentration der Alkalimetallionen, die die härtebildenden Ionen ersetzt haben, in bekannter Weise durch eine Potentialmessung festgestellt wird. In contrast, the invention is based on the object of a method to create a continuous and automatic control of the hardness measurement Allows water hardness. This object is achieved according to the invention in that the hardness-forming ions, as known for water softening, against alkali metal ions, especially sodium ions, exchanged and then the concentration of alkali metal ions, which have replaced the hardness-forming ions, in a known manner by measuring the potential is detected.

Der besondere Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß die Messung ohne Entnahme von Proben im Wasserstrom erfolgen kann und bei genügender Selektivität der zur Potentialmessung verwendeten Elektroden das Meßergebnis beeinflussende Faktoren vernachlässigbar klein sind. Die Erfindung ermöglicht daher eine vollautomatische und fortlaufende Härtemessung, die mit sehr großer Genauigkeit ausführbar und auch registrierbar ist, wobei übliche elektronische Geräte Anwendung finden können. Die Härtemessung kann dabei in einem relativ schwachen Nebenstrom erfolgen, so daß das Wasser des Hauptstromes durch die Enthärtung des den Nebenstrom durchfließenden Wassers nicht wesentlich beeinflußt wird. The particular advantage of this method is that the measurement can take place without taking samples in the water stream and with sufficient selectivity the electrodes used to measure the potential influencing the measurement result are negligibly small. The invention therefore enables a fully automatic and continuous hardness measurement, which can be carried out and also with great accuracy can be registered, and conventional electronic devices can be used. the Hardness measurement can take place in a relatively weak side stream, so that the Water from the main stream by softening the water flowing through the secondary stream Water is not significantly affected.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Gerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dieses Gerät umfaßt einen in einer Wasserleitung einschaltbaren, an sich bekannten Natriumionen abgebenden Ionenaustauscher, und es sind zur Potentialmessung am Ausgang dieses Ionenaustauschers eine an sich bekannte- Glaselektrode mit starkem Alkalifehler und eine Kalomelelektrode angeordnet. The invention also relates to a device for implementation of the method according to the invention. This device includes one in a water pipe switchable ion exchangers that donate sodium ions are known per se, and there are to Potential measurement at the output of this ion exchanger is a known per se Glass electrode with strong alkali fault and a calomel electrode arranged.

Bei Einschaltung des erfindungsgemäßen Gerätes in eine Wasserleitung wird das durch den Ionenaustauscher hindurchgeleitete Wasser dadurch enthärtet, daß die härtebildenden Ionen durch Natriumionen ausgetauscht werden. Mit Hilfe des Elektrodenpaares wird dann die Natriumionenkonzentration des enthärteten Wassers gemessen. Da die in dem Weichwasser enthaltenenlNatriumionen die in dem Rohwasser vorhandenen -härtebildenden Ionen ersetzen, ist der Gehalt des Weichwassers an Natriumionen ein direktes Maß für den Gehalt des Rohwassers an härtebildenden Ionen und damit für die Härte des Rohwassers. Es ist daher ohne weiteres möglich, ein an das Elektrodenpaar angeschlossenes Meßinstrument in Härtegraden zu eichen oder eine Umrechnungstafel zu erstellen, die für den vom Instrument angezeigten Wert den Härtewert des Rohwassers angibt. When the device according to the invention is switched on in a water pipe the water passed through the ion exchanger is softened by that the hardness-forming ions are exchanged for sodium ions. With the help of Electrode pair is then the sodium ion concentration of the softened water measured. Since the sodium ions contained in the soft water are those in the raw water Replace existing hardness-forming ions, the content of the soft water is sodium ions a direct measure of the content of hardness-forming ions in the raw water and thus for the hardness of the raw water. It is therefore easily possible to attach one to the pair of electrodes connected measuring instrument to calibrate in degrees of hardness or a conversion table to create the hardness value of the raw water for the value displayed by the instrument indicates.

Es ist ersichtlich, daß- ei Gerät nach der Erfindung, das im wesentlichen nur aus einem das Ionenaustauschmaterial aufnehmenden Behälter und dem darin untergebrachten oder einem daran angeschlossenen Elektrodenpaar besteht; in eine Wasserleitung einschaltbar ist. Soll zugleich eine Enthärtung des Wassers durchgeführt werden, wird dieser Behälter in den Hauptstrom eingeschalteíj während er besser in einen Nebenstrom eingeschaltet wird, wenn es auf eine Enthärtung des zu überwachenden Wassers nicht ankommt. It can be seen that an apparatus according to the invention essentially only from a container receiving the ion exchange material and the one housed in it or a pair of electrodes connected to it; can be switched into a water pipe is. If the water is to be softened at the same time, this is done Containers in the main stream, while better in a side stream is switched on if there is no softening of the water to be monitored arrives.

Es ist auch möglich, die Elektroden nicht unmittelbar in dem Behälter anzuordnen, sondern von dem das lonenaustauschmaterial aufnehmenden Behälter eine Leitung abzuzweigen, von der Wasser, das den Behälter wenigstens zu einem erheblichen Teil durchflossen hat, abgezweigt und den Meßelektroden zugeführt wird. It is also possible not to place the electrodes directly in the container to be arranged, but one of the container receiving the ion exchange material Line branch off from the water that the container at least to a considerable extent Part has flowed through, is branched off and fed to the measuring electrodes.

Claims

Claims: 1. Method for the continuous determination of hardness of water, as it is characterized by the fact that the ions that form the hold, such as for Water softening known, exchanged for alkali metal ions, especially sodium ions and then the concentration of the alkali metal ions that replace the hardening ions have, is determined in a known manner by a potential measurement.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that there is a known per se which can be switched into a water pipe Sodium ion-releasing ion exchanger includes and that is close to potential measurement the exit of the ion exchanger is a known glass electrode with strong Alkali faults and a calomel electrode are arranged.