DE1573978C

DE1573978C - Method and device for the continuous determination of the hardness of water

Info

Publication number: DE1573978C
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Ammer, Dr. Ing. Gerhard, 7129 Güglingen

Description

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

Alle bisher bekannten Methoden zur Härtebestimmung erfordern, wenn sie mit einiger Genauigkeit ausgeführt werden sollen, umständliche Analysen, beispielsweise Titrationen, kplorimetrische 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 ejne erhebliche Zeit, so daß trotz großen Aufwandes eine kontinuierliche Messung bisher nicht möglich ist.All previously known methods of hardness determination require if they are with some accuracy are to be carried out, cumbersome analyzes, for example titrations, complorimetric measurements and the like. An automatic execution of such measurements is disproportionately large Costly and also fraught with major errors. Above all is with the known procedures the disadvantage that they cannot be carried out in the flowing medium, but instead require samples to be taken. The removal of Samples and their evaluation require a considerable amount of time even with automatic systems, so that In spite of the 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. Measurements of pH, the Conductivity and / or the total cation content. In this method, not only are the individual measurements or determinations, some of which only on the basis of samples by titrations Can be made time consuming and cumbersome but there are also cumbersome calculations necessary. Furthermore, many of the measurement methods used here are subject to large errors afflicted. It should only be mentioned that conductivity measurements through deposits on the measuring electrodes can be strongly 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 Alkalimetailionen, die die härtebildenden Ionen ersetzt haben, in bekannter Weise durch eine Potentialmessung festgestellt wird. In contrast, the invention is based on the object of creating a method for measuring hardness, which enables a continuous and automatic control of the water hardness. This task is achieved according to the invention in that the hardness-forming ions ^ as known for water softening, exchanged for alkali metal ions, especially sodium ions, and then the concentration the alkali metal ions, which have replaced the hardness-forming ions, is determined in a known manner by measuring the potential.

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 be carried out without taking samples can take place in the water flow and with sufficient selectivity of the potential measurement Electrodes influencing the measurement result are negligibly small. The invention enables therefore a fully automatic 'and continuous hardness measurement, which can be carried out with very high accuracy and can also be registered, whereby common electronic devices can be used. the Hardness measurement can be carried out in a relatively weak secondary stream, so that the water of the main stream not significantly influenced by the softening of the water flowing through the secondary stream will. . . ·

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 carrying out the method according to the invention. This device comprises a sodium ion, known per se, which can be switched on in a water pipe donating ion exchangers, and there are a known Glaselectrode.mit strong for measuring the potential at the outlet of this ion exchanger 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 häxtebildenden Ionen durch Natriumionen ausgetauscht werden\ Mit Hilfe des Elektrodenpaares wird dann die Natriumionenkönzentration des enthärteten Wassers gemessen. Da die in dem Weichwasser enthaltenen Natriumionen 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 ah das Elektrodenpaar angeschlossenes Meßinstrument in Härtegraden zu eichen oder eine Um-When the device according to the invention is switched on in a water pipe, this is done by the ion exchanger The water that is passed through is softened by the fact that the hacking ions are replaced by sodium ions The sodium ion concentration of the measured in softened water. 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 of the hardness of the raw water. It is therefore easily possible to use a measuring instrument connected to the pair of electrodes to be calibrated in degrees of hardness or a change

ao rechnungstafel zu erstellen, die für den vom Instrument angezeigten Wert den Härtewert des Roh wassers angibt.ao to create a calculation table showing the hardness value of the raw water for the value displayed by the instrument indicates.

Es ist ersichtlich, daß ein Gerät nach der Erfindung, das im wesentlichen nur aus einem das Ionen- austauschmatcrial 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 eingeschaltet, während er besser in einen Nebenstrom eingeschaltet wird, wenn es auf eine Enthärtung des zu überwachenden Wassers nicht ankommt. ■'It can be seen that a device according to the invention, which essentially only consists of an ionic exchange material receiving container and the housed therein or one connected to it There is a pair of electrodes, can be switched into a water pipe. Should at the same time a softening of the Water, this container is turned into the main stream while it is better is switched into a secondary stream 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 Ionenaustauschmaterial aufnehmenden Behälter eine Leitung abzuzweigen, von der Wasser, das den Behälter wenigstens zu einem erheblichen Teil durchflossen hat, abgezweigt und den Meßelektroden zu-It is also possible not to have the electrodes directly to be placed in the container, but from the container receiving the ion exchange material branch off a line from which the water that at least to a considerable extent flowed through the container has branched off and fed to the measuring electrodes

geführt wird. . - ~to be led. . - ~

Claims

Patent claims:

1. A process for continuous determination of the hardness of water, characterized in that the hardness-forming ion, as is known to soften water, against Alkalimetailionen, particularly sodium ions, and then the concentration of the alkali metal ions which have replaced the hardness-forming ions, in a known manner by Potential measurement is determined.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that. it comprises an ion exchanger which can be switched into a water pipe and which is known per se and which emits sodium ions, and that a known glass electrode with a strong alkali error and a calomel electrode are arranged for measuring the potential near the outlet of the ion exchanger.