DE1598361B2 - Method for determining the inorganic carbon content of a liquid - Google Patents

Method for determining the inorganic carbon content of a liquid

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DE1598361B2 DE1598361A DED0051150A DE1598361B2 DE 1598361 B2 DE1598361 B2 DE 1598361B2 DE 1598361 A DE1598361 A DE 1598361A DE D0051150 A DED0051150 A DE D0051150A DE 1598361 B2 DE1598361 B2 DE 1598361B2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Gehaltes einer Flüssigkeit an anorganischem Kohlenstoff.The invention relates to a method for determining the inorganic content of a liquid Carbon.

In der französischen Patentschrift 1 378 323 wird ein Verfahren zur Bestimmung des anorganischen Kohlenstoffgehaltes wäßriger Dispersionen beschrieben, bei welchem der Unterschied zwischen dem Gesamtkohlenstoffgehalt und dem organischen Kohlenstoffgehalt eines bestimmten Systems bestimmt wird. Dabei wird z. B. das zu analysierende System angesäuert und mit einem Inertgas durchblasen. Durch die Ansäuerung wird eventuell vorhandenes Carbonat im Kohlendioxid überführt, und durch das Blasen wird das Kohlendioxid aus dem System entfernt. Das ausgeblasene System wird dann auf seinen Gesamtkohlenstoffgehalt analysiert. Dieses Verfahren unterliegt einem Fehler insofern, als ein Teil an in dem System vorhandenen flüchtigen organischen Kohlenstoff beim Blasen entfernt wird. Der durch das Ausblasen entfernte organische Kohlenstoff wird deshalb als anorganischer Kohlenstoff registriert.In the French patent 1 378 323 a method for determining the inorganic Described carbon content of aqueous dispersions, in which the difference between the total carbon content and the organic carbon content of a particular system is determined. It is z. B. acidified the system to be analyzed and blow through with an inert gas. Any carbonate that may be present is formed by the acidification is converted into carbon dioxide, and the blowing removes the carbon dioxide from the system. That the blown system is then analyzed for its total carbon content. This procedure is subject to a failure in that some volatile organic carbon present in the system is removed when blowing. The organic carbon removed by the blowout therefore becomes registered as inorganic carbon.

Obwohl das vorstehend beschriebene Verfahren im gewissen Maß brauchbar ist, ergibt sich auf Grund des in die Bestimmung infolge des Vorhandenseins von flüchtigen organischen Stoffen eingeführten Fehlers ein Bedarf für ein verbessertes Verfahren zur Be-Stimmung des anorganischen Kohlenstoffes in Flüssigkeiten, wie wäßrigen Dispersionen.Although the method described above is useful to some extent, it follows that the error introduced in the determination due to the presence of volatile organic substances a need for an improved method of determining the inorganic carbon in liquids, like aqueous dispersions.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein analytisches Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem der Gehalt einer Flüssigkeit an anorganischem Kohlenstoff mit einer Genauigkeit von Plus oder Minus einigen Teilen je Million Teile bestimmt werden kann.The object of the invention is to provide an analytical method in which the content a liquid of inorganic carbon with an accuracy of plus or minus a few parts can be determined per million parts.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Bestimmung des Gehaltes einer Flüssigkeit an anorganischem Kohlenstoff, das durch die Vereinigung folgender Merkmale gekennzeichnet ist:This object is achieved by the invention. The invention therefore relates to a method to determine the inorganic carbon content of a liquid caused by the union the following features:

a) Ein von Kohlendioxid praktisch freier Trägergasstrom wird durch eine Heizzone geführt, welche einen gegenüber Carbonat reaktionsfähigen Körper mit saurer Oberfläche enthält und auf einer Temperatur oberhalb 100° C und unterhalb derjenigen Temperatur gehalten wird, bei der sich organische Bestandteile der Flüssigkeit zersetzen;a) A carrier gas stream practically free of carbon dioxide is passed through a heating zone, which contains a body which is reactive towards carbonate and has an acidic surface a temperature above 100 ° C and below that temperature is maintained at the organic components of the liquid decompose;

b) eine geringe bestimmte Menge der zu analysierenden Flüssigkeit wird in die Heizzone auf den gegenüber Carbonat reaktionsfähigen Körper eingespritzt; b) a small certain amount of the liquid to be analyzed is in the heating zone on the opposite Injected carbonate reactive body;

c) der Kohlendioxidgehalt des in der Heizzone gebildeten Gasgemisches wird in einem nachgeschalteten Analysator bestimmt.c) the carbon dioxide content of the gas mixture formed in the heating zone is determined in a downstream Analyzer determined.

Für die oben angegebenen Merkmale wird kein Elementenschutz beansprucht, vielmehr wird lediglich die Gesamtheit der oben angegebenen Merkmale a) bis c) beansprucht.No element protection is claimed for the features specified above, rather only claims all of the above features a) to c).

Das erfindungsgemäße Verfahren ist zwar auf praktisch sämtliche Arten von organischen und wäßrigen Flüssigkeiten anwendbar, wird aber am günstigsten bei wäßrigen Dispersionen von kohlenstoffhaltigen Stoffen angewendet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung besteht der gemessene anorganische Kohlenstoffgehalt lediglich aus dem in der Flüssigkeit als Bicarbonat oder Carbonat oder gelöstes Kohlendioxid vorhandenem Kohlenstoff.The method according to the invention is practical all kinds of organic and aqueous liquids can be used, but will be most favorable used in aqueous dispersions of carbonaceous substances. In the context of the present Invention, the measured inorganic carbon content consists only of that in the liquid as Bicarbonate or carbonate or dissolved carbon dioxide.

Bei der Temperatur der Heizzone werden die flüchtigen Bestandteile der Flüssigkeit weitgehend ohne Oxydation verdampft. Sämtliches gelöstes Kohlendioxid wird dadurch in den Trägergasstrom freigegeben. Zusätzlich werden durch die Verdampfung nichtflüssige anorganische Carbonate auf dem gegenüber Carbonat reaktionsfähigen Körper abgeschieden. BeiAt the temperature of the heating zone, the volatile components of the liquid are largely without Oxidation evaporates. All dissolved carbon dioxide is released into the carrier gas stream. In addition, non-liquid inorganic carbonates are deposited on the opposite side due to the evaporation Carbonate reactive body deposited. at

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der erhöhten Temperatur der Heizzone setzen diese durchlässig sein, um die Strömung des Trägergases Carbonate leicht bei der Berührung mit der sauren der von Zeit zu Zeit verflüchtigten Flüssigkeitspro-Oberfläche des mit Carbonat reaktionsfähigen Körpers ben ohne Verursachung eines übermäßigen RückKohlendioxid frei. Die gebildeten Gase werden aus druckes zu erlauben. Der gegenüber Carbonat reakder Heizzone durch die kontinuierliche Strömung des 5 tionsfähige Körper ist aus Stoffen aufgebaut, die Trägergases in einen Analysator zur quantitativen Kohlendioxid nicht absorbieren.
Bestimmung des Kohlendioxidgehaltes eines Gas- Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfinstromes gespült. Vorzugsweise besteht der Analysator dung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenaus einer solchen Vorrichtung, die ein elektrisches dioxidgehalt durch einen Vergleich der jeweils erhal-Signal, beispielsweise eine elektrische Spannungsan- io tenen Meßwerte mit bei der Durchführung des Verzeige, ergibt, deren Stärke proportional zur Konzen- fahrens an wäßrigen Systemen mit bekannten Getration des Kohlendioxids in dem Gase ist. halten an anorganischem Kohlenstoff unter ver-Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfin- gleichbaren Betriebsbedingungen erhaltenen Weiten dungsgemäßen Verfahrens wird die Temperatur in bestimmt wird.
The elevated temperature of the heating zone allows this to be permeable to the flow of the carrier gas carbonates easily in contact with the acidic or from time to time volatilized liquid per surface of the carbonate-reactive body without causing excessive return carbon dioxide. The gases formed are to allow pressure. The heating zone reacting to carbonate due to the continuous flow of the body capable of movement is made up of substances that do not absorb the carrier gas in an analyzer for quantitative carbon dioxide.
Determination of the carbon dioxide content of a gas flushed A further advantageous embodiment of the invention stream. Preferably, the analyzer is characterized in that the carbon consists of such a device which gives an electrical dioxide content by comparing the respective received signal, for example an electrical voltage indicated measured values with the implementation of the display, the strength of which is proportional to the Concentration on aqueous systems with known transmission of carbon dioxide in the gases is. hold on inorganic carbon under reduced pressure.

der Heizzone zwischen 100 und 250° C gehalten. Vor- 15 Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfinzugsweise wird die Heizzone bei einer Temperatur dung ist dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit von 150 bis 200° C gehalten. Bei höheren Tempera- eine wäßrige Dispersion mit bis 500 Teilen je Million türen zeigt sich eine Neigung zu Störungen auf Grund Teile an anorganischem Kohlenstoff verwendet wird, von sauerstoffhaltigen organischen Stoffen, welche Schließlich ist eine weitere vorteilhafte Ausgestalsich bei relativ niedrigen Temperaturen unter Bildung 2° tung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß als von Kohlendioxid zersetzen. Auf jeden Fall wird die Trägergas Luft, welche mit einer konstanten Strops Heizzone bei einer Temperatur unterhalb derjenigen mungsgeschwindigkeit von 1 bis 4 Bettvolumen je ^ * gehalten, bei der eine signifikante Verbrennung oder Minute zugeführt wird, verwendet wird.
; Zersetzung hinsichtlich der organischen Bestandteile Der Trägergasstrom ist praktisch von Kohlender Analysenprobe auftritt. 25 dioxid frei. Beste Ergebnisse werden erhalten, wenn Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Trägergasstrom nicht mehr als 50 Teile je Million, der Erfindung ist der gegenüber Carbonat reaktions- auf das Gewicht bezogen, an Kohlendioxid enthält. : fähige Körper aus einem mit Phosphorsäure überzo- Andernfalls kann er aus irgendeinem Material be- : genen, in Einzelteilchen vorliegenden Feststoff ge- stehen, welches normalerweise bei Raumtemperatur : bildet. 30 gasförmig, inert gegenüber Kohlendioxid und vor- ; Üblicherweise ist der gegenüber Carbonat reak- zugsweise nicht basisch ist. Die bevorzugten Gase betionsfähige Körper aus teilchenförmigen Feststoffen stehen aus Stickstoff, Argon, Helium und gereinigter ; mit einem sauren Überzug gebildet, wobei diese Fest- Luft. Falls gewünscht, kann sogar reiner Sauerstoff : stoffe gegenüber Säuren chemisch inert sein müssen. verwendet werden, vorausgesetzt, daß die Heizzone ; Zu den Säuren oder sauren Stoffen, die zur BiI- 35 bei Temperaturen in dem unteren Bereich des ange-
the heating zone is kept between 100 and 250 ° C. A further advantageous embodiment of the invention, the heating zone is preferably kept at a temperature of 150 to 200 ° C as a liquid. At higher temperatures an aqueous dispersion with up to 500 parts per million doors shows a tendency to interferences due to parts of inorganic carbon being used, from oxygen-containing organic substances, which is finally another advantageous design at relatively low temperatures with formation of 2 ° of the invention characterized in that decompose as of carbon dioxide. In any event, the carrier gas is air, which is maintained with a constant Strops heating zone at a temperature below the flow rate of 1 to 4 bed volumes per ^ * at which significant combustion or minute is applied.
; Decomposition with regard to the organic constituents The carrier gas flow is practically caused by carbon of the analysis sample. 25 dioxide free. The best results are obtained when According to a further advantageous embodiment, the carrier gas flow does not contain more than 50 parts per million, according to the invention, which is reactive to carbonate based on weight, of carbon dioxide. : Capable body made of a coated with phosphoric acid- Otherwise it can consist of any material, consisting of individual particles, which normally form at room temperature:. 30 gaseous, inert to carbon dioxide and pre-; Usually it is not reactive with carbonate. The preferred gases of operable particulate solids are nitrogen, argon, helium and purified; formed with an acidic coating, this solid- air. If desired, may even pure oxygen: materials must be chemically inert to acids. can be used provided that the heating zone; The acids or acidic substances that are used at temperatures in the lower range of the

dung des Überzugs verwendet werden, gehören gebenen Temperaturbereiches gehalten wird.When the coating is used, the given temperature range is maintained.

; starke, nicht oxydierende Säuren. Zur Erzielung Ein spezieller und bevorzugter Analysator besteht; strong, non-oxidizing acids. A special and preferred analyzer is made to achieve this

bester Ergebnisse bestehen sie aus praktisch nicht- aus einem Infrarotanalysator von der nicht dispergie-For best results, they consist of practically no- from an infrared analyzer of the non-dispersible

flüchtigen Protonensäuren. Zu den bevorzugten renden Art, der auf eine Kohlendioxidanalyser ein-volatile protic acids. The preferred species that rely on a carbon dioxide analyzer

! Säuren gehören die verschiedenen Oxysäuren von 4° gestellt ist.! Acids belong to the various oxyacids put by 4 °.

; Phosphor, wie Orthophosphorsäure, Hexametaphos- Die Spannungssignalgabe dieses Kohlendioxidana-; Phosphorus, such as orthophosphoric acid, hexametaphos- The voltage signaling of this carbon dioxide

phorsäure oder Pyrophosphorsäure. Ebenfalls ver- lysators wird durch geeignete Verstärker und graphi-phosphoric acid or pyrophosphoric acid. The analyzer is also supported by suitable amplifiers and graphical

wendbar ist Schwefelsäure, die ausreichend verdünnt sehe Aufzeichner in Ablesungen überführt, die in dieSulfuric acid can be used, which is sufficiently diluted to transfer readings into the recorder

Jib wurde, um nicht oxydierend zu sein. Zu organischen anorganischen Kohlenstoffkonzentrationen in derJib was made so as not to be oxidative. Concentrations of organic inorganic carbon in the

"" Säuren, die bei genügend niedrigen Temperaturen zur 45 analysierten Probe überführt werden können oder"" Acids that can be converted to the sample being analyzed at sufficiently low temperatures or

Vermeidung von Zersetzung verwendet werden kön- dieser direkt ablesen lassen. Die Umwandlung wirdCan be used to avoid decomposition, this can be read off directly. The conversion will

nen, gehören Terephthalsäure und Benzolsulfonsäure. erreicht durch Vergleichen der Signalablesung gegen-include terephthalic acid and benzenesulfonic acid. achieved by comparing the signal reading against

Die Säuren können auf Quarzsplitter, Quarzwolle, über Standard-Kalibrierungskurven, die durch Ana-The acids can be applied to quartz splinters, quartz wool, via standard calibration curves, which are

: säurebeständige, teilchenförmige, thermisch gehärtete lyse bekannter Proben unter vergleichbaren Betriebs- : acid-resistant, particulate, thermally hardened analysis of known samples under comparable operating

Kunststoffe, Kieselsäure und säureinerte Metallschnit- 5° bedingungen hergestellt werden,Plastics, silica and acid-inert metal cutting conditions are produced,

zel aufgetragen werden, um das teilchenförmige Ma- Bei einer bevorzugten Ausführungsform, bei derzel are applied to the particulate ma- In a preferred embodiment, in which

terial für den gegenüber Kohlenstoff reaktionsfähigen die analytischen Werte als Kurve erhalten werden,material for which the analytical values are obtained as a curve, which is reactive towards carbon,

Körper mit saurer Oberfläche herzustellen. deren Amplitude eine Konzentration der Kohlendi-To produce bodies with an acidic surface. whose amplitude is a concentration of the carbon

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin- oxidkonzentration in dem gasförmigen Produkt sind,Another advantageous embodiment of the invention oxide concentration in the gaseous product is

dung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Trägergas- 55 steht der tatsächliche anorganische Kohlenstoffgehaltmanure is characterized by the fact that the carrier gas is the actual inorganic carbon content

strom mit konstanter Strömungsgeschwindigkeit der untersuchten Flüssigkeit in Beziehung zu derflow with constant flow rate of the examined liquid in relation to the

durch die Heizleitung geführt wird und der gegen- maximalen Amplitude oder dem Gipfel der Kurve,is passed through the heating cable and the opposite maximum amplitude or the peak of the curve,

über Carbonat reaktionsfähige Körper gasdurchläs- Bei vorhergehender Kalibrierung derartiger Ablesun-Gas-permeable bodies via carbonate with previous calibration of such readings

sig ist und den gesamten Querschnitt der Heizzone gen ergeben die direkten Ablesungen der Gipfelordi-sig and the entire cross-section of the heating zone results in the direct readings of the summit ordi-

einnimmt. Hierdurch wird erreicht, daß das gesamte 60 naten die anorganische Kohlenstoffkonzentration deroccupies. This ensures that the entire 60 naten the inorganic carbon concentration of the

Carbonat und Bicarbonat mit dem gegenüber Carbo- untersuchten Flüssigkeit.Carbonate and bicarbonate with the compared to Carbo- examined liquid.

nat reaktionsfähigen Körper in Berührung kommt, Bei der bevorzugten praktischen Ausführung wodurch das Messen des gesamten Kohlendioxids ge- nimmt der gegenüber Carbonat reaktionsfähige Körfördert wird. per den gesamten Querschnitt der Leitung innerhalb Der gegenüber Carbonat reaktionsfähige Körper 65 der Heizzone ein, und die zu analysierende Flüss'^- kann aber auch nur einen Teil des Querschnittes der keitsprobe wird rasch in die Heizzone in einer prak-Heizzone einnehmen. Falls er den gesamten Quer- tisch zur Richtung der Trägergasstromung durch die schnitt einnimmt, muß dieser Körper ausreichend Leitung parallelen Richtung eingespritzt oder einge-nat reactive body comes into contact, in the preferred practical embodiment whereby the measurement of the total carbon dioxide is taken, the body reactive to carbonate is promoted. per the entire cross-section of the line within the carbonate-reactive body 65 of the heating zone, and the liquid to be analyzed, but can also only occupy part of the cross-section of the keitsprobe will quickly enter the heating zone in a prak- heating zone. If it occupies the entire cross-section to the direction of the carrier gas flow through the cut, this body must be injected or injected with sufficient conduction in the parallel direction.

dust, so daß er auf dem gegenüber Carbonat reaktionsfähigen Körper aufschlägt. Alternativ wird der gegenüber Carbonat reaktionsfähige Körper in der Heizzone angebracht, und eine in irgendeinen Teil der Leitung eingedüst oder eingetropfte Flüssigkeitsprobe erhält Zutritt in das Innere der Heizzone und zu dem gegenüber Carbonat reaktionsfähigen Körper. Nach Eindüsen der zu analysierenden Flüssigkeit ergibt sich durch deren Aufschlageen auf den reaktionsfähigen Körper eine rasche Verflüchtigung in ihre Bestandteile. Durch die Zersetzung von sämtlichem innerhalb der Flüssigkeit enthaltenen Bicarbonat oder Carbonat wird die Freisetzung als Kohlendioxid in den Trägerstrom verursacht.dust so that it reacts to the carbonate Body hits. Alternatively, the carbonate-reactive body in the Heating zone attached, and a liquid sample that has been sprayed or dripped into any part of the conduit is allowed into the interior of the heating zone and to the carbonate reactive body. After injecting the liquid to be analyzed results by hitting the reactive Body rapidly dissolves into its constituent parts. By decomposing everything bicarbonate or carbonate contained within the liquid is released as carbon dioxide in caused the carrier current.

Wenn der Gasstrom fortgesetzt durch die Heizzone strömt, wird der verflüchtigte Dampf einschließlich des entwickelten Kohlendioxids üblicherweise auf eine Temperatur bei derjenigen oder unterhalb derjenigen der anschließend zur Bestimmung des Kohlendioxids angewandten Vorrichtung abgekühlt. Normalerweise wird das gasförmige Reaktionsprodukt etwa auf normale Raumtemperatur abgekühlt. Wenn sich die Gase abkühlen, können sich Kondensate bilden. Dieses Kondensat wird in einer Falle gesammelt, aus der von Zeit zu Zeit die angesammelte Flüssigkeit abgezogen werden kann. Obwohl eine einheitliche Kühlung des Gasproduktes und somit eine stetige Abtrennung des Kondensates aus den abgekühlten Gasen für einen optimalen Betrieb günstig ist, können auch gute Ergebnisse erzielt werden, wenn nur mit einem minimalen Abkühlen des Gasproduktes gearbeitet wird, wie es z. B. auftritt, falls die Gase in den Analysator durch ein luftgekühltes Rohr geführt werden. Es ist auch möglich, das Verfahren so auszuführen, daß sich kein Kondensat bildet, indem der Analysator bei erhöhter Temperatur oberhalb des Taupunktes des gebildeten Gasstromes betrieben wird.As the gas stream continues to pass through the heating zone, the volatilized vapor becomes inclusive of the evolved carbon dioxide usually to a temperature at or below that the device then used to determine the carbon dioxide is cooled. Normally the gaseous reaction product is cooled to about normal room temperature. if If the gases cool down, condensates can form. This condensate is collected in a trap, from which the accumulated liquid can be withdrawn from time to time. Although a uniform Cooling of the gas product and thus a constant separation of the condensate from the cooled If gases are favorable for optimal operation, good results can also be achieved if only with a minimal cooling of the gas product is carried out, as is done, for. B. occurs if the gases in the Analyzer can be passed through an air-cooled tube. It is also possible to carry out the procedure in such a way that that no condensate forms when the analyzer is operated at an elevated temperature above the Dew point of the gas flow formed is operated.

Eine typische Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen analytischen Verfahrens wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. InTypical apparatus for performing the analytical procedure described above is explained in more detail with reference to the drawing. In

F i g. 1 ist eine schematische Darstellung einer vollständigen Vorrichtung gegeben, die zur Durchführung der Analyse von Flüssigkeitssystemen auf ihren anorganischen Kohlenstoffgehalt gemäß der Erfindung geeignet ist;F i g. 1 is given a schematic representation of a complete device that is used to carry out the analysis of liquid systems for their inorganic carbon content according to the invention suitable is;

F i g. 2 zeigt die allgemeine Ausbildung einer erläuternden, Kohlendioxid freisetzenden Heizleitung, die den wesentlichen, gegenüber Carbonat reaktionsfähigen Körper mit saurer Oberfläche enthält.F i g. 2 shows the general design of an explanatory, carbon dioxide-releasing heating cable, which contains the essential, carbonate-reactive body with an acidic surface.

Die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung besteht aus den Grundbestandteilen einer Trägergaszufuhreinrichtung 2, Einrichtungen zur Eindüsung oder Einspritzung einer Flüssigkeitsprobe 3, Heizeinrichtungen 4, innerhalb derer eine Heizleitung 6 angebracht ist, und einer Kohlendioxidbestimmungseinrichtung 7. Die Heizleitung 6 enthält einen gegenüber Carbonat reaktionsfähigen Körper 20 mit saurer Oberfläche zur Freisetzung von Kohlendioxid.The in F i g. 1 consists of the basic components of a carrier gas supply device 2, devices for the injection or injection of a liquid sample 3, heating devices 4, inside which a heating line 6 is attached, and a carbon dioxide determination device 7. Die Heating line 6 contains a carbonate-reactive body 20 with an acidic surface Release of carbon dioxide.

Insbesondere ist in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform eine regulierte Trägergaszufuhreinrichtung 2 gezeigt, welche aus einer Luftpumpe 10 und einer Luftreinigungseinrichtung 11 zur Entfernung von Kohlendioxid besteht. Durch diese Vorrichtungsbestandteile wird praktisch von Kohlendioxid freie Luft in die Trägergasströmungsregeleinrichtung 8 gepreßt, welche bei der dargestellten Ausführungsform aus einer Reihenanordnung eines Druckträgers 12, Ventils 13, Strömungsmessers 14 und Rückschlagventils 15 besteht. Diese Bestandteile der Vorrichtung sind betrieblich in der angegebenen Reihenfolge mit geeigneten Verbindungsgasleitungen 16 verbunden. Anschließend an das Rückschlagventil 15 wird der Gasstrom in das Einlaßende der Heizleitung 6 geführt. Dieses Ende der Leitung ist so eingerichtet, daß sie die Probeeindüsvorrichtung 3, beispielsweise die dargestellte Spritze 23, aufnehmenIn particular, in the preferred embodiment shown there is a regulated carrier gas supply device 2 shown, which consists of an air pump 10 and an air cleaning device 11 for removal consists of carbon dioxide. Through these device components is practically of carbon dioxide free air is pressed into the carrier gas flow control device 8, which in the illustrated embodiment from a series arrangement of a pressure carrier 12, valve 13, flow meter 14 and Check valve 15 consists. These components of the device are operational in the specified Sequence connected with suitable connecting gas lines 16. Then to the check valve 15, the gas flow is guided into the inlet end of the heating line 6. This end of the line is set up so that they receive the sample injection device 3, for example the syringe 23 shown

ίο kann.ίο can.

Die Heizleitung 6 hat eine Heizzone 21, die aus dem Teil der Leitung, der innerhalb der Heizeinrichtung 4 liegt, gebildet wird. In der Darstellung besteht die Heizeinrichtung 4 aus einem elektrischen OfenThe heating line 6 has a heating zone 21, which consists of the part of the line that is inside the heating device 4 is formed. In the illustration, the heating device 4 consists of an electric furnace

24. Dieser Ofen wird mittels einer variierbaren Kraftregelung 26 reguliert. Die Temperaturablesungen innerhalb der Heizeinrichtung 4 werden mittels eines Pyrometers 27 erhalten.24. This furnace is regulated by means of a variable force control 26. The temperature readings inside the heating device 4 are obtained by means of a pyrometer 27.

Die gasförmigen Produkte aus der Heizzone 21 der Heizleitung 6 werden durch Kühleinrichtungen 5 geführt, welche bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform aus einem wassergekühlten Kühler 28 besteht, der in Reihe mit Kondensatentfernungsein- Γ richtungen 9 und gegebenenfalls einem Gasfilter 30 verbunden ist. Die gezeigte Kondensatentfernungseinrichtung 9 besteht aus einer U-förmigen Kondensatfalle 29, die mit einem Schliffstopfen 31 zur Flüssigkeitsabnahme von Zeit zu Zeit versehen ist. Der mit Wasser gekühlte Kühler 28 nimmt die Abstromgase direkt aus der Heizleitung 6 auf und führt diese direkt zu der Kondensatfalle 29 zu.The gaseous products from the heating zone 21 of the heating line 6 are passed through cooling devices 5, which in the illustrated preferred embodiment consists of a water-cooled cooler 28 exists in series with condensate removal devices 9 and optionally a gas filter 30 connected is. The shown condensate removal device 9 consists of a U-shaped condensate trap 29, which is provided with a ground-glass stopper 31 for the removal of liquid from time to time. Of the Cooler 28 cooled with water takes up the exhaust gases directly from the heating line 6 and guides them directly to the condensate trap 29.

Die Bestandteile, durch die die Gasströmung erfolgt, sind durch Rohrverbindungen 16 verbunden, so daß sich eine Gasströmung ergibt.The components through which the gas flow occurs are connected by pipe connections 16, so that there is a gas flow.

Die in F i g. 1 dargestellte Kohlendioxidbestimmungseinrichtung besteht aus einer elektrisch verbundenen Anordnung eines nicht dispergierenden, für Kohlendioxid empfindlichen Infrarotanalysators 35, welcher ein variierbares Spannungssignal liefert, welches mittels eines Vervielfältigers 38 für niedrige Spannung vervielfältigt wird. Das verstärkte elektrische Signal wird dann einem kontinuierlichen graphischen Registriergerät 39 zugeleitet, welches eine Kurve 41 auf einem kontinuierlichen Papierstreifen f The in F i g. The carbon dioxide determination device shown in FIG. 1 consists of an electrically connected arrangement of a non-dispersing, carbon dioxide sensitive infrared analyzer 35 which supplies a variable voltage signal which is multiplied by means of a multiplier 38 for low voltage. The amplified electrical signal is then fed to a continuous graphic recorder 39 which plots a curve 41 on a continuous strip of paper f

42 darstellt. Die Amplitude oder die Fläche unter- ^ halb der Kurve 41 ist eine Funktion der Kohlendioxidkonzentration in der Bestimmungszelle 36 des Infrarotanalysators 35. Nach dem Durchgang durch die Bestimmungszelle 36 wird das Gasprodukt an die Atmosphäre durch eine Abblasöffnung 37 abgeleitet. Regelungen in der Bestimmungseinrichtung 7 sind die Verstärkerzunahmeregelung 43 und die Registrierspannungsbereichregelung 44.42 represents. The amplitude or area under- ^ half of the curve 41 is a function of the carbon dioxide concentration in the determination cell 36 of the Infrared analyzer 35. After passing through the determination cell 36, the gas product is sent to the Atmosphere discharged through a vent 37. Regulations in the determination device 7 are the Amplifier gain control 43 and the registration voltage range control 44.

In der F i g. 2 sind die Heizleitung 6 und der gegenüber Carbonat reaktionsfähige Körper 20 im einzelnen gezeigt. Die Heizleitung 6 besteht aus zwei getrennten Teilen, die aus einem Einlaß 64 und einem zylindrischen Quarzrohr 61 bestehen. Innerhalb des Einlasses 64 befestigt, befindet sich ein Eindüsrohr 62, welches zur Aufnahme von Eindüs- oder Einspritzvorrichtungen, beispielsweise in Form einer Spritze, geeignet ist. Das Eindüsrohr 62 befindet sich koaxial mit dem Rohr 61 ausgerichtet. Der Einlaß 64 ist mit dem zylindrischen Rohr 61 durch eine geschliffene Glasverbindung 64 verbunden. Innerhalb des Zylinderrohres 61 befindet sich der gegenüber Carbonat reaktionsfähige Körper 20 mit saurer Oberfläche, der aus einer mit Phosphorsäure überzogenenIn FIG. 2 are the heating line 6 and the carbonate-reactive body 20 in detail shown. The heating line 6 consists of two separate parts, consisting of an inlet 64 and one cylindrical quartz tube 61 are made. Attached within inlet 64 is an injection tube 62, which is used to accommodate injection or injection devices, for example in the form of a Syringe, is suitable. The injection pipe 62 is aligned coaxially with the pipe 61. The inlet 64 is connected to the cylindrical tube 61 by a ground glass joint 64. Within of the cylinder tube 61 is the carbonate-reactive body 20 with an acidic surface, that of one coated with phosphoric acid

7 87 8

Packung von Quarzspäneri oder -schnitzeln 67 be- praktisch nichtadsorbierend für Kohlendioxid sind,Pack of quartz chips or chips 67 are practically non-adsorbent for carbon dioxide,

steht, die mit Quarzwolle 68 an,der Rückseite abge- Innerhalb der Heizzone selbst ist es notwendig, daßthat with quartz wool 68 is on, the back is removed. Within the heating zone itself, it is necessary that

stützt sind. Jedes Ende der zusammengesetzten Heiz- die Baumaterialien gegenüber dem Trägergas bei demare based. Each end of the composite heating the building materials against the carrier gas at the

leitung 6 ist zur Verbindung mit den nachfolgenden zur Freisetzung des Kohlendioxids auf dem gegen-Line 6 is to be connected to the following to release the carbon dioxide on the opposite

und vorhergehenden Vorrichtungsbestandteilen ge- 5 über Carbonat reaktionsfähigen Körper angewandtenand previous device components applied via carbonate-reactive bodies

eignet. Einlaß und Auslaß bestehen aus kleinen rohr- erhöhten Temperaturen inert sind. Zu derartigensuitable. Inlet and outlet consist of small pipe- elevated temperatures are inert. To such

förmigen Anschlüssen 69 bzw. 70. Materialien gehören beispielsweise geschmolzeneshaped connections 69 and 70. Materials include, for example, melted

Obwohl bestimmte bevorzugte Ausführungsformen Kieselsäure und glasierte keramische Stoffe,
der vorstehend beschriebenen Vorrichtungsbestand- Bei der spezifischen Ausführungsform der vorteile erläutert wurden, sind zahlreiche Alternativen io stehend beschriebenen Vorrichtung nach F i g. 1 wurfür den Fachmann gegeben. Beispielsweise ist es hin- den Kautschukrohre zur Bildung der Verbindungssichtlich der Trägergaszufuhreinrichtung 2 lediglich leitungen 16 verwendet. Es war ein Druckregulierer notwendig, daß sich ein begrenzter Strom des Gases 12 für den Gasstrom und das Nadelventil 13 vorgemit geregelter Strömungsgeschwindigkeit ergibt. Die sehen. Eine Kombination einer Präzisionssaphirkugel Kenntnis der tatsächlichen Strömungsgeschwindigkeit 15 innerhalb eines Strömungsmeßrohres diente als Ströist nicht notwendig, solange die Gasströmgeschwin- mungsmesser 14. Weiterhin war ein Rückschlagventil digkeit auf konstante Geschwindigkeit geregelt wer- vorhanden. Die Heizleitung 6 wurde mit einem elekden kann. Günstigerweise kann jedoch die Strö- trischen Muffelofen 24, der mit einer Spannung von mungsgeschwindigkeit auf einen bestimmten Wert 120 Volt und einem maximalen Stromverbrauch von eingestellt werden. Zu diesem Zweck kann jede Korn- 20 700 Watt betrieben wurde, erhitzt. Die Kraftregelung bination mechanischer Einrichtungen zur Zuführung 26 bestand aus einem Transformer mit varierbarer und Regulierung eines fließenden Gasstromes an Spannung.
Stelle der dargestellten verwendet werden. Die Heizleitung 6 war, wie in F i g. 2 gezeigt, auf-
Although certain preferred embodiments are silica and glazed ceramics,
The above-described device inventory In the specific embodiment of the advantages have been explained, numerous alternatives are available in the device according to FIG. 1 was given for the skilled person. For example, rubber pipes are used to form the connection between the carrier gas supply device 2 and only lines 16. A pressure regulator was necessary to provide a limited flow of gas 12 for the gas flow and needle valve 13 pre-regulated at a controlled flow rate. They see. A combination of a precision sapphire sphere, knowledge of the actual flow velocity 15 within a flow measuring tube, was used as flow is not necessary as long as the gas flow rate meter 14. Furthermore, a check valve was provided to regulate the flow rate to a constant speed. The heating cable 6 was equipped with an elekden can. Advantageously, however, the electrical muffle furnace 24, which has a voltage of measurement speed, can be set to a certain value of 120 volts and a maximum power consumption of. For this purpose, each grain can be operated 20 700 watts, heated. The force control bination of mechanical devices for supply 26 consisted of a transformer with variable voltage and regulation of a flowing gas stream.
Position of the one shown. The heating cable 6 was as in FIG. 2 shown on-

Hinsichtlich der Heizeinrichtung 4 kann jede Vor- gebaut. Das Rohr 61 war aus geschmolzenem SiIi-With regard to the heating device 4, any front can be built. The tube 61 was made of molten silicon

richtung, die zur Ausbildung eines geregelten Erhit- 25 ciumdioxid gefertigt. Es hatte einen Innendurch-Direction, which is made for the formation of a regulated heating 25 cium dioxide. It had an inside

zens innerhalb eines mäßig erhöhten Temperaturbe- messer von 1,27 cm und eine Länge von 40 cm. Einzens within a moderately increased temperature meter of 1.27 cm and a length of 40 cm. A

reiches, beispielsweise von 100 bis 250° C geeignet Gaseinlaß 64 war in Form eines T-Glasrohres vorhan-rich, for example from 100 to 250 ° C suitable gas inlet 64 was in the form of a T-glass tube.

ist, verwendet werden. In gleicher Weise können die den, wobei der Querbügel des T eine Schliffglasver-is to be used. In the same way, the the, where the crossbar of the T is a ground glass cover

Probeneindüseinrichtungen 3 durch eine mechanische bindung 63 an einem Ende zur Verbindung mit demSample injection devices 3 by a mechanical link 63 at one end for connection to the

Vorrichtung gebildet werden, die zur Zuführung ab- 30 geschmolzenen Siliciumdioxidrohr 61 hatte und eineApparatus are formed which had fused silica tube 61 for feeding 30 and a

gemessener aliquoter Teile einer Flüssigkeit und zur Spritzennadel von etwa 5,2 cm Länge aus rostfreiemmeasured aliquots of a liquid and to the syringe needle about 5.2 cm long made of stainless steel

Eindüsung derselben unter Kraft auf den gegenüber Stahl an dem entgegengesetzten Ende des QuerbügelsInjection of the same under force on the opposite steel at the opposite end of the cross bracket

Carbonat reaktionsfähigen Körper in der Heizleitung 6 als Aufnahmevorrichtung für die Probeneindüseein-Carbonate reactive body in the heating line 6 as a receiving device for the sample injector

geeignet ist. Beispielsweise kann das Einbringen der richtung in Form einer Spritze befestigt war. Wennsuitable is. For example, the introduction of the device was attached in the form of a syringe. if

zu analysierenden Flüssigkeitsprobe in die Heizlei- 35 die Bestandteile der Heizleitung 6 zusammengesetztto be analyzed liquid sample in the heating line 35 the components of the heating line 6 assembled

tung mittels gasbetriebener Sprüheinrichtungen be- waren, wurde die Spritzennadel koaxial mit derThe syringe needle was coaxial with the

wirkt werden, die zur Lieferung geregelter Mengen Längsachse des Rohres 61 gerichtet. Der Stamm desacts that are directed towards the delivery of regulated quantities along the longitudinal axis of the pipe 61. The trunk of the

der Sprühmasse geeignet sind. T-Glasstückes ergab einen Ansatz 69 zur Verbindungthe spray mass are suitable. T-piece of glass resulted in an approach 69 for the connection

Das Abkühlen und die Entfernung des erhaltenen mit einer Kautschukleitung 16 von 0,48 cm, durch Kondensates aus dem Trägergasstrom sind gewünsch- 40 die die Heizleitung 6 mit der Trägergaszuführeinrichtenfalls anzuwendende Verfahrensstufen, da das Kon- tung 2 verbunden war. Eine Injektionsspritze wurde densat kerne Störungen bei sämtlichen quantita- als Einspritzeinrichtung 3 verwendet. Innerhalb des tiven Kohlendioxidbestimmungsverfahren ergibt. Ge- Rohres 61 und gegen eine verengende Einkerbung 66 wünschtenfalls kann jedoch die Abkühlung der Gas- etwa 24 cm vom Einlaßende desselben war ein gasprodukte aus der Heizleitung auf das in üblicherweise 45 durchlässiger, gegenüber Carbonat reaktionsfähiger gewünschte Ausmaß erreicht werden, indem diese Körper 20 von etwa 11 cm Länge angebracht. Dieser z. B. durch den beschriebenen, mit Wasser gekühlten bestand aus Quarzsplittern 67 von 1,7 bis 3,3 mm Kühler 28 geführt werden. Andererseits können luft- und Quarzwolle 68. Die Stoffe wurden in das Heizgekühlte Kühler, die in einfacher Weise das Verbin- rohr 6 durch schwaches Einstampfen von Quarzwolle dungsrohr zwischen der Heizleitung 6 und dem Ana- 50 gegen die verengende Halterung 66 mit einem Glaslysator sein können, ebenfalls wirksam zu diesem stab und Zugabe von ausreichend Quarzsplittern bis Zweck eingesetzt werden. zu einer Packung von 11 cm Länge eingebracht. DieCooling and removal of the obtained with a rubber pipe 16 of 0.48 cm Condensates from the carrier gas stream are desired - if necessary, the heating line 6 with the carrier gas supply device procedural steps to be applied, since account 2 was connected. A hypodermic syringe was made densat kernel disturbances in all quantita- as injector 3 used. Within the tive carbon dioxide determination method results. Ge tube 61 and against a narrowing notch 66 however, if desired, the cooling of the gas about 24 cm from the inlet end thereof may be a gas product from the heating cable to the usually 45 more permeable, more reactive towards carbonate desired extent can be achieved by attaching this body 20 of about 11 cm in length. This z. B. by the described, cooled with water consisted of quartz fragments 67 from 1.7 to 3.3 mm Cooler 28 are performed. On the other hand, air and quartz wool 68. The fabrics were in the heat-cooled Cooler, the connecting tube 6 in a simple manner by lightly tamping quartz wool extension pipe between the heating line 6 and the ana- 50 against the narrowing bracket 66 with a glass lysator Can also be effective on this stab and adding enough quartz fragments up Purpose to be used. brought into a pack of 11 cm in length. the

Wenn auch nicht notwendig, so wird es doch be- Trägermaterialien erhielten dann einen Säureüberzug,If not necessary, it will be.

vorzugt, ein Gasfilter 30 anzuwenden, welches samt- indem 10 cm3 einer 85°/»igen Phosphorsäure durchit is preferred to use a gas filter 30, which together with 10 cm 3 of an 85% phosphoric acid through

liehe mit dem Gasprodukt mitgerissenen Teilchen vor 55 das Rohr gegossen wurden.borrowed particles entrained with the gas product before the pipe was poured.

dessen Einführung in die Bestimmungszelle des Ana- Nach Zusammensetzung der Einzelteile wurde die lysators zurückhält. Infrarotkohlendioxiddetektoren Heizleitung 6 in den elektrischen Muffelofen 24 so werden bevorzugt, jedoch kann jede analytische Vor- eingesetzt, daß die Spitze der Spritzennadel 62 gerichtung, die zum Anzeigen der Menge des in dem rade außerhalb der Heizzone 21 des Ofens 24 war, Gasprodukt vorhandenen Kohlendioxids mit der ge- 60 jedoch in solcher Stellung, daß nach dem Eindüsen wünschten Empfindlichkeit und Spezifität geeignet ist, der wäßrigen Probe deren Gesamtmenge innerhalb verwendet werden. der Heizzone 21 auf dem gegenüber Carbonat reak-its introduction into the cell of determination of the Ana After assembling the individual parts, the lysators withhold. Infrared carbon dioxide detectors heating line 6 in the electric muffle furnace 24 so are preferred, but any analytical preparation can be used so that the tip of the syringe needle 62 is directed which was used to display the amount of in the rade outside the heating zone 21 of the oven 24, The carbon dioxide present in the gas product, however, in such a position that after the injection desired sensitivity and specificity is suitable, the total amount of the aqueous sample within be used. of the heating zone 21 on the carbonate-reactive

Da nur niedrige Temperaturen angewandt werden, tionsfähigen Körper 20 abgeschieden wurde,Since only low temperatures are used, active body 20 was deposited,

kann eine große Vielzahl von Baumaterialien in dem Die beim Eindüsen einer Versuchsprobe gebildetenA wide variety of building materials can be used in the die formed when a test sample is injected

Gasströmungszug angewendet werden. Darüber hin- 65 Gasprodukte wurden durch eine Gasführung geleitet,Gas flow train can be applied. In addition, 65 gas products were passed through a gas duct,

aus ist es günstig, wenn mindestens in der Führung die aus einer Reihenanordnung aus einem wasserge-it is advantageous if at least in the guide the elements from a row arrangement of a water

für das gasförmige Produkt anschließend an die Heiz- kühlten Kühler 28, einer U-förmigen Wasserfalle 29for the gaseous product then to the heat-cooled cooler 28, a U-shaped water trap 29

leitung solche Baumaterialien verwendet werden, die und einem Gasfilter 30 bestand, welches ein Filtrier-line such building materials are used, which consisted and a gas filter 30, which a filter

element von 10 bis 13 Mikron enthielt. Die Wasserfalle 29 war zum Abzug von Zeit zu Zeit des angesammelten Wasser mittels eines Abschlußhahnes 31 eingerichtet. Die Verbindungsgasleitungen 16 bestanden aus einem Kautschukrohr von 0,68 cm.element contained 10 to 13 microns. The water trap 29 was used to withdraw the accumulated water from time to time by means of a stopcock 31 set up. The connecting gas lines 16 consisted of a 0.68 cm rubber tube.

Die Kohlendioxidbestimmungseinrichtung 7, die mit der vorstehenden Vorrichtung angewandt wurde, bestand aus einem Infrarotanalysator, der mit einer 13,3-cm-Bestimmungszelle 36, die zur Analyse von Kohlendioxid eingestellt war, ausgestattet war. Die Bestimmungszelle 36 wurde bei einer Temperatur von 45° C gehalten, um die Bildung von Kondensat zu verhindern, welches bei der Genauigkeit des Analyseergebnisses stören würde. Die Angabe des Analysators 35 wurde durch elektrische Leitungen 53 und 54 zu einem Verstärker 38- von niedriger Spannung geführt. Anschließend wurde die verstärkte Angabe des Analysators zu einem graphischen Registriergerät 39 durch elektrische Leitungen 51 und 52 geführt. Das Registriergerät 39 war durch die Spanmmgsregistrierbereichsregelung 44 auf einen Betrieb im Bereich von 0 bis 5 mV eingestellt. Die Verstärkungsregelung 43 des Verstärkers 38 wurde auf ein bestimmtes Niveau eingestellt, so daß sich die gewünschte Empfindlichkeit des Registriergerätes 39 ergab.The carbon dioxide determination device 7 used with the above device consisted of an infrared analyzer connected to a 13.3 cm determination cell 36 which was used to analyze Carbon dioxide was set, was equipped. The determination cell 36 was at a temperature of 45 ° C to prevent the formation of condensate, which affects the accuracy of the analysis result would disturb. The indication of the analyzer 35 was provided by electrical lines 53 and 54 led to a low voltage amplifier 38-. Subsequently, the reinforced indication of the analyzer to a graphic recorder 39 through electrical lines 51 and 52. The recorder 39 was set to operate by the span registration area controller 44 Range set from 0 to 5 mV. The gain control 43 of the amplifier 38 was set to a specific Level adjusted so that the desired sensitivity of the recording device 39 revealed.

Zur Durchführung des beschriebenen analytischen Verfahrens ist es notwendig, eine geeignete Probengröße auszuwählen. Diese kann in der Größe von 1 Mikroliter bis hinaus zu 100 ml variieren. Je kleiner die Probe ist, desto langer ist die Beständigkeit des gegenüber Carbonat reaktionsfähigen Körpers. Eine bevorzugte Probengröße liegt im Bereich von 5 bis 40 Mikroliter. Wenn eine Analyse begonnen wird, wird die Heizleitung 4 angeschaltet und auf eine Temperatur im Bereich zwischen 100 und 250° C, vorzugsweise von 150 bis 200° C gebracht. Innerhalb des bevorzugten Temperaturbereiches wird die Probe rasch ohne Zersetzung der hauptsächlich vorkommenden organischen Stoffe verflüchtigt. Auch das Trägergas wird angestellt und die Strömungsgeschwindigkeit auf die gewünschte konstante Menge eingestellt, so daß sich eine Größe zwischen 0,5 und 10, vorzugsweise 1 und 4 Bettvolumen des Trägergases je Minute ergeben. Als Bettvolumen wird der leere Raum in der Heizzone der Erhitzungsleitung bezeichnet. In Abhängigkeit von der Größe des Bettvolumens kann die Trägergasströmungsgeschwindigkeit im Betrieb von 10 bis 80 ecm je Minute betragen. Es ist zu erwähnen, daß die Gasströmungsgeschwindigkeit zur Erzielung bester Ergebnisse etwasTo carry out the analytical procedure described, it is necessary to select a suitable sample size. This can be in the size of 1 microliter up to 100 ml. The smaller the sample, the longer the durability of the body reactive to carbonate. A preferred sample size is in the range of 5 to 40 microliters. When an analysis is started, the heating cable 4 is switched on and on Temperature in the range between 100 and 250 ° C, preferably from 150 to 200 ° C brought. Within of the preferred temperature range, the sample becomes rapidly without decomposition of the main ones organic substances volatilized. The carrier gas and the flow rate are also turned on adjusted to the desired constant amount, so that a size between 0.5 and 10, preferably 1 and 4 bed volumes of the carrier gas per minute. The bed volume is the denotes empty space in the heating zone of the heating pipe. Depending on the size of the bed volume the carrier gas flow rate during operation can be from 10 to 80 ecm per minute. It should be noted that for best results the gas flow rate is somewhat

ίο von dem Bettvolumen abhängig sind. Beispielsweise ergeben sich bei geringem Bettvolumen mit hohen Gasströmungsgeschwindigkeiten oder großen Bettvolumens mit zu niedrigen Gasströmungsgeschwindigkeiten Anlässe für analytische Fehlergebnisse. Wenn auch Integrierberechnungen zur Korrelation des registrierten Signals mit dem tatsächlichen anorganischen Kohlenstoffgehalt der analysierten Probe gemacht werden können, besteht die bequemste und rascheste Auswertung des registrierten Signals in der Beurteilung lediglich der Amplitude (Gipfelhöhe) der registrierten Kurve. Um eine gut definierte Amplitude oder scharfe Gipfel zu erhalten, müssen Bettvolumen und Gasströmungsgeschwindigkeit so eingestellt werden, daß sich Kurven mit gut ausgeprägten Amplituden innerhalb eines relativ kurzen Zeitraumes, beispielsweise von 3 bis 50 see ergeben. Zu diesem Zweck wird durch einige Probeversuche unter Verwendung variierender Gasströmungsgeschwindigkeiten bei einer gegebenen Heizleitung 6 und einem reaktionsfähigen Körper ohne weiteres die Wahl einer wirksamen Gasströmungsgeschwindigkeit ermöglicht. Zu den Flüssigkeiten, auf die das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung anwendbar sind, gehören sowohl wäßrige Lösungen als auch Dispersionen von Stoffen, die anorganischen Kohlenstoff enthalten. Zusätzlich können organische flüssige Lösungen und Dispersionen auf ihren anorganischen Kohlenstoffgehalt analysiert werden. Obwohl beste Ergebnisse erhalten werden, falls die Probe nicht mehr als 500 ppm anorganischen Kohlenstoff enthält, ist es möglich, auch Flüssigkeiten mit weit größeren Mengen an Kohlenstoff in dieser Form zu analysieren.ίο depend on the bed volume. For example result in the case of a small bed volume with high gas flow rates or large bed volumes too low gas flow velocities give rise to analytical error results. if also integration calculations to correlate the registered signal with the actual inorganic signal Carbon content of the analyzed sample can be made, consists of the most convenient and quickest Evaluation of the registered signal in the assessment of only the amplitude (peak height) of the registered Curve. To get a well-defined amplitude or sharp peaks, bed volumes are required and gas flow rate are adjusted so that curves with well-defined amplitudes are formed within a relatively short period of time, for example from 3 to 50 seconds. To this The purpose is through a few trials using varying gas flow rates with a given heating line 6 and a reactive body, the choice of one is easy allows effective gas flow rate. Among the liquids to which the inventive The method and apparatus applicable include both aqueous solutions and dispersions of substances that contain inorganic carbon. In addition, organic liquid solutions can be used and dispersions are analyzed for their inorganic carbon content. Though best Results are obtained if the sample does not contain more than 500 ppm inorganic carbon, it is possible to analyze liquids with much larger amounts of carbon in this form.

Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle I zusammengefaßt.The results of these tests are summarized in Table I below.

Tabelle ITable I.

Verbindunglink

Konzentration
(g/l)
concentration
(g / l)

Störungdisturbance

175° C175 ° C

2000C200 0 C

225° C225 ° C

25O0C250 0 C

Harnstoff
Oxalsäure
Calciumacetat
Ameisensäure
urea
Oxalic acid
Calcium acetate
Formic acid

Methanol Methanol

Buttersäure ..
o-Phthalsäure
Benzoesäure .
dl-Äpfelsäure
Malonsäure ..
Citronensäure
Chloroform ..
Essigsäure ...
Picrinsäure ...
Tartronsäure .
Rohrzucker ..
Butyric acid ..
o-phthalic acid
Benzoic acid.
dl-malic acid
Malonic acid ..
Citric acid
Chloroform ..
Acetic acid ...
Picric acid ...
Tartronic acid.
Cane sugar ..

0,5000
1,0506
1,4682
0,4306
0,2670
0,7342
1,3844
1,0177
1,1174
1,0406
1,6010
0,9949
0,5000
2,1214
1,0000
2,8525
0.5000
1.0506
1.4682
0.4306
0.2670
0.7342
1.3844
1.0177
1.1174
1.0406
1.6010
0.9949
0.5000
2.1214
1.0000
2.8525

nein
nein
nein
nein
nein
nein
nein
nein
nein
nein
nein
nein
nein
nein
no
no
no
no
no
no
no
no
no
no
no
no
no
no

jaYes

neinno

geringfügigslightly

jaYes

neinno

neinno

neinno

neinno

neinno

neinno

geringfügig
geringfügig
geringfügig
slightly
slightly
slightly

neinno

neinno

nein
ja
ja
no
Yes
Yes

jaYes

jaYes

nein
nein
nein
nein
nein
nein
no
no
no
no
no
no

jaYes

jaYes

jaYes

nein
nein
nein
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no
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jaYes

jaYes

jaYes

jaYes

nein
nein
nein
nein
nein
nein
no
no
no
no
no
no

jaYes

jaYes

jaYes

nein
nein
nein
no
no
no

jaYes

jaYes

Unter Anwendung der vorstehend spezifisch beschriebenen Vorrichtung wurde eine Anzahl von Versuchen durchgeführt, um die Bedeutung des analytischen Verfahrens und dessen wertvolle Anwendung zu zeigen. Bei einer Versuchsreihe wurde die Heizzone vor aufeinanderfolgenden Bestimmungen einer gegebenen Zusammensetzung bei Temperaturen von 175, 200, 225 und 250° C gehalten. Das Bettvolumen der Heizleitung betrug 50 cm3. Mit Phosphorsäure überzogene Quarzsplitter und Quarzwolle wurden zur Herstellung eines gegenüber Carbonat reaktionsfähigen Körpers von 10 cm Länge innerhalb der Heizleitung verwendet. Praktisch kohlendioxidfreie Luft wurde als Trägergas mit einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 70 cm3 je Minute verwendet. Für das angegebene Bettvolumen wurde nur eine sehr geringe Änderung des Registrierwertes bei Strömungsgeschwindigkeit zwischen 40 und 200 cm3 je Minute festgestellt.Using the apparatus specifically described above, a number of experiments were carried out to demonstrate the importance of the analytical method and its valuable application. In one series of tests, the heating zone was maintained at temperatures of 175, 200, 225 and 250 ° C prior to successive determinations of a given composition. The bed volume of the heating cable was 50 cm 3 . Quartz fragments coated with phosphoric acid and quartz wool were used to produce a carbonate-reactive body of 10 cm length within the heating cable. Virtually carbon dioxide-free air was used as the carrier gas with a flow rate of about 70 cm 3 per minute. For the specified bed volume, only a very small change in the registration value was found at a flow rate of between 40 and 200 cm 3 per minute.

Verschiedene Stoffe wurden auf mögliche Störunrungen beim analytischen Verfahren untersucht. Eine Gruppe von organischen Verbindungen wurde auf Grund des Gesichtspunktes ihrer Eignung zur Bildung von Kohlendioxid entweder durch direkte Zersetzung oder durch saure Hydrolyse gewählt. Eine ausreichende Menge jedes dieser Stoffe wurde in Wasser gelöst, so daß sich, falls eine vollständig beendete Zersetzung eingetreten wäre, 100 mg Carbonatkohlenstoff je Liter ergeben hätten.Various substances were examined for possible interferences in the analytical process. One Group of organic compounds was chosen from the point of view of their suitability for formation of carbon dioxide either by direct decomposition or by acid hydrolysis. A sufficient one Amount of each of these substances was dissolved in water so that if one ended completely If decomposition had occurred, 100 mg carbonate carbon per liter would have been obtained.

Aus den vorstehenden Werten ergibt sich, daß das Vorhandensein bestimmter Stoffe in der zu analysierenden Flüssigkeit Störungen bei der Erzielung des genauen Wertes an organischem Kohlenstoff ergeben kann, d. h., hierbei ergibt sich ein höherer Wert als der tatsächliche Carbonat-Kohlenstoffwert. Trotzdem ist das Verfahren auch bei den höheren Temperaturen, bei denen Störungen vorkommen, auf Grund der Tatsache wertvoll, daß störende Substanzen relativ selten sind.From the above values it follows that the Presence of certain substances in the liquid to be analyzed interferes with the achievement of the can give an exact value of organic carbon, d. that is, this results in a higher value than the actual carbonate carbon value. Nevertheless, the procedure is also used by the higher ones Temperatures at which disturbances occur are valuable due to the fact that disturbing substances are relatively rare.

Bei weiteren Versuchen wurden andere saure Überzüge anstelle der Überzüge mit Phosphorsäure mit günstigen Ergebnissen eingesetzt. Zu den anderen Säuren gehörten 42%ige wäßrige Phosphorsäure und 50%ige wäßrige Schwefelsäure.In further attempts, other acidic coatings were used in place of the phosphoric acid coatings used with favorable results. The other acids included 42% aqueous phosphoric acid and 50% aqueous sulfuric acid.

Weitere Versuche unter Verwendung wäßriger Lösungen von Essigsäure und Natriumcarbonat sowieFurther attempts using aqueous solutions of acetic acid and sodium carbonate as well

ίο Gemischen, hiermit wurden unter Anwendung des vorstehenden Verfahrens durchgeführt. Es wurden Lösungen hergestellt, die 100 mg Gesamtkohlenstoff je Liter enthielten. Die Ergebnisse dieser Versuche bei dem vorstehend beschriebenen analytischen Verfahren sind in folgender Tabelle zusammengefaßt:ίο Mixtures, hereby using the performed above procedure. Solutions were made containing 100 mg of total carbon contained per liter. The results of these experiments in the analytical procedure described above are summarized in the following table:

TabelleTabel aus
Na2CO3
the end
Na 2 CO 3
ΠΠ GefundenerFound nicnt-
flüchtig1)
not-
volatile 1 )
TheoretischerTheoretical 5050 KohlenstoffgehaltCarbon content 5151 20 Versuchs 20 attempt KohlenstoffgehaltCarbon content 5050 (mg/1)(mg / 1) 50,550.5 lösungsolution (mg/1)(mg / 1) 00 CarbonatCarbonate 100100 Nr.No. aus HOAcfrom HOAc 100100 5050 keinno AA. 5050 5050 25 A 25 A 5050 keinno BB. 100100 100100 CC. 00

x) Erhalten durch Analyse auf Gesamtkohlenstoff nach Entfernung von Kohlendioxid durch Ansäuern und Ausblasen. x ) Obtained by total carbon analysis after removal of carbon dioxide by acidification and purging.

Das analytische Verfahren gemäß der Erfindung wurde mit Erfolg auf die Analyse einer Anzahl wäßriger Abfallflüssigkeiten, Salzlaugen von unterirdischen Formationen und eine große Vielzahl von flüssigen Erdölprodukten angewandt.The analytical method according to the invention has been successful in analyzing a number of aqueous Waste liquids, brines from underground formations, and a wide variety of liquids Applied to petroleum products.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Bestimmung des Gehaltes einer Flüssigkeit an anorganischem Kohlenstoff gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale:1. Method for determining the inorganic carbon content of a liquid characterized by the combination of the following features: a) ein von Kohlendioxid praktisch freier Trägergasstrom wird durch eine Heizzone geführt, welche einen gegenüber Carbonat reaktionsfähigen Körper mit saurer Oberfläche enthält und auf einer Temperatur oberhalb 100° C und unterhalb derjenigen Temperatur gehalten wird, bei der sich organische Bestandteile der Flüssigkeit zersetzen;a) a carrier gas stream practically free of carbon dioxide is passed through a heating zone, which contains a carbonate-reactive body with an acidic surface and at a temperature above 100 ° C and below that temperature is kept at the organic Decompose components of the liquid; b) eine geringe bestimmte Menge der zu analysierenden Flüssigkeit wird in die Heizzone auf den gegenüber Carbonat reaktionsfähigen Körper eingespritzt;b) a small amount of the liquid to be analyzed is put into the heating zone injected onto the carbonate reactive body; c) der Kohlendioxidgehalt des in der Heizzone gebildeten Gasgemisches wird in einem nachgeschalteten Analysator bestimmt.c) the carbon dioxide content of the gas mixture formed in the heating zone is determined in a downstream Analyzer determined. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Heizzone zwischen 100 und 250° C gehalten wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature in the heating zone is kept between 100 and 250 ° C. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenüber Carbonat reaktionsfähige Körper aus einem mit Phosphorsäure überzogenen, in Einzelteilchen vorliegenden Feststoff gebildet ist.3. The method according to claim 2, characterized in that the carbonate reactive Body made from a solid, coated with phosphoric acid, in individual particles is formed. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Heizzone 150 bis 200° C beträgt.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the temperature in the heating zone 150 to 200 ° C. 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägergasstrom mit konstanter Strömungsgeschwindigkeit durch die Heizleitung geführt wird und der gegenüber Carbonat reaktionsfähige Körper gasdurchlässig ist und den gesamten Querschnitt der Heizzone einnimmt.5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the carrier gas flow with a constant Flow rate is passed through the heating cable and the opposite carbonate reactive body is gas-permeable and occupies the entire cross-section of the heating zone. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlendioxidgehalt durch einen Vergleich der jeweils erhaltenen Meßwerte mit bei der Durchführung des Verfahrens an wäßrigen Systemen mit bekannten Gehalten an anorganischem Kohlenstoff unter vergleichbaren Betriebsbedingungen erhaltenen Werten bestimmt wird.6. The method according to claim 1, characterized in that the carbon dioxide content by a comparison of the measured values obtained in each case with those obtained when the method was carried out aqueous systems with known contents of inorganic carbon below comparable Operating conditions obtained values is determined. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit eine wäßrige Dispersion mit bis zu 500 Teilen je Million Teile an anorganischem Kohlenstoff verwendet wird.7. The method according to claim 6, characterized in that the liquid is an aqueous one Dispersion containing up to 500 parts per million parts of inorganic carbon is used. 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägergas Luft, welche mit einer konstanten Strömungsgeschwindigkeit von 1 bis 4 Bettvolumen je Minute zugeführt wird, verwendet wird.8. The method according to claim 6, characterized in that the carrier gas is air, which with is fed at a constant flow rate of 1 to 4 bed volumes per minute, is used.
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