DE1598366C3

DE1598366C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Sauerstoffbedarfs oxidierbarer Stoffe

Info

Publication number: DE1598366C3
Application number: DE1598366A
Authority: DE
Inventors: Vernon Arthur; VanHall Clayton Edward; Midland Mich. Stenger (V.StA.)
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1965-12-29
Filing date: 1966-12-27
Publication date: 1975-01-30
Also published as: BE691882A; GB1169373A; CH499109A; DE1598366A1; DE1598366B2; SE327099B; US3421856A; NL151186B; NL6618261A; FR1604520A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Sie befaßt sich mit dem Problem der Analyse verbrennbarer oder oxidierbarer Stoffe auf ihren Sauerstoffbedarf, insbesondere mit der Bestimmung des Gesamtsauerstoffbedarfs (GSB) wäßriger Systeme. z. B. von Abwässern, aber auch anderer oxidierbarer Stoffe.

Auf dem Gebiet der Abwasserbehandlung wurde der Bedarf an chemischem Sauerstoff (CSB) seit langem als Maß für die Verunreinigung verwendet. Ein übliches Verfahren zur Bestimmung des CSB wird in einer Veröffentlichung der amerikanischen Public Health Association »Standard Methods for the Examination of Water and Waste Water«, II. Auflage, New York, I960, S. 399, beschrieben. Das dort beschriebene Verfahren besteht im Prinzip

in der Oxidation der Abwasserprobe mit Kaliumdichromat in 50%iger Schwefelsäure. Die Menge an unigesetzten Dichromat spiegelt das üxidationsmaß vvidcr, so daß eine Titration von rastlichem Dichromat ein Maß für den Sauerstoffbedarf des Systems liefert. Obwohl dieses Verfahren brauchbare Ergebnisse ergibt, ist die Zeitdauer für eine Analyse übermäßig groß.
Ferner ist aus der französischen Patentschrift doch bei Temperaturen oberhalb 650° C; Temperaturen oberhalb 650° C sind daher bevorzugt.

Das obere Ende des Temperaturbereichs wird durch die Schmelztemperatur der in der erhitzten Zoae der Verbrennungsleitung verwendeten Materialien bestimmt, vorzugsweise sollte die Temperatur jedoch 1000° C nicht überschreiten.

In der Heizzone der Verbrennungsleitung ist ein gasdurchlässiges Katalysatorbett enthalten, durch

I 378 323 ein Verfahren zur Abwasseranalyse be- ίο welches der kohlendioxidhaltige Gasstrom strömt, kannt, nach dem sich der Totalkohlenstoffgehalt Das Bett weist vorzugsweise eine Länge von mindebestimmen läßt. Dazu wird eine Abwasserprobe im stcns 2 cm auf. Das Katalysatorbett dient zur Beschleu-Sauerstoffstrom auf 700 bis 1100° C erhitzt und das nigung der Gleichgewichtseinstellung von Kohlenerhaltene Kohlendioxid als Maß für den Kohlenstoff- diuxid mit den oxidierbaren Komponenten des analygehalt quantitativ bestimmt. Nach diesem Verfahren 15 sierten Materials unter Bildung von Kohlenmonoxid, läßt sich jedoch der Sauerstoffbedarf einer Probe Zu geeigneten Katalysatoren gehören beispielsweise

nicht bestimmen. hochschmelzende Edelmetalle, wie Platin, Palladium,

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und Iridium, Rhodium, Ruthenium und Gold. Ferner eine Vouichtung zu schaffen, welche es gestatten, sind siliciiimhaltige Materialien, wie Quarz, in gewisauf einfache und rasche Weise den Sauerstoffbedarf 20 scm Ausmaß wirksam. Ein bevorzugter Katalysator oxidierbarer StofTe zu ermitteln, insbesondere den
Gesamtsauersloffbedarf wäßriger Systeme und nicht
nur deren chemischen Sauerstoffbedarf.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Bestimmung des Sauerstoffbedarfs eines Materials, bei welchem eine Probe des zu untersuchenden Materials einem Oxidationsmittel ausgesetzt und der Verbrauch an Oxidationsmittel bestimmt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Bcr.chickungsgassirom, der Kohlendioxid als im wesentlichen einziees Oxidationsmittel enthält, durch eine eine Temperatur von mindestens 500 ' C aufweisende Heizzone mit einem Katalysatorbett zur beschleunigten Glcichgcwiehtseinstellung von Kohlendioxid mil den oxidierbaren Komponenten des zu analysierenden Materials geführt wird, eine bestimmte Probemenge stromaufwärts vom Katalysatorbett in den. Gasstrom eingeführt und der Kohlenmonoxidgehalt des aas der Heizzone r isströmenden Gases quantitativ bestimmt wird.

Wie in den folgenden Beispielen gezeigt wird, steht das als Ergebnis der Verbrennung mit Kohlendioxid gebildete Kohlenmonoxid in direktem Verhältnis zum Gesamtsauerstoffbedarf (GSB) der Probe. Daher crist Platin. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit werden die Edelmetalle in einer Form verwendet, die eine große Oberfläche pro Gewichtseinheit Metall zur Verfügung stellt. Häufig sind derartige Katalysatoren auf einen inerten Träger aufgebracht.

I it·- allgemeinen sollte ein Katalysator keine Substanzen enthalten, die Kohlendioxid zu Kohlenmonoxid reduzieren oder Sauerstoff für den organischen Bestandteil der Probe zur Verfügung stellen. Daher sollten Eisen, Nickel, Kupfer und ähnliche Metalle, die entweder mit Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Sauerstoif oder mit Komponenten der Probe reagieren können, von der Hochtemperaturzone ferngehalten werden. Desgleichen sollten die

höheren Oxide der meisten Elemente ferngehalten werden.

Von der Heizzone und dem Katalysatorbett wird der Gasstrom einem Analysator für die quantitative Bestimmung der vorhandenen Kohlenmonoxidmenge

<n Gegenwart von Kohlendioxid zugeleitet. Analytische Geräte für diesen Zweck sind bekannt. Ein besonders geeignetes Gerät für den erfindungsgemäßen Zweck ist ein nicht streuender Infrarot-Analysator, der proportional zum Kohlenmonoxid-

eine quantitative Analyse des Verbrennung- 45 gehalt des Gasstromes ein elektrisches Signal liefert.

Das Signal kann durch irgendwelche geeignete Mittel, beispielsweise einen graphischen Aufzeichner, registriert werden.

In den Kohlendioxidbeschickungsgasstrom, der

gases auf Kohlenmonoxid ein Maß für den Sauerstoffbedarf der Probe. Der Ausdruck »Verbrennung« bezieht sich auf die Reaktion oder das Gleichgewicht Kohlendioxid mit einem oxidierbaren Material

von

in dem Sinn, daß das Oxidationsmittel (Kohlendioxid) 50 durch die Verbrennungsleitung und danach in den reduziert und das oxidierbare Material oxidiert wird. Kohlenmonoxid-Analysator strömt, wird eine be-Unter GSB wird derNetto-Sauerstoffbedarf der Probe stimmte Menge des zu analysierenden verbrennbaren verstanden. Daher setzen in der Probe gelöster Sauer- Materials in die Heizzone der Vcbrennungsleitung stoff und andere ein Oxidationsmittel liefernde Stoffe, stromaufwärts zum Katalysatorbett eingeführt. Der die in der Probe enthalten sind, den Sauerstoffbedarf 55 kontinuierliche Gasstrom schwemmt das gebildete nach der erfindungsgemäßen Meßmethode herab. gasförmige Produkt durch das Katalysatorbett. Das

aus der Heiruonc abströmende Gas, welches das im Gleichgewicht befindliche gasförmige Reaktionsprodukt vom Kohlendioxid und den oxidierbaren Ko<n-

mittel enthält. Dieser Gasstrom wird durch eine Ver- 60 poncnten des zu analysierenden Materials enthält, brennungsleitung geschickt, die eine Heizzone mit strömt in den Kohlenmonoxid-Analysator, wo die

Kohlenmonoxidzunahme des Gasstroms gemessen wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin-

Materials mit dem Kohlendioxid ausreichend hoch 65 dung wird diese Messung in Form eines elektrischen ist. Eine derartige Gleichgcwichtseinstellung erfolgt Signals erhalten, welches eine Funktion des Kohlen-

monox'dgehaltes des Gasabstroms darstellt. Ein derartiges Signal läßt sich leicht eichen, so daß man eine

Bezogen auf das Verfahren, wird bei der Erfindung ein strömender Beschickungsgasstrom geschaffen, der Kohlendioxid als im wesentlichen einziges Oxidationseiner Temperatur enthält, die zur Hervorrufung einer Verbrennung oder Einstellung des Gleichgewichtes der oxidierbaren Komponenten des zu analysierenden

in gewissem Ausmaß bei so niedrigen Temperaturen wie 500° C, gleichmäßiger wird die Verbrennung je-

5 ^J 6

direkte Ablesung des erzeugten Kohlenmonoxids und, monoxid durch oxidierende Komponenten der Probe wie weiter unten gezeigt wird des Gesamtsauerstoff- definiert. Ob dieselbe einen Sauerstoffbedarf oder ein bedarfs (GSB) der analysierten Probe erhält. Oxidationsvermögen hat, läßt sich leicht feststellen,

Man erkennt, daß das Beschickungsgas gleichzeitig indem man beobachtet, ob die Kohlenmonoxidals Reagens, welches das reduzierende Material in 5 konzentration des Abstromgases nach Einführung der Probe oxidiert, und als Träger dient, welches die der Probe erhöht oder vermindert wird. Wenn die Reaktionsprodukte durch die Verbrennungszone und Erfindung auf diese Weise angewendet wird, führt den Detektor schwemmt. Nachdem das Gas die Vcr- man dem Beschickungsgas genug Kohlenmonoxid zu. t rernungsleitung verlassen hat, wird es als Abstrom- um das Oxidationsvermögen der Probe vollständig zu gas bezeichnet. »o reduzieren. Gewöhnlich enthält das Beschickungsgas

Das Beschickungsgas, das Kohlendioxid als im mindestens etwa 0,05 Volumprozent Kohlenmonoxid, wesentlichen einziges Oxidationsmittel enthält, kann Gewöhnlich sind nicht mehr als 1 Volumprozent auch eines oder mehrere der inerten Gase Stickstoff, Kohlenmonoxid vorhanden, obwohl größere Mengen Helium, Argon und Krypton enthalten und gewöhn- gegebenenfalls angewendet werden können,
lieh enthält es eine kleine Sauerstoffmenge als Ver- 15 Obwohl es nicht nötig ist. zieht man es gewöhnlich unreinigung. vor, den gasförmigen Abstrom' aus der Heizzonc

Obwohl jedes Gas, welches kleine Mengen an oxi- durch eine Kühlzone zu leiten, in der der Gasstrom dierbaren Komponenten enthalt, unter Erzielung auf eine Temperatur unterhalb der des Kohlcnmonbrauchbarer Ergebnisse erfindungsgemäß analysiert oxid-Analysators iibgekühlt wird. Auf diese Weise werden kann, erhält man doch eine größere Genauig- ao wird Feuchtigkeit, falls vorhanden, weitgehend aus keit und Empfindlichkeit, wenn eine wirksame Eli- dem Gasstrom vor seinem Eintritt in den Detektor minierung von Sauerstoff und anderen Gasen mit abgetrennt. Dieses Kondensat wird in der Kühlzonc größerem Oxidationspotential als Kohlendioxid angesammelt, und daher werden Mittel zu seiner sichergestellt wird, indem man dem Gas eine flüchtige Sammlung und erforderlichenfalls Entfernung vorreduzicrende Komponente in einer solchen Menge 25 gesehen.

zusetzt, die ausreicht, um mit oxidierenden Verun- Wie bereits angegeben, läßt sich die Erfindimg zur

reinigungen im Beschickungsgas zu reagieren. Zu Analyse aller Stoffe, die oxidierbare Komponenten diesem Zweck kann als Reduktionsmittel Wasserstoff, enthalten, anwenden.

Kohlenmonoxid, Methanol, Aceton oder Ammoniak Daher können sowohl Gase und Feststoffe als auch

in geregelten Mengen zu dem Beschickungsgasstrom 30 Flüssigkeiten auf ihren GSB gemäß der Erfindung zugesetzt werden. Wenn die Gasmischung erhitzt analysiert werden. Die Größe der Probe ist nicht wird, reagiert die reduzierende Komponente mit der kritisch, jedoch e'möglichen kleine Proben in der oxdierenden Verunreinigung. Größenordnung von 0,001 bis 0,1 cm³ bei flüssigen

Die besten Ergebnisse werden auf folgende Weise und festen Proben und von 0,001 bis 5 cm³ bei Gaserhaltcn: Kohlendioxid oder eine Mischung davon 35 proben die Verwendung von Vorrichtungen üblicher mit einem Inertgas, wie Stickstoff oder Argon, wird Bauart.

durch ein erhitztes gasdurchlässiges Kohlenstoffbctt Eine besonders wichtig '"tf nützliche Anwendung

geleitet. Durch geeignete Einstellung der Temperatur der Erfindung liegi in der Analyse wäßriger Systeme. des Kohlenstoffbettes wird eine kleine Menge des die oxidierbare Komponenten enthalten. Eine für den Kohlendioxids zu Kohlenmonoxid reduziert. Die 40 Erfolg einer derartigen Analyse wichtige Voraus-Temperatur des Kohlenstoffbcttes liegt gewöhnlich Setzung betrifft die Anordnung des Katalysatorbetts im Bereich zwischen etwa 500 und 650° C. Innerhalb in der Vcrbrenmingsleitung. Bei einem derartigen der Verbrennungszone reagiert dieses Kohlenmon- Betrieb wird das Katalysatorbett in der Heizzone der oxid mit jedem Sauerstoff oder jeder anderen oxidic- Vcrbrennungsleitung in einem gewissen Abstand vom renden Verunreinigung, die vorhanden ist. Die so 45 Gaseinlaß angeordnet. Dieser Abstand ist ausreichend, erzeugte Atmosphäre stellt für die Zwecke der Erfin- um in Verbindung mit den Begrenzungen der i.eitung dung tatsächlich eine oxidierende Atmosphäre dar, selbst eine Expansionszone für die Probe innerhalb in der Kohlendioxid das einzige Oxidationsmittel ist. der Heizzone zu bilden. Nach dem Einführen odei

Bei einer gegebenen Strömungsgeschwindigkeit und Einspritzen der zu analysierenden flüssigen Probe Zusammensetzung des kohlendioxidhaltigen Gases 50 erzeugen die Dämpfe der Probe sofort einen gewissen erzeugt die Reaktion des Gases in einem Kohlenstoff- Rückdmck. Das Beschickungsgas innerhalb dei bett bei gegebener Temperatur ein Beschickungsgas Proben-Expansionszone bildet an der Einspritzstelle mit gleichmäßiger oder konstanter Konzentration an eine Gasdecke, die eine merkliche Diffusion odei Kohlenmonoxid. Das Vorhandensein von Kohlen- einen Rückstrom der Dämpfe der Probe aus dei monoxid im Beschickungsgas mit einem konstanten, 55 Heizzone heraus verhindert. Daß das Volumen dei in bezug auf das Kohlendioxid darin niedrigen Ge- Proben-Expansionszone ausreichend groß ist, wire halt stört die Messung der bei der Reduktion des durch das Fehlen einer Kondensatbildung im EinlaC Kohlendioxids durch die zu analysierende Probe er- des Beschickungsgasstroms angezeigt,
haltenen Kohlenmonoxidzunahme nicht. Zum besten Betrieb bei der Analyse-flüssiger Stoff«

Bei einer anderen Ausführungsweise ermöglicht 60 sollte die Probe-Einspritzleitung eine Probe bei ode das Reduktionsvermögen des Beschickungsgases bei auf der stromaufwärts liegenden Fläche des Katäly etwas höherem Kohlenmonoxidgehalt eine Gelegen- satorbetts einbringen. Eine Einspritzleitung, die in heit zur Messung des Netto-Oxidationsvermögens wesentlichen parallel zur Längsachse der Verbren (NOV) der zu analysierenden Stoffe an Stelle ihrer nungsleitung verlauft raid die Anwendung einer aus GSB. Dies erfolgt durch Erzeugung eines negativen 65 reichenden Einspritzkraft stellen dieses Ergebni Signals. Ein derartiges Signal wird durch eine Sen- sicher.

kung der Kohlenmonoxidkonzentration des Abstrom- Verschiedene Methoden zur Feststellung voi

gases als Ergebnis der Oxidation von Kohlen- Kohlenmonoxid ermöglichen die Bestimmung de

»η

den,

Integral

Oca --■ ff UIqI(It)

■ · w „ κ „htm

gebilde, wild, worin Qco die Menge: an,K hlen-

monoxid, die bei der Injektion der Testprobe er zcugt wird, und dq'dt das Different«! d* Ko₁,.enmonoxids im Abslromgas zu jedem Zeitpunkt dar stellen. Die Zeitdauer der Kohicnmonox.dvcranderung im Beschickungsgasslrom wird aurcn ι, ι,

dcMnicrt. . . .

In einer bevorzugten Ausfuhrungform w«d Kohlcnmonoxidgchait nut einigen Merkmalen c nes durch den Kohlcnmonoxiddetektor erzeugten clck-,rischen Signals in Beziehung gesetzt Beispielw *e zeigt ein ampcrometr.sches oder poten '^cgschcs Signal eine Abweichung von einer normalen Urumi IiSc. Die Amplitudenhöhe der Abwe^hung kann mit der Veränderung im Kohlenmonoxidgehalt des At, stromgases in Beziehung gesetzt werden l ur cinui derartigen Betrieb sollten jedoch J"*¹^ meter des Verfahrens gerege«
reproduzierban: Ergebn^ e^^_t^^ dSe vores notig, daß der Bcschickungspassi her bestimmte und konstante Stmmungsgcscχwnofc

keit geregelt ^^^^^ΓϊϊηηΤηΐ S vorgegebene Menge verstanden c nc ö

gg
absoluten Slröm

erf« monoxidgehalt. Wie oben erwähnt, liefern die bevorzugen Detektoren ein elektrisches Signal, dessen

5 Starke mit der Konzentration der gemessenen Menge _in Beziehung gesetzt werden kann. Ein bevorzugter Detektor ist ein nicht streuender Infrarotanalysator, der für Kohlenmonoxid empfindlich ist. Das Ausder ur ^ Analysators wird durch t °. Verstärker und graphische Ablese-

t. einen geeign^^^^Zu^chncr, _so

" _{daß man} Ablesungen erhält, die in die

3^^r^_on°4^U _{idkonzcntraUon} ^fe _des Abstromgases und ^^ ^ ^ _GSß ^ yn^rsuchungsprobe umge-

wandelt oder direkt als solcher abgelesen werden '5 J™JeH _{man lcichbare ana]ytische} Ab-

^Kt "" Eichung des erzeugten Signals erhält,

^^un|^cn ^^Ir '^_n herden, _da| _die Volumina der ^^^probe. die Verstärkung, die Spannung . ^^ _{und die} Betriebsparameter des Veru Temperatur und die Gasstrom-M^nj » den ^ P .^^ ^ .^^^

g _Bctricb ^b _{sprößcn sin}d, bei denen die analytischen j ^_{jn dicscn} Variablen unabhängig sind. ' F_inc beispielhafte Vorrichtung zur Ausführung des _bcSc_hricbene^P _n analytischen Verfahrens und bcstimmte bevorzugte Ausführungsformen derselben _{dcr 7e)chn gczeigt}.

schcmatischc Darstellung einer vollac siändfgen Vorrichtung für die Analyse flüssiger oder

föi Stoffe, die oxidierbare Bestandteile cnt-

_{d d fkIU}

Strö- -.,^no.dgene.tor^^^ ^ ^

rJSÄÄiÄÄ 35 VerbLnungsleitung, die ein Katalysatorbett enthält, SS ein Bereich von Strömungsgeschwmdigkeiten dar und _{vcrgIcichcndc} p.rgebnisse von

bestimmt, innerhalb ^g* ⁵J^ CSB-Messungen, die nach einem bekannten Verfah- ^™^^3 _{leicht ren} durchgeführt wurden, und GSB-Messungen ^

Erfindung an Hand von zwei Reihen von Abwasserproben, die behandelt und 2 Stunden ab-

βίΛ5

t,

werden. So wird fur

Bauart cmc optimale g^

bestimmt, indem man eine Probe

i fHnesnezicli Vorrichtung in den Bei-

nähme auf eine spezielle vomun _b

spielen erläutert rennungsleitung mit einer

Gewöhnlich hat d^Verbrennungsieu ^

^Vc\^r'<*tungub !.eher Ba«^"^„bis ₇5cm'. reich von 10 bis 200 cn* wrzugs™^ ^™ _der

Unter ^^»""^'^SeiSS"SSSSi. Bei HeinoneinderVerbrennungstatungWRi^

flüss_Igen Proben wird d.c Groß^™™%_ol _bis ΑΓ^ΐ °;kn ^Verbrennungs-

brcnnungsleitung 22 innerhalb der g.,

Kühlmittel 5, Mittel zur Kondensatentfernung 6, die 50 mit den Kühlmitteln 5 integral sind, und Mittel zur Kohlenmonoxidbestimmung 7. In der gezeigten bevorzugten Ausfühmngsform bestehen die Beschikkungslas-Versorgungsmittel aus einem Kohlendioxid-Gastank 11, der Kohlendioxid durch eine Reihenanordnung eines Druckreglers 12, eines Abschalt_{ventils 13 und eines} Strömungsmeßgeräts 14 zuführt. Diese Reihenanordnung stellt eine Gasflußreglungs-

gelangt der

;^6o

mit

fS5ÄJifs

^_ne^_{d d}ie Signalmerkmale, die

^U ÄndÄ dertrischeKohTenmonoxiddetekanschheßend durch e^ekmscn _{ßi unab}_

toren erzeugt werden |".^aJ^ _{fa d} Verbrenhängig von kleinen Veränderungen in ae

Messung des Kohlenmonoxids in den der Verbrennungsleitung verwendeten einer Heizzone 17, in der eine Leitung 18 angeordnet ist Innerhalb der Leitung 18 befindet sich ein gas_{durchlässige3} Kohlenstoffbett 20, welches durch gas-6₅ durchlässige Halteelemente 10 und 21 an jedem

Die Temperaturregelung im Kohlenmonoxidgenerator wird durch den Energieregler 26 erhalten.

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ίο

Temneraturablcsungen erfolgen über ein Pyrometer setzten Vcrbrennungsicitung 22 ist zur Kupplung mit 27 Jedes Ende der Leitung 18 weist Vcrbindungs- vorhergehenden und nachfolgenden Vorr.chtungs- «licder 16 auf die die Verbindung mit vorhergehen- elementen eingerichtet. Der stromaufwärts gelegene rlrn und folgenden Vorrichtungstcilcn ermöglichen. Bcschickungsgnscinlaß ist ein kleiner röhrenförmiger Der Beschickungsgasstrom fließt vom Kohlen- 5 Nippel 58, und die stromabwärts gelegene Auslaßmonoxidgencrator 9 durch ein Prüfventil 15 in die kupplung wird durch den Kugelleil 62 einer Kugel-Vcrbrcnnungshcizvorrichtung 4, die einen Ofen 24 verbindung dargestellt.

•Hifwcist in dem sich die Vcrbrcnnungslcilung 22 Fs ist bei den Beschitkungsgaszufuhrm.tlcln 2

mit einer Heizzone 25 befindet. Die Temperatur- lediglich notwendig, daß ein begrenzter Strom von rceclumi in der Heizvorrichtung wird durch einen to Kohlendioxid zur Verfügung gestellt wird, dessen Encraicrcelcr 30 erhalten. Die Temperatur wird Strömungsgeschwindigkeit genau geregelt werden mittels eines Pyrometers 28 gemessen. Am Gas- kann. Bei dieser bevorzugten Arbeitsweise ist cmc zuführende des Verbrennungsrohres 22 befindet sich Kenntnis der tatsächlichen Strömungsgeschwindigder Injektor 3 beispielsweise die gezeigte Spritze 23. keil nicht erforderlich, solange die Stromungsge-Der gasförmige Abstrom aus der Vcrbrcnnungs- 15 schwindigkeit auf ein vorherbestimmtes und konlcitunc 22 gelangt in die Kühlvorrichtung 5, die als stantes Maß geregelt werden kann. Hierzu kann jede luftgekühlter Kondensator 29 dargestellt ist, welcher Kombination mechanischer Mittel zur Zufuhr _ um. mittler Kondensatentfernungsvorrichtung 6 in Form Regulierung eines Gasstroms an Stelle der gezeigten eines Absperrhahns 31 zum Ablassen von angesam- verwendet werden. Als Erhitzungsvorrichtung 4 kann melicm Kondensat ausgerüstet ist. « jede Vorrichtung verwendet werden, die ein geregeltes

Der gezeigte Kohlcnmonoxiddctcktor 7 besteht aus Heizen im Temperaturbereich von M)O bis H)OO »-- einer elektrisch verbundenen Kombination eines nicht ermöglicht. Obwohl 711 diesem Zweck ein elektrischer streuenden, für Kohlenmonoxid empfindlichen Infra- Widerstandsofen wirksam ist, können auch Indukrotanalysators 35. Dieser Analysator erzeugt ein tionsheizungen oder andere geeignete Hcizvornchvariables Spannungssignal, weiches durch einen »5 Hingen verwendet werden. Desgleichen kann die nlcdric-Spannungsvcrstärkcr 38 verstärkt wird. Das Probeneinspritzvorrichtung 3 aus jedem mechaverstärkte elektrische Signal wird einem kontinuicr- nisclicn Gerat bestehen, welches gemessene Aliquote liehen graphischen Aufzeichner 39 zugeführt, der auf von Materialien zuführen und in die Heizzone 25 einem Papierstreifen 42 eine Kurve erzeugt. Ent- der Vcrbrennungsleitung 23 einführen kann. Bciweder die Amplitude der Kurve 41 oder die Fläche 30 spiclsweisc kann eine direkte Einführung einer /u unter ihr ist eine Funktion des Kohlcnmonoxids im analysierenden flüssigen Probe in die Heizzone 25 Abslromcas, welches durch die Dctcktorzcllc 36 des durch Sprüher erfolgen, die geregelte Mengen an Infrarotanalvsators 35 gemessen wird. Nützliche versprühter Probe zuführen können. Das Einspritzen Regier im Detektor sindder Verstärkungsstellcr 43 fester Proben läßt sich durch bekannte Mittel er- und der Aufzeichnungsspannungsbereichsstcllcr 44. 35 reichen. Beispielsweise wird, wenn das Vcrbren-Nach Durchlaufen der Detcktorzellc 36 kann das nungsrohr 22 vertikal angeordnet ist, die Probe cin-Abstronigas durch einen Entlüfter 37 in die Atmo- fach in die Heizzone eintropfen gelassen, spliärc abgelassen oder durch ein Ventil 33 durch Wenn der gasförmige Abstrom gekühlt wcnl"i

eine fakultative Gasrückführungsvorrichtung, die soll, um den Detektor zu schützen oder -.einen Bccine Leistung 79 aufweist, zu einer Gasdcckcn- ♦<> trieb optimal zu halten, kann diese Kühlung in umhüllung 80 rikkgeführt werden, welche einen Teil üblicher Weise erfolgen, beispielsweise indem iv.aii der Injektionsspritze 23 umgibt. Das auf diese Weise den gasförmigen Abstrom durch den gezeigten U'i;-zurückgeleitcte Gas ergibt eine Decke von sauerstoff- gekühlten Kondensator 29 führt. Wahlweise sind /u freiem Gas, welche die Injektionsöffnung der Vcr- diesem Zweck auch wassergekühlte Kondensatoren brcnnungslcitung isoliert 45 wirksam. Es ist jedoch auch möglich, gute Ei.;eb-

Die verschiedenen Bestandteile der obigen Vor- nissc ohne Kühlung des gasförmigen Abstroms zu richtung sind so miteinander verbunden, daß sich mit erhalten.

gecicnctcn Gasweiterleitungcn 69, 70, 71, 72, 73, 74, Obwohl es für die Durchführbarkeit nicht erfor-

75. 76. 77 und 78 ein kontinuierlicher Gasstrom er- dcrlich ist, wird vorzugsweise ein Gasfilter 32 vergibt. ⁵° wendet, der alle Partikeln oder Feuchtigkeit, die im In F i g. 2 wird die Verbrennungsleitung 22 detail- gasförmigen Produkt mitgeschleppt werden, vor der liert gezeigt. Sie besteht aus zwei getrennten Teilen, Einführung in die Detektorzelle 36 abtrennt. Die nämlich einem Beschickungsgaseinlaß 54 und einem oben beschriebene spezielle Kohlenmonoxid-Detekzylindrischen Verbrennungsrohr Sl. Im Beschik- lorvorrichtung 7 wird bevorzugt, aber jede ximiykungsgaseinlaß 54 ist ein Injektionsrohr 52 angeord- 55 tische Vorrichtung, welche die im gasförmigen ⁽'<onet, welches für die Aufnahme der Spritze 23 be- dukt enthaltene Kohlenmonoxidmenge mit der stimmt ist. Das Injektionsrohr 52 ist im wesentlichen gewünschten Empfindlichkeit und Spezifität anzeigen parallel zur Längsachse des Verbrennungsrohrs 51 kann, läßt sich verwenden. Beispielsweise können angeordnet. Die Spritze 23 ist durch einen Schutz- Brennstoffzellen und galvanische Meßgeräte für die gasmantel 80 umgeben. Der Beschickimgsgaseinlaß 60 Analyse von Kohlenmonoxid eingerichtet werden. 54 ist mit dem zylindrischen Verbrennungsrohr 51 Die für den obigen Verbrennungsgaszug verwendurch einen Verbindungsglasschliff 53 gekoppelt. Ueten Baumaterialien müssen gegen Kohlendioxid Innerhalb des zylindrischen Verbrennungsrohrcs 51 und Feuchtigkeit beständig sein. Außerdem ist es befindet sich ein Katalysatorbett 57 von Kugeln 61 erwünscht, daß die Materialien, zumindest im Gang aus feinem Platindrahtgeflecht, die durch Kataly- 65 des gasförmigen Produktes, mit Kohlenmonoxid im satorhalteelemente 59 und 60 an Ort und Stelle ge- wesentlichen nicht reagieren können. Innerhalb der halten werden, wobei letzteres auf einer Einkerbung Vcrbrcnnungszonc selbst müssen die Baumaterialien 63 im Rohr 51 ruht. Jedes Ende der zusammenge- gegenüber den Verbrennungsprouuktcn der zu

Ii

.,aivsierenden Probe bei den für die Verbrennung wurde dieVerbre^ungsleitu^ «in g fischen

angewendeten hohen Temperaturen inert sein Zu M ^ ^^otcn ₅₂ ^g _rade außerhalb der Heizzone des

derartigen Stoffen Stören bc.sp.elswe.segeschrnol- Spntonnadcl ag ^ ^^ ^^

zencs Siliciumdioxid, Borsilikatgas, g'™.^crtc *"* _e HaB beim Einspritzen einer wäßrigen Probe die gemische Stoffe und ähnliche sil.c.umhaKige Mate- . J_mtf^;X_{sclben in die} Keizzonc 25 der Verrialien. , « brcnnun"sleitung 22 eingebracht wurde.

Tn einer speziellen Ausführung*forrn to J" brc ^. _dcr ^b _{Em iteung} einer Untersuchungs-

beschriebencn, in Fig. 1 gezeigten Vorrich Uing, _{ofac c t(jn gasfö}rmigen Proben wurden durch

wurde für die Vcrbindungsieitungcn 69, 70 unci ι ^ Gasleitung geführt, die aus einer reihenartigen

tin 0,635 cm starkes Rohr aus rostfreiem Stahl vcr- _{A d} " eines luftgekühlten Kondensators 5,

fvendct und für die Verbindung .eitungcn 72. /J, U-förmigen Wasserfalle 29 und eines Gasfilters

U, 75, 76, 77, 78 und 79 wurde ein 0,476 cm ^ ^ ^ β ^ _{Q Mikron Filtcrclcnicnt} enthielt,

Butvlkautschukrohr verwendet. bestand Aus der Wasserfalle 29 konnte mittels eines

Dci elektrische Muffelofen 19 wurde bei einer ^ _rhahns 31 das angesammelte Wasser abgc-

fcnannung von 120 V betrieben und wies einen maxi- ^^ ^^ ^ _Verbindungs1eitungcn 76 und 77

malen Energieverbrauch von 900 W aut. ucr cn _{bcstandcn aus} o,476 cm Butylkautschukrohr.

Hiesteller 26 bestand aus einem variablen Spannung- ^ Kohlcnmonoxiddetcktor 7, der in der obigen

transformator. ,. _TT . ₁₇ . . Vorrichtung verwendet wurde, bestand aus einem Das zylindrische Rohr 18 für d-c Hcizzoncill-aes ^ _{Infrarotanalysator} 35, welcher mit der 13,3 cm

Kohlenrnonoxideenerators bestand aus ^cscnmo.^ ^^ Dctektorzellc 36 versehen war, die zur Be-

ncm Siliciumdioxid und wies circn ^lnnentlurL"" _stjm_mung von Kohlenmonoxid empfindlich gemacht

messer von 1,27 cm und eine Länge von 4» cm aiii. -^ _{Dje Detcktorzcllc 36} wurde bei einer Tcmpe-

Im Rohr 18 war etwa 24 cm vom ^Ε'^ηΙ|™ ^⁰JT, _raUlr von 45" C gehalten, um die Bildung von Konscihrn entfernt das easdurchlässiec K⁰"'⁰"!;"""," „ _densat zu verhüten, welches die Genauigkeit der

20 von etwa 4 cm T.änge angeordnet, weicncs . . _Analysc beeinträchtigen würde. Die Ausgabe des

granulierter KokosnuRkohlc bestand, die tiurcn uu, Analysators 35 wurde über die elektrischen Leitun-

Halteelemcnte 10 und 21 aus Ouarzwollc von ic ^ ^ _{6g dcm Nicd}e_rsp_annun_gSverstärker 38

1 cm Länge an jedem Ende festgehalten wurac. ^ _führ, Anschließend wurde das verstärkte Aus-Jedcs Ende des Kohlenmonoxidgcncratorrotircs w.cs ^ _gabesig_na| des Analysators dem graphischen Auf-

ein- Kupelverbi'idunß als Kiipolune 16 auf. zcichnungsuerät 39 durch die elektrischen Leitungen

Die Temperatur für die Unterhaltline der vcr- ^ ^ _fi- _{7Ugcführt Der} Aufzeichner 39 wurde

brennung im Verbrennungsrohr 21 wurde mit aem ^^ ^ _Spanm)np_Sauf7Ci_chnungsbercichsstcller44

elektrischen Muffelofen 24 erzcimt. der nei einer ^ ^^ Betriebsbereich von 0 bis 2.5 mV eingc-

Snannune von 120 V arbeitete und einen ^m^'^nia'^en _stellt. _Der Verstärkungsregler 43 des Verstärkers 38

Energieverbrauch von 900 W aufwies. 13er mergu. ■ ^^ ^ _{ejnc vorhcrbcst}immte Höhe so eingestellt,

reokr 30 bestand aus einem variablen spannung* ^_β ^ _Aufzcichner 39 \_m gewünschten Maße an-

transformator. , ■„.„ sprach.

Das Verbrennunesrohr 51 bestand nus cmc _{Djc ff)}, _den Beispiele erläutern die Erfindung:

Zünder ,us geschmolzen^ Silidumdjoxjd m.t ^ ₍

einem Innendurchmesser von ^] _:-'^crl """ , ·,.·,,

I äncc von etwa 40 cm. Die erhitzte /one ζ? cu-i ^^ Verwendung einer Vorrichtung wie der oben

Verhrcnminosicitune 22 war etwa 30 cm ^la"^ 5J¹ beschriebenen wurde eine Reihe von Versuchen

Gaseinlaß 54 bestand aus einem gläsernen i-³¹""' durcheeführt, um die Brauchbarkeit des beschncbe-

bei dem das Querrohr des T an einem bnae cn ^ Verfahrens zur Bestimmung des Gesamtsauer-

Borsilikatglas-SchlifTverbindunn 53 zur Kuppiimjg _stofTb_edarfs verschiedener Stoffe zu zeigen. Die

mit dem Verbrennungsrohr 51 aus geschmoizcinc _{meistcn dicser} Versuche wurden mit ν Hörigen

Siliciumdioxid und am anderen Ende eine ™- Dispersionen oxidierbarer Stoffe durchgeh .'.,rt, ob-

Spritznadel 52 aus rostfreiem Stahl von etwa W cm ^^ ^ _{Verfahrcn mit} bestimmten Abänderungen

i.än»e zur Aufnahme des Probcinjektionsgcrais 1 ^ _{Anpassung der} gehandhabten Materialien an die

Form einer Spritze aufwies. Tn /usammenpenamen _Analysc ^₁₆₁- oxidierbaren Stoffe, ob in Form vor

7mti*nd der Verbrennungsleitung 22 hatte die rsaa ^ _Flüssigke{t oder als Feststoff, angepaßt werdet

52 eine im wesentlichen zur Längsachseϊ des _ver- ^^

bronnungsrohrs 51 parallele Richtung, uas ^ruD _7ur Ausführung der Analyse wurde ein Kohlen

des gläsernen T-StiicVs ergab den Nippel 5» zur ^ _dioxjdstrom durch die Vorrichtung mit «ner Ge

bindune mit der Verbindungsleitung 74 aus υ,*/ο schwindigkeit von 130 cm* (STP) pro Minute einge

Kautschukrohr. __t .^₃ stellt. Der Kohlenmonoxidgenerator wurde auf 2ini

Innerhalb des Verbrennungsrohrs 51 war ei _Tcmperatur von etwa 540° C erhitzt. Die Reaktioi

24 cm vom Einlaßende desselben entfernt aas μ _{von Kohlensto}ff _und Kohlendioxid erzeugte Kohlen

lvsatorbctf 57 von etwa 13 cm Länge angeorari1 - ^ _{monoxid5 we}khes wiederum freien Sauerstoff, der ir

Das Katalysatorbett wurde durch die ^Kata';~" Kohlendioxid vorhanden war, reduzierte unter Zu

halteelemente 59 und 60 aus OuanwoHestopren _rücklassung einer geringen Restmenge an nicht um

' cm Lance an beiden Enden der ^plaiⁱⁿ?"^zeK"^_1u gesetztem Kohlenmonoxid im Beschickungsgas. Di festgehalten. Das Katalysatorbett ^"^^niie' Heizzone der Verbrennungsleitung wurde tuf ein

indem mit einem Glasstab vorsichtig em V""TV ₆ Temperatur von etwa 875° C gebracht und dort ge pfropfen gegen den Haltevorspning «3jmVemren^ ^^

nungsrohr 51 gedrückt, die Fiatingazc»^—■ —^. Anfänglich wurde eine fcichKurve fur die Un

führt und dann der zweite Ouarzwollepfroptcn aui _wand, _der Signalamplitude, d. h. die Höhe d< Besetzt wurde. Nach dem Zusammenbau der

aufgezeichneten Kurvenpeaks, in den Gesamisauerstoffbedarf (GSB) der analysierten Probe hergestellt. Hierzu wurden Lösungen angemacht, die unterschiedliche Mengen an Nalriumacetat enthielten, um eine Reihe von wäßrigen Lösungen mit bekanntem zunehmendem Sauerstoffbedarf zu schaffen.

Anschließend wurde unter Verwendung der mit den Natriumacetatlösungen erhaltenen Werte als ^ezugsstandard eine Reihe von oxidierbaren Stoffen, und zwar sowohl organische als auch anorganische, erfindungsgemäß analysiert. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der nachstehenden Tabelle gezeigt.

Tabelle

	Gesamtsauersloff-	, mg 1	Messunps-
Verbindung C)	bcdarl	gefunden (-)	wirkiingsgr.'ul
	berechnet (!)	239	It '
Essigsäure ...	246	248	97 τ
Benzoesäure..	250	244	ΨΚ2
Oxalsäure ...	250	248	97.6
Glycin	250	250	99,2
Harnstoff ....	250		100,0
Ainmonium-		274
chlorid	250	244	109,6
p-Nitroanilin	250	216	97,6
Phenol	245	215	88,2
Saccharose...	248	145	86,7
Aceton	173	200	83,8
Äthanol	235	205	85,1
Methanol ....	238	86,1

Oxidation unterworfen wurde. Dci andere wurde 5 Minuten in einem Waring Mischer bis zur Bildung einer gleichmäßigen Dispersion gemischt und dann erfindungsgemäß analysiert.

Die Ergebnisse dieser Versuche sind in den F j g. 3 und 4 aufgezeichnet. Die enge Übereinstimmung der Ergebnisse der beiden Verfahren ist evident.

Beispiel 3

Die allgemeine Anwendbarkeit des hier beschriebenen analytischen Verfahrens wird durch die nachstehende mathematische Überlegung gezeigt. Wenn man eine Oxidationsreaktion für die am häufigsten in Haushaltsabwässern vorkommenden Verbindungsarten annimmt, erhält man folgende allgemeine Gleichung:

O., -\ CaIIbNcOd -^ οCO₂

H,O '

Offenbar ist zum Ausgleich der obigen Gleichung der Wert von η (die Zahl der erforderlichen Sauerstoffatome) gleich:

/i - la \-

(!) In wäßriger Lösung.

(²) Geeicht mit den an Natriumacetatlösungen von bekannten GSB-Werten erhaltenen Werten.

(³) Der berechnete Sauerstoffbedarf entspricht den Milligramm Sauerstoff, die pro Liter Lösung erforderlich sind, um eine vollständige Oxidation der Probe in Wasser, Kohlendioxid und Stickstoff zu erhalten.

Unter den untersuchten Stoffen war Ammoniumchlorid das einzige Material, welches höhere Ergebnisse als berechnet lieferte. Dies ist wahrscheinlich auf eine Sekundärreaktion von Chlorwasserstoff mit Kohlendioxid in Gegenwart von Platin zurückzuführen. Proben von Salzsäure oder Natriiimch'orid, welche die gleiche Chloridkonzentration wie der Ammoniumchloridstandard enthielten, ergaben Sauerstoffbedarfswerte, die den Mengen entsprachen, um die der Ammoniumchloridstandard zu hoch war, was für die vermutete Ursache der Abweichung spricht. Es wurde jedoch festgestellt, daß Chlorid in Gegenwart eines oxidierbaren Materials wie Natriumacetat eine niedrigere Abweichung ergibt.

B e i s ρ i e 1 2

Das Verfahren der Erfindung wurde auf die Analyse von Abwassern angewendet. Zwei Abwasserströme wurden untersucht. Der eine Strom bestand aus einem Rohabwasser, welches durch 2stündiges Absitzenlassen geklärt worden war. Der andere Strom stammte aus dem gleichen Rohabwasser, war jedoch mit einem hochmolekularen anionischen Polymerisat als Flockungsmittel behandelt und die erhaltene Suspension 2 Stunden absitzen gelassen worden. Aus jedem Strom wurden täglich zwölf Proben entnommen. Jede der zusammengesetzten Proben wurde in zwei Teile geteilt, von denen einer einer üblichen" CSB-Analyse durch chemische Die Auflösung der Gleichung nach η erfordert die Bestimmung der drei Variablen. Der Wert von a kiinii als Gcsamlkohlcnstoff nach dem Verfahren der USA.-Paicntschrift 3 296 435 bestimmt werden. Die Werte von b und d jedoch sind unabhängige Variable, die sich nicht leicht messen lassen, insbesondere in einer verdünnten wäßrigen Probe. So besteht weder eine gegenseitige Abhängigkeit mit dem Gcsamtkohlcnstoff noch gibt es ein Verfahren zur direkten Messung von b und d in der obigen Gleichung zur Schaffung eines brauchbaren Verfahrens zur Bestimmung von n, dem Sauerstoffbedarf.

Gemäß der Erfindung jedoch gibt Kohlendioxid einen Teil seines Sauerstoffs zur Erzeugung eines Oxidationsproduktes und von Kohlenmonoxid als Rcduktionsprodukt des Kohlendioxids ab. Da Kohlendioxid Kohlenstoff nur zu Kohlenmonoxid oxidieren kann, sieht die Gleichung, die diese Verbrennung oder Oxidation darstellt, wie folgt aus:

BiCO_s 1 CaHbNcOd

-*(m + a)CO

H₂O

N₂ (3)

Zum Ausgleich der obigen Gleichung (3) in bezug auf den Sauerstoff muß folgende Gleichung gelten:

2m +d=m+a+—

(4)

Auflösung nach m ergibt durch einfache Umstellung:

m=a+--d (5)

Dann wird (m + a), die Kohlenmonoxidmenge, die gemessen wird, gleich:

m + a = la + — -d (6)

is

Durch Vergleich der Gleichung (6) mit Gleichung (2) erkennt man, daß der Wert von (m + a) gleich dem Wert von η ist, wenn η der durch die Zahl der Atome ausgedrückte Sauerstoffbedarf ist. Mit anderen Worten ist die Menge an erzeugtem Kohlenmonoxid in Molekülen (entweder durch die Oxidation von Kohlenstoff oder durch die Reduktion von Kohlendioxid) gleich der Zahl der Sauerstoffatome, die zur vollständigen Oxidation erforderlich wäre.

Infolgedessen ist es möglich, den Gesamtsauerstoffbedarf der Untersuchungsprobe durch Einspritzen der wäßrigen zu analysierenden Probe in einen erhitzten Strom von Kohlendioxid, wie in den obigen Beispielen, und Durchleiten des Gases durch einen zur Bestimmung von Kohlenmonoxid empfindlich

gemachten Analysator zu bestimmen. Wenn natürlich die Probe auch ein Oxidaiionsmittel enthalt, vermindert dieses Oxidationsmittel die Sauerstoffmenge die aus Kohlendioxid erhalten werden muß. Trotzdem zeigen die gemessenen Werte den Netto-Gesamlsauerstoffbedarf.

Gegebenenfalls kann die Netto-Oxidaüonskapazität einer Probe als Funktion des Kohlenmonoxidabfalls im Abstromgas unmittelbar nach dem Einspritzen der Probe gemessen werden. Eine derartige Messung steht mit der Oxidationskapazitat der analysierten Probe in Beziehung und kann durch Bezugnahme auf bekannte Standardwerte m gleicher Weise so geeicht werden, daß die Peakhohe über der Signalgrundlinie den GSB anzeigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bestimmung des Sauerstoffbedarfs eines Materials, bei welchem eine Probe des zu untersuchenden Materials einem Oxidationsmittel ausgesetzt und der Verbrauch an Oxidationsmittel bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Beschickungsgasstrom, der Kohlendioxid als im wesentlichen einzige; Oxidationsmittel enthält, durch eine eine Temperatur von mindestens 500° C aufweisende Fleizzonc mit einem Katalysatorbett zur beschleunigten Gleichgewichtseinstellung von Kohlendioxid mit den oxidierbaren Komponenten des zu analysierenden Materials geführt wird, eine bestimmte Probenmenge stromaufwärts vom Katalysatorbett in den Gasstrom eingeführt und der Kohlenmonoxidgehalt des aus der Heizzone ausströmenden Gases quantitativ bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizzone bei einer Temperatur im Bereich von 500 bis 1000" C gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschickungsgasstrom eine konstante und vorherbestimmte Fließgeschwindigkeit aufweist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Heiz-/one abströmende Gas vor der Analyse auf eine Temperatur gekühlt wird, die unter der Temperatur liegt, bei der die Analyse durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch I bis 4, dadurch L'okennzeichnet, daß ein gasförn >ges Reduktionsmittel dem Beschickungsgasstrom zugesetzt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschickungsgasstrom mit konstanter und vorherbestimmter Fließgeschwindigkeit aus einem gleichmäßigen Vorrat von kohlendioxidhaltigem Gas erzeugt und über eine Kohlenmonoxid erzeugende Vorrichtung geleitet wird, welche ein Kohlenstoffbett enthält, das auf eine Temperatur im Bereich von etwa 300 bis 600° C erhitzt ist.

7. Vorrichtung zur Bestimmung des Gesamtsauerstoffbedarfs eines Materials, gekennzeichnet durch

a) einen Flußregler (8) zur Aufrechterhaltung eines begrenzten kontinuierlichen Beschickungsgasstroms, der Kohlendioxid aus einer unter Druck stehenden Vorralsquellc (M) enthält, mit konstanter und vorherbestimmter Strömungsgeschwindigkeit,

b) eine Vcrbrennungsleitung (22) mit einem Einlaß (54) und einem Auslaß (62), die am Einlaß (54) mit dem Flußrcglcr (8) für das Beschickungsgas verbunden ist und die eine Heizzone (25) aufweist, in der sich ein gasdurchlässiger Katalysatorkörper (57) aus einem Material, welches die Gleichgewichtseinstellung zwischen Kohlendioxid und den oxidierbaren Komponenten des analysierten Materials bei erhöhter Temperatur beschleunigt, befindet, wobei die Verbrennungsleitung an ihrem Gaseinlaßende (54) zur Aufnahme einer Probeneinspritzvorrichtung (3) für die Einführung einer bestimmten Menge des zu analysierenden Materials in die Heizzone

(25) stromaufwärts vom Katalysatorbett (57) ein gerichtet ist, Heizmittel (4, 24, 28, 30) zur Auf rechterhaltung einer geregelten Temperatur in Bereich von 500 bis etwa 1000° C in der Heiz zone (25), die im Wärmeaustauschverhältnis zu Verbrennungsleitung (22) stehen,

c) einen Kohlenmonoxiddetektor (7), der mi der Verbrennungsleitung (22) verbunden ist, zu quantitativen Bestimmung des Kohlenmonoxid gehalles im Gasstrom, wobei Fließregler (8), Ver brennungsleitung (22) und Kohlenmoncxiddetek tor (7) in dieser Reihenfolge durch geeignete Gas leitungen so verbunden sind, daß ein kontinuier !icher Gasstrom erhalten wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß der Kohlenmonoxiddetektoi (7) aus einem Infrarotanalysator (35) besteht, dei ein vom Kohlenmonoxidgehalt des Gasstroms abhängiges elektrisches Signal erzeugt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 d^r; lurch nekennzeichnet, daß sie im Beschickungsgaswcg zwischen dem Fließregler (8) und der Verbrennungslcilung (22) einen Kohlenmonoxidcenerutor (9) enthält.

10. Vorrichtung nach Anspruch '), dadurch »ekennzeichnet, daß der Kohlenmonoxidgenerator (9) aus einem Bett (20) von gasdurchlässigem Kohlenstoff besteht, welches sich in einer Heizzone (17) im VVärmeaustauschverhältnis zu Mitteln (26) zur Aufrechtcrhaltuno einer Temperatur im Bereich von 450 bis 650 C in der Heizzone befindet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Mittel (23, 52) zum Einspritzen des zu analysierenden Materials in die Verbrennungsleitung (22) stromaufwärts vom Katalysatorbett in betrieblicher Verbindung mit der Verbrennungsleitung und Mitteln (33, 79) zum Zurückleiten von Gas vom Kohlenmonoxiddetektor (7) zu einem Gasabdeckmantel (80), der die Einspritzöffnung in die Verbrennungsleitung umgibt.