DE1938651A1 - Continuous measuring equipment for organic - substances in water - Google Patents
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Abstract
Description
Gerät zur kontinuierlichen Bestimmung der Konzentration an organischen Substanzen in Wasser.Device for the continuous determination of the concentration of organic substances Substances in water.
Beim bisherigen Stand der Technik wird zum Zwecke der Bestimmung der Konzentration an organisch gebundenem Xohlenstoff in Wasser eine Vorrichtung benützt, in der nach Einspritzung einer Wasserprobe das Wasser verdanipft, die gelöste organische Substanz verbrannt und das gebildete C02 in einem Sauerstoffstrom durch einen angeschlossenen, kontinuierlich arbeitenden Gasanalysator gefördert wird. Ein angeschlossener Schreiber registriert für jede eingespritzte Wasserprobe einen C02-Peak, dessen Höhe ein Maß für die gewünschte Konzentration an organisch gebundenem Kohlenstoff in der eingespritzten Wasserprobe ist.In the previous state of the art, for the purpose of determining the Concentration of organically bound carbon in water uses a device, in which, after a water sample has been injected, the water evaporates, the dissolved organic Substance burned and the formed C02 in an oxygen flow through a connected, continuously working gas analyzer is promoted. An attached clerk registers a CO2 peak for each injected water sample, the height of which is a measure for the desired concentration of organically bound carbon in the injected Water sample is.
Die Leistungsfähigkeit einer solchen Vorrichtung ist durch folgende Merkmale begrenzt: a) Es können nur kleine Wasserproben (max. etwa ioo pl) einge'spritzt werden, so daß auch die gebildeten C02-Mengen nur klein sind, was eine Begrenzung der Meßempfindlichkeit bedeutet.The performance of such a device is as follows Features limited: a) Only small water samples (max. About 100 pl) can be injected so that the CO 2 quantities formed are only small, which is a limitation the measurement sensitivity means.
b) Zum Einspritzen muß die Apparatur geöffnet werden, wodurch die Gefahr einer Einschleppung von die Messung fälachenden C02-Spuren aus der Atmosphäre besteht.b) For the injection, the apparatus must be opened, whereby the There is a risk of C02 traces being introduced from the atmosphere, which falsify the measurement consists.
c) Zwischen den Messungen wird die Apparatur von nahezu trockenem Sauerstoff durchströmt, .während der Messungen jedoch von einem wasserdampfreichen Gasgemisch, welches völlig andere Adsorptionseigenschaften an den Innenwandungen der Apparatur hat. Die Polge ist eine Adsorption von C02-Spuren an den Innenwänden der Apparatur während. der Trockenlaufzeiten und eine teilweise Verdrängung des adsorbierten C02 während der Meßzeiten. Das verdrängte C02 wird vom Gasstrom mitgenommen und im Analysator mitgemessen. Es täuscht einen Gehalt an organischen Stoffen in der Wasserprobe vor, der in Wirklichkeit nicht vorhanden ist.c) The apparatus becomes almost dry between the measurements Oxygen flows through it, but during the measurements from a water vapor-rich Gas mixture, which has completely different adsorption properties on the inner walls the apparatus has. The pole is an adsorption of C02 traces on the inner walls the apparatus during. the dry run times and a partial displacement of the adsorbed C02 during the measurement times. The displaced C02 is taken from the gas flow taken away and measured in the analyzer. It deceives a content of organic matter in the water sample, which in reality is not available.
d) Anorganisch gebundener Kohlenstoff, wie er in allen natürlichen Wässern in Form von CO,, HCO - und C03 vorliegt, wird grundsätzlich bei der Messung miterfaßt und muß daher entweder vorher entfernt, oder aber gesondert bestimmt und vom Meßergebnis subtrahiert werden. Die Entfernung geschieht durch Ansäuern der Wasserprobe und Ausgasen des gebildeten 002 mit liuft oder einem anderen Gas. Dabei werden jedoch flüchtige organische Stoffe mit ausgetrieben, so daß sie der Messung verlorengehen.d) Inorganically bound carbon, as found in all natural ones Watering in the form of CO ,, HCO - and C03 is always used in the measurement included and must therefore either be removed beforehand, or determined and separately can be subtracted from the measurement result. The removal is done by acidifying the Water sample and outgassing of the 002 formed with air or another gas. Included However, volatile organic substances are also expelled so that they can be measured get lost.
Bei der Subtraktion des organisch gebundenen Kohlenstoffs vom Meßwert besteht die bekannte Schwierigkeit der Differenzbildung aus zwei relativ zum Ergebnis großen Zahlen, wobei das ergebnis nur relativ ungenau erhalten werden kann. When subtracting the organically bound carbon from the measured value there is the well-known difficulty of forming the difference between two relative to the result large numbers, the result being relatively imprecise.
Mit dem Gerät gemäß der Erfindung werden alle genannten Unzulänglichkeiten vor allem dadurch vermieden, daß sowohl die Zugabe des Probewass-ers, als auch die Verdampfung, Verbrennung und Registrierung kontinuierlich geschehen. Dazu mußte die Apparatur in einer Reihe von konstruktiven Details dieser besonderen Aufgabenstellung angepaßt werden, die z.T. ebenfalls neuartig sind. Aufbau und Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich aus den-Abbildungen 1-3 und der folgenden Beschreibung erkennen: Das zu untersuchende Wasser wird kontinuierlich durch die Dosierkapillare 1 in die Apparatur eingebracht. Es gelangt durch die 0O2 Ausgasungsvorrichtung 2, die Fritte 3 und die Zwischenkapillare 4 in den vorzugsweise aus Quarzglas bestehenden Verdampfungs- und Verbrennungsraum 5, der auf mindestens 400 OC, vorzugsweise auf doo-650 erhitzt wird. Zur Heizung dient vorzugsweise ein nicht eingezeichneter außen angebrachter Ofen mit einer Heizwicklung 6. Das Wasser gelangt dann als Dampf in den Nachverbrennungsraum 7, zu der ebenfalls auf etwa 600 CC erhitzt wird und mit einem Katalysator 8 gefüllt ist. Als Katalysator dient vorzugsweise platinierte Quarzwolle, da die üblichen platinierten massiven Keramikkörper bei Temperaturwechsel das Quarzgefäß sprengen können. Im angeschlossenen Kühler 9 wird der Wasserdampf wieder kondensiert. Zur Vermeidung der Bildung von Nebeltröpfchen bei der Kondensation in Gegenwart.With the device according to the invention, all of the shortcomings mentioned are eliminated especially avoided by adding the sample water as well as the Evaporation, combustion and registration happen continuously. To do this I had to the apparatus in a number of structural details for this particular task adapted, some of which are also new. Structure and mode of operation of the invention The device can be seen in Figures 1-3 and the following description: The water to be examined is continuously fed through the metering capillary 1 into the Apparatus introduced. It passes through the OO2 degassing device 2, the frit 3 and the intermediate capillary 4 in the evaporation, preferably made of quartz glass and combustion chamber 5, which is heated to at least 400 OC, preferably to doo-650 will. An externally attached one (not shown) is preferably used for heating Furnace with a heating coil 6. The water then enters the post-combustion chamber as steam 7, to which also is heated to about 600 CC and with a catalyst 8 is filled. Platinized quartz wool is preferably used as the catalyst, since the usual platinum-plated solid ceramic body with temperature change the quartz vessel can blow up. The water vapor is condensed again in the connected cooler 9. To avoid the formation of mist droplets during condensation in the presence.
von Luft wird der Kühler mit hydrophilen Füllkörpern, vorzugsweise mit Raschigringen aus Glas, gefüllt. Über den Siphon lo verläßt das Wasser die Apparatur.of air, the cooler with hydrophilic packing, preferably with Raschig rings made of glass, filled. The water leaves the apparatus via the siphon lo.
Das bei der Verbrennung gebildete C02 wird von einem Gas strom weitergetragen zu einem an sich bekannten Gasanalysator 11, der den Gehalt des Gasstromes an C02 kontinuierlich mißt und auf einen Schreiber 12 bzw. auf andere Geräte überträgt. Besonders bewährt hat sich ein gasanalytisches Gerät auf der Basis der Ultrarot-Absorption des C02-. Selbstverständlich können aber auch andere Vorrichtungen verwendet werden, sofern sie eine hinreichende Meßempfindlichkeit haben. Der registrierte 002Gehalt ist das erstrebte Maß für die Konzentration an organisch gebundenem Kohlenstoff im Meßwasser.The C02 formed during combustion is carried on by a gas stream to a gas analyzer 11 known per se, which measures the content of CO 2 in the gas stream continuously measures and transmits to a recorder 12 or other devices. A gas analysis device based on ultrared absorption has proven particularly useful of the C02-. Of course, other devices can also be used, provided that they have sufficient measurement sensitivity. The registered 002 salary is the desired measure for the concentration of organically bound carbon in the measuring water.
Als Trägergas wird vorzugsweise Luft benutzt, die mit einer Pumpe 13 angesaugt und in gleicher Richtung wie das zu untersuchende Wasser durch die ganze Apparatur geleitet wird. Das mit alkalischem Material wie Natronkalk oder Natronasbest gefüllte Rohr 14 dient der Entfernung von C02 aus der verwendeten Luft, deren Durchfluß mit einem Nadelventil 15 reguliert und mit einem Strömungsmesser 16 gemessen wird. Mit Hilfe eines weiteren Ventiles 17 und eines weiteren Strömungsmessers 18 wird ein Teilstrom der Luft durch das Entgasungsrohr 2 geleitet, um die. als C02 vorliegenden anorganischen Kohlenstoffbestandteile der Wasserprobe auszutreiben.Air is preferably used as the carrier gas, with a pump 13 sucked and in the same direction as the water to be examined through the whole apparatus is directed. That with alkaline material like soda lime or Soda asbestos-filled tube 14 is used to remove C02 from the air used, the flow of which is regulated with a needle valve 15 and with a flow meter 16 is measured. With the help of another valve 17 and another flow meter 18, a partial flow of the air is passed through the degassing tube 2 to the. as C02 present inorganic carbon components to expel the water sample.
Beim Verlassen des Ausgasungsrohres 3 enthält der Luftstrom außer.When leaving the outgassing tube 3, the air stream contains except.
C°2 auch einen Teil der flüchtigen organischen Substanzen. Um auch diese flüchtigen Substanzen bei der Messung im Gasanalysator mit zu erfassen, wird der Luftstrom zum Eingangsstutzen der Luftpumpe 13 zurückgeleitet. Dadurch können die flüchtigen organischen Substanzen nicht nach außen gelangen und werden schließlich mitverbrannt und mitgemessen. Das ausgegaste anorganische C02 hingegen wird im Absorptionsrohr 14 aus dem Gaskreislauf entfernt. Durch Umstellen des Hahnes 19 kann die Luft auch alternativ nach außen geleitet werden, so daß die flüchtigen organischen Verbindungen nicht mitgemessen werden. Die Differenz zwischen den Meßergebnissen bei den beiden verschiedenen Stellungen des Hahnes 19 ist ein Maß für die flüchtigen organischen Stoffe.C ° 2 also part of the volatile organic substances. To also these Detecting volatile substances when measuring in the gas analyzer is the Air flow returned to the inlet port of the air pump 13. This allows the Volatile organic substances do not leak and eventually will burned and measured. The outgassed inorganic C02, however, is in the absorption tube 14 removed from the gas circuit. By moving the cock 19, the air can also alternatively be directed to the outside, so that the volatile organic compounds not be measured. The difference between the measurement results for the two different positions of the tap 19 is a measure of the volatile organic Fabrics.
Auch die durch die Verbrennungsapparatur und durch den Gasanalysator gelangende Luft wird erfindungsgemäß vorzugsweise zum Eingangsstutzen der Luftpumpe zugeführt. Diese Kreislaufführung auch der Trägerluft hat gegenüber einer Nichtrückführung den Vorteil, daß das Kreislaufgas im Gegensatz zur ungereinigten normalen Luft völlig frei von organischen Verunreinigungen ist, die ja die Messung stören würden. Außerdem ist die rückgeführte Luft auch arm an C02, so daß die C02-Absorptionspatrone 14 geschont wird. Einer allmählichen Verarmung von 02 in der Kreislaufluft wird dadurch begegnet, daß noch eine Verbindung 20 nach außen offengehalten wird. Sie gewährleistet einen Druckausgleich und auch einen kleinen, aber ausreichenden Stoffaustausch mit der Atmosphäre. Bei extremen Ansprüchen an die Genauigkeit der Messung kann bei 20 noch ein mit Verbrennungskatalysator gefülltes und auf etwa 600 oC erhitztes Rohr angeschlossen werden, damit organische Verunreinigungen der Atmosphäre auf keinen Fall in die Apparatur gelangen und die C02 - Messung beeinflussen können.Also through the combustion apparatus and the gas analyzer According to the invention, incoming air is preferably used for the inlet connection of the air pump fed. This recirculation of the carrier air as well has the opposite of a non-recirculation the advantage that the cycle gas in contrast to the uncleaned normal air completely is free of organic impurities that would interfere with the measurement. aside from that the recirculated air is also poor in C02, so that the C02 absorption cartridge 14 is spared. This results in a gradual depletion of 02 in the circulating air encountered that a connection 20 is kept open to the outside. You guaranteed a pressure equalization and also a small but sufficient exchange of substances with the atmosphere. In the case of extreme demands on the accuracy of the measurement, 20 another one filled with a combustion catalyst and heated to around 600 oC Pipe to be connected to keep organic pollutants from entering the atmosphere under no circumstances can they get into the apparatus and influence the C02 measurement.
Die Ausgasungsvorrichtung 2 besteht erfindungsgemäß aus einem Glasrohr, an dessen Innenwand eine Schicht von Glasgranulat o,1 -0 , 5 mm angesintert ist. Das Wasser sickert in dieser Sinterschicht nur langsam nach unten und bietet der im Rohrinnern nach oben strömenden Luft eine große Oberfläche dar. Aufgrund dieser großen Austauschfläche, verbunden mit einer gewissen Turbulenz des durchsickernden Wassers ist mit einem Rohr von 3o cm Länge und 8 mm Ä eine C02-Ausgasung von mehr als 99,9 a/o gewährleistet.According to the invention, the degassing device 2 consists of a glass tube, a layer of glass granulate 0.1-0.5 mm is sintered onto the inner wall. The water seeps into this sintered layer just slowly down and provides a large surface area for the air flowing upwards inside the pipe. Because of this large exchange area, combined with a certain turbulence of the If the water seeps through, a pipe 3o cm long and 8 mm Ä is a C02 outgassing of more than 99.9 a / o guaranteed.
Grundsätzlich können auch andere AustaUschvorrichtungn verwendet werden, die einen ausreichenden Stoffaustausch gewährleisten.In principle, other exchange devices can also be used, which ensure a sufficient exchange of substances.
Die Poren der Fritte 3 sind stets vollständig mit Wasser gefüllt.The pores of the frit 3 are always completely filled with water.
Damit ist erfindungsgemäß eine völlig dichte Trennung zwischen dem der C02-Ausgasung dienenden Luftstrom und dem in den Verbrennungsrawn gelangenden Luftstrom gegeben. Um jedoch einen Stau des Aufgabewassers über der Fritte zu vermeiden, ist die Zwischenkapillare 4 angebracht. Sie ist mit einer Länge von 20 bis 80 mm und einem Durchmesser von o,5 - 1 mm so dimensioniert, daß ihre Saugkraft und Sauggeschwindigkeit ausreicht, um bei Wasseraufgaben zwischen 0 und etwa 2 ml/h den Raum über der Fritte stets wasserfrei zu halten, ohne jedoch die Poren der Fritte selbst leerzusaugen Eine Schwierigkeit beim. Betrieb der bisher beschriebenen Anordnung liegt darin, daß der Auftropfstelle im Verdampfungsgefäß 5 von dem ständig auftropfenden Wasser relativ viel Wärme entzogen wird, deren Nachlieferung gesichert sein muß. Eine Abkühlung der Auftropfstelle und ihrer Umgebung auf eine wesentlich unter 600 Co liegende Temperatur würde die restlose Verbrennung der nach der Verdampfung des Wassers zurückbleibenden organischen Substanzen erschweren oder unmöglich machen. Diese lokale Abkühlung wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß im Verdampfungsgefäß ein massiver Körper 21 aus einem gut wärmeleitenden Metall, vorzugsweise aus Silber, untergebracht ist, der gegenüber und in unmittelbarer Nähe der Heizwicklung 6 eine relativ zur Auftropfstelle große Oberfläche hat, so daß, ständig genügend Wärme durch metallisuche Wärme leitung von dieser Oberfläche zur Auftropfstelle transportiert wird. Es konnte nachgewiesen werden, daß bei Verwendung von Silber und bei einem Durchmesser der Auftropfstelle von 2 cm und einem Durchmesser der über der Heizwicklung liegenden Fläche von 6 cm die lokale Abkühlung so.weit vermieden wird, daß keine Rußbildung und keine unvollständige Verbrennung auftritt, Da die Verdampfung des zugegebenen Wassers mit jedem auftreffenden Tropfen sehr plötzlich erfolgt, entstehen im System kleine Druckstöße, verbunden mit einem etwas ungleichmäßig pulsierenden Gasstrom in Richtung Gasanalysator, Um dennoch im Gasanalysator selbst einen hinreichend gleichmäßigen Gas strom und damit eine ruhige C02-Anzeige zu erhalten, werden die Druck-und¢Strömungsstöße erfindungsgemäß dadurch abgemildert, daß die Hauptmenge des Gases im Bypaß am Gasanalysator vorbeigeleitet wird. Das optimale Verhältnis Bypaßströmung-/Analysatorströmung ist von der Tropfenfolge und von der Luftströmungsgeschwindigkeit abhängig und wird mit Hilfe des Mischventiles 22 so eingestellt, daß die C02-Anzeige gerade nicht mehr mit der Tropfen folge des Meßwassers pulsiert.Thus, according to the invention, a completely tight separation between the the C02-outgassing air flow and the air flowing into the combustion chamber Air flow given. However, in order to avoid a build-up of the feed water above the frit, the intermediate capillary 4 is attached. It is 20 to 80 mm long and a diameter of 0.5 - 1 mm dimensioned so that their suction power and suction speed is sufficient to cover the space above the frit for water tasks between 0 and about 2 ml / h Always keep water-free, but without sucking out the pores of the frit itself One difficulty with. Operation of the arrangement described so far lies in that the dripping point in the evaporation vessel 5 from the constantly dripping water A relatively large amount of heat is withdrawn, the subsequent delivery of which must be ensured. A cooling off the point of application and its surroundings to a level that is significantly below 600 Co Temperature would be the complete combustion of the remaining after the evaporation of the water make organic substances difficult or impossible. This local cooling is avoided according to the invention in that a solid body in the evaporation vessel 21 made of a highly thermally conductive metal, preferably made of silver, is housed, the opposite and in the immediate vicinity of the heating coil 6 relative to the dripping point has a large surface area, so that there is always sufficient heat conduction through metallisuche is transported from this surface to the dripping point. It could be proven will that when using of silver and at a diameter the dropping point of 2 cm and a diameter of the one above the heating coil Area of 6 cm, local cooling is avoided to such an extent that no soot is formed and no incomplete combustion occurs, because the evaporation of the added Water occurs very suddenly with every drop that hits it, are created in the system small pressure surges, combined with a somewhat unevenly pulsating gas flow in the direction of the gas analyzer, In order to still have a sufficient amount in the gas analyzer itself to get a steady gas flow and thus a steady C02 display, Pressure and ¢ flow surges according to the invention attenuated in that the main amount of the gas is bypassed by the gas analyzer. The optimal ratio Bypass flow / analyzer flow is of drop sequence and air flow velocity dependent and is set with the help of the mixing valve 22 so that the C02 display just no longer pulsates with the drop sequence of the measuring water.
Die Aufgabegeschwindigkeit des Meßwassers muß, ebenso wie die des Trägergases, genau definiert sein, da das Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeiten Wasser/Luft direkt proportional in die Meßempfindlichkeit der Anordnung eingeht. Es wird vorzugsweise mit einem Meßwasserdurchfluß zwischen etwa 1o - loo ml/h und mit einem Trägergasdurchfluß zwischen etwa loo l/h und 5 l/h gearbeitet. Bei diesen Strömungsverhältnissen geht aufgrund des HENRY-DALTON'schen Gesetzes in jedem Palle praktisch das gesamte bei der Verbrennung gebildete CO2 in das Trägergas, während nur ein vernachlässigbar kleiner Anteil im Wasser bleibt und über den Siphon 1o aus dem System ausgetragen wird.The feed rate of the measuring water must, as well as that of the Carrier gas, be precisely defined, since the ratio of the flow velocities Water / air is directly proportional to the measurement sensitivity of the arrangement. It is preferably used with a measuring water flow rate between about 10 - 100 ml / h and worked with a carrier gas flow between about 100 l / h and 5 l / h. With these Due to HENRY-DALTON's law, flow conditions go into every palle practically all of the CO2 formed during combustion into the carrier gas, while only a negligibly small proportion remains in the water and via the siphon 1o is discharged from the system.
Es gilt also die Bilanzgleichung gw W = CG . VG 0w = Kohlenstoffkonzentration im Meßwasser Vw = StrUmungsgeschwindigkeit des Meßwassers 0G = Kohlenstoffkonzentration im Trägergas VG = Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases Aufgrund dieser Bilanz ist bei gegebenen Strömungsgeschwindigkei ten Vw und V und bei gegebener Anzeige 0G des Gasanalysators ten w G auch die gesuchte Konzentration 0w definiert. Eine empirische Eichung mit Wasser von bekanntem Cw, wie sie bei den diskontinuierlich arbeitenden Geräten nach dem bisherigen Stand der Technik erforderlich ist, ist also bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht notwendig.The balance equation gw W = CG applies. VG 0w = Carbon concentration in the measuring water Vw = flow velocity of the measuring water 0G = carbon concentration in the carrier gas VG = flow velocity of the carrier gas On the basis of this balance, at given flow velocities, Vw and V and If the gas analyzer displays 0G, then w G also the concentration sought 0w defined. An empirical calibration with water of known Cw, as used in the discontinuously operating devices according to the prior art required is, is therefore not necessary in the device according to the invention.
Hat der Gasanalysator einen Meßbereich von z.B. o,o2 mgC/l Luft, was einer handelsüblichen Ausführung entspricht, so kann man durch passende Einstellung des vv.Tasser/Luftverhältnisses innerhalb der oben angegebenen Grenzen nach der Bilanzgleichung den Zießbereich für 0w zwischen o... 1 mgC/l Wasser und o... 200 mgC/l Wasser wählen.If the gas analyzer has a measuring range of e.g. 0.02 mgC / l air, what corresponds to a commercially available version, you can use the appropriate setting of the vv. water / air ratio within the limits given above according to the Balance equation the pouring range for 0w between o ... 1 mgC / l water and o ... 200 Select mgC / l water.
Als Aufgabevorrichtung für das Meßwasser können alle Dosiergeräte dienen, die innerhalb der oben angegebenen Grenzen arbeiten und keine organischen Verunreinigungen an das Wasser abgeben Für kontinuierlichen Meßbetrieb ist ein Rohrsystem nach Abb. 2 besonders geeignet. Das kontinuierlich zu untersuchende Wasser, z.B. das Filtrat eines Aktivkohlefilters in einem Wasserwerk, fließt bei 23 zuO Der Hauptanteil fließt bei 24 über ein Uberlaufrohr, welches einen konstanten Druck vor der Kapillare 25 definiert. Über eine weitere Kapillare 26 wird Salpetersäure 27 zudosiert, damit die Karbonate und Bikarbonate des Wassers vollständig in C02 umgewandelt und somit ausgasbar gemacht werden. Ein beiterer,etwas tiefer liegender Überlauf 28 sorgt für konstanten Druck vor der eigentlichen Dosierkapillare 1, durch die das vorzugsweise auf einen pH-Bereich zwischen 3 und 4 angesäuerte Ideßwasser mit definierter Strömungsgeschwindigkeit in die Apparatur nach Abb. 1 gelangt. Die Verwendung von Salpetersäure hat gegenüber anderen anorganischen Säuren den Vorteil, daß die beim Verdampfen gebildeten nitrosen Gase dem angeschlossenen Gasanalysator weniger schaden als andere Säuredämpfe. Außerdem fördern sie die Verbrennung der organischen Substanzen.All dosing devices can be used as the feed device for the measuring water that work within the limits given above and are not organic Release impurities into the water A pipe system is required for continuous measuring operation particularly suitable according to Fig. 2. The water to be continuously examined, e.g. The filtrate from an activated carbon filter in a waterworks flows at 23 ° C. The main part flows at 24 via an overflow pipe, which has a constant pressure in front of the capillary 25 defined. Nitric acid 27 is metered in via a further capillary 26, with it the carbonates and bicarbonates of the water are completely converted into C02 and thus can be made outgassed. A further, somewhat deeper overflow 28 provides for constant Pressure in front of the actual metering capillary 1, through the Ideßwasser, preferably acidified to a pH range between 3 and 4 enters the apparatus according to Fig. 1 with a defined flow rate. the Use of nitric acid has the advantage over other inorganic acids, that the nitrous gases formed during evaporation are fed to the connected gas analyzer do less harm than other acid fumes. They also promote the burning of the organic substances.
Handelt es sich um die Messung eines bereits sauren Wassers mit einem pH-Wert unter 4,5 oder um ein solches, das keine Karbonate und Bikarbonate enthält, so können die Teile 24 bis 27 entfallen.Is it the measurement of an already acidic water with a pH below 4.5 or around one that does not contain carbonates and bicarbonates, so the parts 24 to 27 can be omitted.
Sie dienen allein der Ansäuerung, wobei nicht nur die kleine, durch die Kapillare 1 dosierte Wassermenge angesäuert wird, sondern auch die wesentlich größere bei 28 überlaufende Wassermenge, die mit Hilfe der Kapillare 25 auf vorzugsweise etwa lo l/h eingestellt wird. Bei dieser überlaufenden Wassermenge kann die durch die Kapillare 26 zudosierte Salpetersäure auf z.B. 30 ml/h eingestellt werden, was einerseits dosiertechnisch noch leicht zu beherrschen ist und andererseits noch nicht als die Messung fälschender Verdünnungseffekt ins Gewicht fällt.They serve only the acidification, and not only the small ones, through the capillary 1 metered amount of water is acidified, but also the essential larger amount of water overflowing at 28, which is preferably increased with the help of capillary 25 about lo l / h is set. With this overflowing amount of water, the the capillary 26 metered nitric acid can be set to e.g. 30 ml / h, what on the one hand it is still easy to control in terms of dosing technology and on the other hand it is still does not matter as the measurement of the falsifying dilution effect.
Bei konstantem Vordruck des Meßwassers kann auch noch der Überlauf 28 entfallen, und die Aufgabevorrichtung besteht dann nur noch aus einer Kapillare bzw. aus einer anderen definierten Drosselstelle.If the pre-pressure of the measuring water is constant, the overflow can also occur 28 are omitted, and the feed device then only consists of a capillary or from another defined throttle point.
Soll der Gehalt an organischem Kohlenstoff nicht kontinuierlich, sondern in einer begrenzten Wasserprobe gemessen werden, so ist ein Konstanthalten des Wasserdruckes über der Dosierkapillare 1 nach dem Prinzip des MÄRIOTTE1schen Flasche von Vorteil, Eine für die vorliegende Aufgabe entwickelte besonders handliche Vorrichtung nach diesem Prinzip ist in Abb. 3 gezeigt: Die zu untersuchende Wasserprobe wird in ein einseitig geschlosses Rohr 29 gegeben: die Dosierkapillare 1 ist mit einem Rohr verbunden, welches über das Vorratsrohr 29 übergestülpt wird. Über der Dosierkapillare herrscht auch bei dieser Anordnung stets ein definierter Druck, welcher durch den Wasserspiegel 31 definiert ist, unabhängig vom allmählich absinkenden Wasserspiegel 32. Damit ist die Dosierung durch die Kapillare 1 konstant.Should the organic carbon content not be continuous, but rather are measured in a limited water sample, the water pressure must be kept constant above the dosing capillary 1 based on the principle of the MÄRIOTTE bottle is advantageous, A particularly handy device developed for the present task according to this principle is shown in Fig. 3: The water sample to be examined is placed in a tube 29 closed on one side: the metering capillary 1 is with connected to a pipe which is slipped over the supply pipe 29. Above the Even with this arrangement, the metering capillary always has a defined pressure, which is defined by the water level 31, regardless of the gradually falling Water level 32. This means that the dosage through the capillary 1 is constant.
Durch das Zusammenwirken der beschriebenen Maßnahmen bzw. Apparateteile wird die fehlerfreie kontinuierliche Arbeitsweise der ganzen Apparatur und damit auch das Vermeiden der prinzipiellen Mängel der diskontinuierlich arbeitenden Vorrichtungen nach dem bisherigen Stand der Technik erreicht.Through the interaction of the measures or parts of the apparatus described becomes the error-free, continuous operation of the entire apparatus and thus also the avoidance of the principal shortcomings of the discontinuously operating devices achieved according to the previous state of the art.
Ein weiterer Vorteil der kontinuierlichen Arbeitsweise ist der größere Einsatzbereich, z.B. zur kontinuierlichen Betriebsüberwachung in Wasser- und Abwasserwerken sowie zur registrierenden Gewässerkontrolle. Die bisher nicht erreichte Meßempfindlichkeit erlaubt weiterhin den Einsatz als schreibenden Detektor bei der analytischen Säulenchromatographie.Another advantage of the continuous mode of operation is the larger one Area of application, e.g. for continuous operational monitoring in water and sewage works as well as for registering water control. The previously unattained measurement sensitivity It can also be used as a writing detector in analytical column chromatography.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1969
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