DE228784C

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Publication number: DE228784C
Application number: DENDAT228784D
Authority: DE
Also published as: FR408803A

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

■- JVI 228784 KLASSE 42/. GRUPPE

BERTRAND CHASE HINMAN in LONDON.

zusammengebracht wird.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. November 1909 ab.

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unionsvertrage vom

20. März 1883

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in Großbritannien vom 8. Dezember 1908 anerkannt.

die Priorität

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse von Gasen oder Gasgemischen mittels Absorption.

Das neue Verfahren gründet sich auf dem Gesetz, daß alle chemischen Reaktionen unter einer bestimmten Wärmeentwicklung oder einer bestimmten Wärmebindung (Wärmetönung) stattfinden. Um nun einen oder mehrere Bestandteile eines Gasgemisches zu bestimmen, ίο läßt man ein abgemessenes Volumen desselben mit einem bestimmten Gewicht einer Substanz in Reaktion eintreten, mit welcher das zu bestimmende Gas sich chemisch verbindet. Diese Reaktion verursacht eine Temperaturänderung, und wenn man durch geeignete Mittel die Größe dieser Temperaturänderung mißt, so kann man daraus die Menge des zu ■bestimmenden Gases bestimmen. Als Beispiel soll das Verfahren zur Bestimmung von Kohao lendioxyd in den Verbrennungsgasen eines gewöhnlichen Ofens erläutert werden. Eine geeignete Form des hierfür benutzten Apparates ist in der Zeichnung dargestellt:

Fig. ι ist eine Ansicht, teilweise im Schnitt, Fig. 2 ein Querschnitt nach Linie x-x der Fig. i,

Fig. 3 ein Querschnitt nach Linie z-z der Fig. i.

α ist eine Pumpe von etwa 100 ecm Zylinderinhalt, an welcher ein Thermometergehäuse b befestigt ist, dessen Quecksilbergefäß c eine patronenförmige Glasröhre oder einen ähnlichen Behälter f umschließt. Die Patrone f wird mit dem gewünschten Absorptionsmittel, beispielsweise mit Ätznatron, beschickt und durch paraffinierte Stopfen g, g¹ verschlossen. Das Thermometergehäuse ist mit einer verstellbaren Skala h hinter der Thermometerröhre versehen. Die Skala kann durch eine geeignete Vorrichtung, beispielsweise durch eine Zahnstange i und Getriebe /, verstellt werden. Diese Skala wird empirisch nach Volumen- oder Gewichtsprozenten von Gasgemischen bekannter Zusammensetzung, beispielsweise an Kohlendioxyd, geeicht. Die Pumpe sowie das untere Ende einer jeden Patrone besitzen Ansätze I und m, welche zum Befestigen eines abnehmbaren Gummischlauches η dienen.

Bei der Ausführung der Analysen bedient man sich in jedem Falle gleicher Gewichtsmengen des Gasgemisches, und da das Volumen gleicher Gasgewichte mit der Temperatur und dem Druck schwankt, so muß eine geeignete Korrektur hierfür gemacht werden. Dies kann rechnerisch durch Beobachtung der Temperatur und des Druckes zur Zeit der Analyse geschehen. Auch kann man unter

Berücksichtigung der Temperatur das in den Zylinder der Pumpe einzusaugende Gasvolumen abändern, um stets gleiche Gewichtsmengen bei jeder beliebigen Temperatur zu erhalten, sofern der Druck des Gases konstant ist. Man kann dann durch direktes Ablesen auf der Skala die wirkliche prozentuale Gewichtsmenge des im Gasgemisch enthaltenen Kohlendioxyds ermitteln. Zu diesem Zweck ist die Kolbenstange ο der Pumpe mit einer Teilung p versehen, deren Zahlen einer festen Temperaturskala q entsprechen, die längs der Thermometerröhre e angebracht ist, so daß die Kolbenstange bis zu dem Punkt herausgezogen werden kann, wo der Teilstrich auf der Stange, der mit der Temperatur auf der Skala q übereinstimmt, mit der Außenkante r des Pumpengehäuses übereinstimmt. Um so weit als möglich einen Wärmeverlust durch Strahlung von der Außen wandung des Thermometergefäßes zu verhindern, wird dieselbe mit einem Mantel aus Glas umgeben, der eine versilberte Doppelwandung hat, deren Zwischenraum luftleer gemacht ist. Schließlich kann man auch die Kugel mit die Wärme nichtleitendem Material, wie Filz, umschließen, wie dies bei s gezeigt ist.

Zur Ausführung einer Analyse werden die Stopfen g, g¹ der Patrone f durchbohrt, um dem Gas den Ein- und Austritt zu gestatten, worauf man die Patrone in das Thermometergefäß hineinsteckt. Die geeignete Menge des zu analysierenden Gases wird dann in die Pumpe durch den Ansatz I eingesaugt und der letztere mit dem Ansatz m der Patrone durch den biegsamen Schlauch η verbunden. Sobald die Quecksilbersäule in der Thermometerröhre konstant geworden ist, wird der Nullpunkt der verstellbaren Skala h mit dem obersten Punkt der Quecksilbersäule in Übereinstimmung gebracht und die Kolbenstange der Pumpe heruntergedrückt, so daß der Gasgehalt der Pumpe durch die Patrone f hindurchgedrückt wird, wobei durch Absorption der Kohlensäure eine Reaktion unter Bildung von Natriumkarbonat stattfindet. Hierdurch wird Wärme freigemacht, und zwar im Verhältnis zu dem Gehalt an Kohlensäure in dem zu untersuchenden Gas. Die Quecksilbersäule steigt, und bei dem höchsten Punkte, den sie an der Skala erreicht, kann der Gewichtsprozentgehalt an Kohlendioxyd in dem zu analysierenden Gase abgelesen werden.
Für 100 ecm selbst sehr reicher Verbrennungsgase wird die Menge von Ätznatron, die zur vollständigen Absorption der Kohlensäure hinreicht, kaum 1 g betragen; im allgemeinen dürfte weniger genügen. An Stelle von Ätznatron kann man auch andere Substanzen benutzen, z. B. Ätzkali oder jede andere Sub- 6c stanz, die mit dem betreffenden zu bestimmenden Gas eine Reaktion eingeht. Zur Bestimmung von Kohlenoxyd in Verbrennungsgasen benutzt man anstatt Ätznatron in der Patrone Natriumsuperoxyd; aber bevor man das Gasgemisch durch die Natriumsuperoxydpatrone hindurchdrückt, muß dasselbe erst über kaustische Soda oder eine ähnliche Substanz geleitet werden, um die Kohlensäure durch Absorption zu entfernen. Ebenso kann man an Stelle von festen Absorptionsmitteln Lösungen dieser Reagenzien in Wasser oder anderen Flüssigkeiten benutzen; aber wegen der niedrigen spezifischen Wärme der festen Stoffe im Vergleich zu einer wässerigen Lösung sind die ersteren vorzuziehen, weil durch die Reaktion mehr Wärme in meßbarer Form frei wird, die an dem Thermometer abgelesen werden kann. . ■

Der hier dargestellte Apparat kann naturgemäß in verschiedener Weise abgeändert werden; beispielsweise kann das Thermometer von der Pumpe getrennt oder es kann mit einer Vorrichtung versehen werden, um die Höhe, bis zu welcher die Quecksilbersäule steigt, aufzuzeichnen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Analyse von Gasen oder Gasgemischen, bei dem das zu untersuchende Gas oder Gasgemisch mit einer Reaktionssubstanz zusammengebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Temperaturänderung (Wärmetönung) gemessen wird, welche entsteht, wenn das zu bestimmende Gas mit dem festen oder flüssigen Reaktionsmittel zusammengebracht vvird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feste oder flüssige Substanz, mit welcher das Gas in Beruh-« rung bzw. in Reaktion gebracht werden soll, in eine Patrone eingeschlossen wird, die in unmittelbarer Nähe des Thermometers untergebracht wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Pumpe, die mit einem Thermometer vereinigt ist, das ein hohl ausgebildetes Quecksilbergefäß (c) zur Aufnahme der Patrone (f) und eine verstellbare Skala (h) besitzt, auf welcher direkt der Prozentgehalt des Gases an dem zu bestimmenden Bestandteil abgelesen werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.