DE2754638A1 - Anordnung zur messung von aerosolen und gasen mit pruefroehrchen - Google Patents
Anordnung zur messung von aerosolen und gasen mit pruefroehrchenInfo
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Description
Anordnung zur Messung von Aerosolen und Gasen mit Prüf-
röhrchen
Die Erfindung betrifft eine Anordnung entsprechend dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.
Prüfröhrchen zur quantitativen Bestimmung von Aerosolen oder von Aerosolen im Gemisch mit Gasen und/oder Dämpfen
sind bisher nicht bekannt. Der Grund dafür liegt in dem nicht eindeutigen Reaktionsverhalten der Aerosole in den
Anzeigepräparaten der Prüfröhrchen.
Ein bekanntes Verfahren zum Nachweis sowohl von flüchtigen als auch von nebeiförmigen Arsinkampfstoffen benutzt
ein Prüfröhrchen, in welchem vor einer hochaktiven Kiesel-
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gelschicht ein Filter aus anorganischen oder organischen Faserstoffmassen, ζ.3. Glaswatte, Zellstoff, Asbest, gelagert ist. Bei der Durchleitung einer Luftprobe werden
darin enthaltene Arsinnebel in dem Filter zurückgehalten,
während flüchtige Arsine erst von dem Kioselgel fixiert werden. Anschließend wird ein Reagenz in Form einer Lösung von Zinn-(2)-chlorid in konzentrierter Salzsäure in
das Prüfröhrchen gebracht. Dabei werden die durch das Faserfilter zurückgehaltenen Nebelteilchen durch das
Reagenz mitgerissen und zur Kieselgelschicht gespült. Sie reagieren mit dem Reagenz erst auf dem Kieselgel.
Mithin wird die Reaktion in Form einer Arsenabscheidung, gleichgültig, ob Arsinnebel oder flüchtige Verbindungen
vorliegen, immer in der Kieselgelschicht auf dem Kieselgel beobachtet. Die Reaktion erfolgt direkt zwischen den
nachzuweisenden Stoffen und dem hineingebrachten, anzeigenden Reagenz. Die Aktivität des Kieselgels spielt bei
den Reaktionsvorgängen eine wesentliche Rolle.Sie wird durch das flüssige Reagenz stark beeinflußt. Es kann
sich daher bei diesem Meßverfahren lediglich um einen qualitativen Nachweis der Arsinkampfstoffe handeln.
Darüber hinaus ist das Anwenden der flüssigen Reaktionslösung nicht ganz ungefährlich. (DT-PS 742 689).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Umgehung der bekannten Schwierigkeiten mit dem nicht eindeutigen Reaktionsverhalten der Aerosole in den Anzeigepräparaten eine quantitative Anzeige auch bei der Messung von Aerosolen oder von Aerosolen zusammen mit
gleichzeitig vorliegenden Gasen und/oder Dämpfen zu erreichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1.
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Danach besitzt das Prüfröhrchen in dem bekannten Glasröhrchen eine Vorschicht und eine in Strömunqsrichtung
des zu messenden Gases nachgeordnete Anzeiueschicht.
Nach der vorteilhaft einfachen Lösung mit der Erfindung ist die Vorschicht mit einem aktivierbaren Reagenzsystem imprägniert. Das Aerosol scheidet sich in der Vorschicht durch eine Filter-wirkung des Materials der Vorschicht ab. Nach dem Abscheiden reagiert es mit dem Reagenzsystem unter Bildung eines leichtflüchtigen Reaktionsproduktes. Das Reagenzsystem liegt jetzt, bei
stöchiometrischer Betrachtung der Reaktion, im Überschuß zum Aerosol vor. Die Masse des in der Vorschicht
neu entstandenen leichtflüchtigen Reaktionsproduktes -es ist völlig neu in bezug auf die Aerosole und nur aus
dem Reaktionssystem entstanden - ist mengenproportional zu der zur Reaktion gebrachten, in der Vorschicht abgeschiedenen Masse des Aerosols. Das leiditf lüchtige Reaktionsprodukt strömt zur nachgeordneten Anzeigeschicht;
dort wird es in bekannter Weise durch eine Farbreaktion gemessen.
Mit dieser Anordnung wird eine sichere exakte Messung des vorhandenen Aerosols erreicht.
Der besondere Vorteil der Anordnung ist, daß sich damit nicht nur Aerosole, sondern auch Gase und Dämpfe messen
lassen. Dazu gehören Gase und DHmpfe, die in feuchter
Luft zu Aerosolbildung neigen, wie z.B. Chlorwasserstoff, Fluorwasserstoff, Phosgen, Arsentrichloridf Ben-"zyTchTörid. Selbstverständlich sind auch gasförmige
Produkte zur Reaktion zu bringen, wie z.B. Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid« Chlorcyan, Ameisensäure.
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Die Ausbildung der Anordnung in einem Prüfröhrchen und den dazu nur notwendigen einfachen Aufbau mit nur zwei
Schichten zeigen die Merkmale des Anspruches 2.
Das HpSCK-Röhrchen nach der Abbildung r.oll als Beispiel
die erfindungsgemäße Anordnung zeigen.
Das Prüfröhrchen enthält in dem Glasröhrchen 7 die Vorschicht
1 und die in Strömunqsrichtung des zu messenden Gases nachgeordnete Anzeigeschicht 5. Die zu messende
Gasprobe, in der ein H2S04-Aerosol enthalten ist, wird
mit der Pumpe 3 durch das nach Abbrechen der Spitzen geöffnete Glasröhrchen gesaugt. Die gasdurchlässige,
als Filter für die Aerosole wirkende Vorschicht 1 besteht aus einem Trägermaterial, wie Kieselgel, Glasfasern
o.a., und ist mit Zinkstaub sowie Arsentrioxid imprägniert und mit Wasser gesättigt. Das in der Gasprobe
enthaltene HpSC^-Aerosol reagiert nach der Abscheidung
in der Vorschicht 1 (Gleichung 1) mit dem Zink unter Bildung von naszierendem Wasserstoff (Gleichung
.2), der das Arsentrioxid sofort zu Arsenwasserstoff reduziert (Gleichung 3). Der Arsenwasserstoff
als gasförmiges Reaktionsprodukt reagiert dann in der folgenden Anzeigeschicht 5 mit dem bereits für
Prüfröhrchen bekannten Reagenz Goldchlorid. Dabei wird die Menge des Reaktionsproduktes gemessen.
Der chemische Ablauf stellt sich in den folgenden Gleichungen dar:
1 Sorption HpSO. + Vorschicht 1 mit der Imprägnierung
Zn + As2O, + HpO,
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2 Aktivierung in der Vorschicht 1 Zn + HpSO. bildet ZnSO. + 2 \}\\ , damit
3 Reduktion As?0- + 12 [h] = 2 AsH, + 3 H_0 noch
2 3
in der Vorschicht 1,
in der Vorschicht 1,
4 Messung in der Anzeigeschicht 5 über das Reaktionsprodukt AsH3 + AuCl3 = Au + AsCl3.
Anstelle des Arsentrioxids und des Zinks sind Kombinationen anderer Reagenzsysteme in der Vorschicht 1 möglich.
Beispielsweise genügen schon geringe Mengen von Säuren, um mit Cyaniden freien Cyanwasserstoff zu bilden.
LaOt man diese Cyanide mit den o.g. Aerosolen oder Gasen und Dämpfen zur Reaktion kommen, entsteht leicht
meßbarer Cyanwasserstoff. Setzt man in der Vorschicht 1
Sulfide, Sulfite oder Hypochlorite ein, bilden sich ebenfalls leichtflüchtige und leichtmeßbare Reaktionsprodukte.
Wenn die Vorschicht 1 mit Ammoniumchlorid imprägniert wird, erhält man ein System, das mit aerosolförmigen Metallhydroxiden
(z.B. NaOH) reagiert. 3ei dieser Reaktion wird NH3 freigesetzt, das in der nachgeschalteten Anzeigeschicht
5 leicht meßbar ist.
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Claims (2)
1.JAnordnung zur Messung von Aerosolen und Gasen mit
V—S Prüfröhrchen, dadurch gekennzeichnet, daß die zu
messenden Bestandteile (4) des Prüfqases das in einer Vorschicht (1) impräqnierte Keaqenzsystem
aktivieren und aus diesem mengenproportional ein gasförmiges Reaktionsprodukt freisetzen, das in
einer in Strömungsrichtung nachgeordneten Anzeigeschicht (5) reagiert und in bekannter Weise angezeigt
wird.
2. Prüfröhrchen zur Messung von H-SO.-Aerosolen mit
der Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in einem in bekannter Weise mit
abbrechbaren.Spitzen versehenen Glasröhrchen (2) eine Vorschicht (1) aus einem mit Zinkstaub, Arsentrioxid
und Wasser (Zn + As-O3 + H„0) imprägnierten
Trägermaterial und eine nachgeordnete Anzeigeschicht (5) aus einem mit Goldchlorid
(AuCl3) imprägnierten Trägermaterial enthält.
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ORIGINAL INSPECTED
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