DE3324606A1 - Vorrichtung zum messen und bestimmen des nitratgehaltes von fluessigkeiten - Google Patents
Vorrichtung zum messen und bestimmen des nitratgehaltes von fluessigkeitenInfo
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Description
-
- Vorrichtung zum Messen und Bestimmen des Nitratgehaltes
- von Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen und Bestimmen des Nitratgehaltes von Flüssigkeiten und insbesondere von Wasser.
- Es ist bekannt, den Nitratgehalt von Wasser labormäßig anhand von Proben zu bestimmen, wozu ein verhäl.tnismäßig großer apparativer und zeitlicher Aufwand notwendig ist. Auf diese Weise kann man verhältnismäßig genaue Messungen vornehmen, weil. die im Labor zur Verfügung stehenden Apparate und Geräte in der Lage sind, Störfaktoren, die auf die TrSbung, im Wasser befindliche Huminstoffe und andere Anionen als Nitrate zurückzuführen sind, aus dem Meßergebnis zu eliminieren. Bei labormäßigen Messungen können aber nur einzelne Proben in diskontinuierlicher Arbeitsweise überprüft werden. Eine direkte kontinuierliche Messung und damit unmittelbare Anzeige des Nitratgehaltes von fließendem Wasser wie dem aus einer Wasserleitung kommenden Wasser ist nicht möglich.
- Es sind auch kontinuierlich arbeitende Nitrat-Analrsen-Automaten bekannt, jedoch sind diese in ihrem apparativen Aufwand zu unfangreich und störanfällig und liefern nur unzuverlässige Meßergebnisse. Bei einem bekannten kontintlierlichen naß-chemischen Meßverfahren erfolgt die Messung des Nitrats über eine Reduktion zu Nitrit, welches mittels anschließenderReagenziendosierung in einen farbigen Nitritkomplex überführt wird, der photometrisch ausgewertet wird. Dieses Verfahren ist aufwendig.
- Vor allern ist die Reduktion von Nitrat zu Nitrit unstabil.
- Ferner ist ein kontinuierliches elektro-chem-isches Meßverfahren bekannt, bei dem Nitrat mittels ionensensitiver Elektroden gemessen wird. Dieses Verfahren wird stark durch unterschiedliche Konzentration anderer Ionen gestört.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kontinuierliche Messung des Nitratgehaltes von Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, direkt durchführen zu können, ohne daß Reagenzien, welche durch Reaktionszeiten die Meßwertanzeige verzögern, zugegeben werden müssen. Dabei sollen Störkomponenten bzw. Stör£aktoren weitgehend unterdrückt werden, so daß man in einfacher Weise sichere Meßergebnisse erhält.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gelöst, die auf physikalisch optischem Wege die Messung des Nitratgehaltes kontinuierlich photometrisch durchgeführt, wobei Störkomponenten, welche die Nitratmessung verfälschen könnten, weitgehend unterdrückt werden. Die Messung erfolgt im ultralcurzen W-Bereich. Vorzugsweise mißt; man mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die erste Ableitung mit zwei dichtaneinander liegenden Interferenz-Filtern. Durch Messung der Änderung der Steilheit der Absorptionskure (erste Ableitung) werden ne die Störkomponten wie die Anionen Phosphat,Sulfat, Hydrogencarbonat, Chlorid und Trübungen und Huminstoffe, die im Trinkwasser in schwankender Konzentration vorliegen, weitestgehend ausgeschaltet.
- Die Vorrichtung ha.t vorzugsweise eine Durchflußküvette für die Flüssigkeit, eine auf einer Seite der Küvette angeordnete Lichtquelle, einen auf der anderen Seite der Küvette angeordneten Licht teiler und einen Differenzbildner mit Anzeiger zum direkten Anzeigen der ermittelten Meßwerte.
- Mi.t der erfindungsgemäf3en Vorrichtung ist es ersti-naj.s möglich, ohne Zugabe von Reagenzien den Nitratgehait von Flüssigkeiten direkt olme verzögernde AnspreJi-oder Reaktionszeiten zu messen und direkt anzuzeigen.
- Die Vorrichtung kann beispielsweise als ein an eine Wasserleitung anzuschließendes Gerät gebaut werden, das eine direkte Anzeige des Nitratgehaltes des aus der Leitung austretenden Wa.ssers liefert.
- Die Vorrichtung ist dabei vorzugsweise mit einer digitalen Anzeigeeinrichtung für die ermittelten Meßwerte versehen.Die Nitratkonzentrationen werden linear angegebon.
- Als Lichtquelle für die photometri.sche Messung ist vorzugsweise eine Deuterium-Lampe vorgesehen, die im Meßbereich der Nitratbande ein Kontinuumspektrum abstrahlt und daher gut zu filterndes Licht liefert, das durch eine Linse parallel ger-ichtet wird, bevor es auf die Küvette auftrifft.
- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Messen und Bestimmen des Nibratgehaltes von Flüssigkeiten schematisch dargestellt.
- Die Vorrichtung enthält in einem Gehäuse 1 eine aus Quarz bestehende Küvette 2 für den Durchfluß der auf ihren Nitratgehalt zu untersuchenden Flüssigkeiten wie Wasser. Diese Küvette 2 ist an ihren einander gegenüber liegenden Enden mit Adaptern 3 und 4 versehen, mit deren Hilfe sie an eine Leitung wie eine Wasserleitung angeschlossen werden kann.
- Innerhalb des Gehäuses befindet sich auf einer Seite der Küvette 2 eine Lichtquelle 5 in Form einer Deuterium-Lampe.Die von der Lichtquelle 5 ausgehenden Lichtstrahlen 6 werden von einer Quarzlinse 7 parallel gerichtet und dann durch die Küvette 2 hindurchgeleitet.
- Auf der gegenüberliegenden Seite der Küvette 2 befindet sich ein Lichtteiler 8, der das von der Quarzlinse 7 ausgehende und durch die Küvette 2 hindurchgetretene Lichtbiindel 9 in zwei etwa gleichgroße Teile 10 nnd ii zerlegt. Der vom Lichtteiler 8 reflektierte Teil 10 des Lichtbündels 9 fällt auf ein Interferenz-Filter 12, an das ein elektrischer Meßwertbildner in Form eines Photoetppfängers 13 angeschlossen ist. Der durch den Lichtteiler 8 hindurchtretende Teil 11. des Strahlen bündels 9 fällt auf ein zweites Interferenz-Filter 14, an das als weiterer elektrischer Meßwertbildner ein Photoempfänger 15 angeschlossen ist. Die Interferenz-Filter 12 und 14 sind auf dicht aneinander liegende Wellenlängen eingestellt , beispielsweise das Interferenz-Filter 12 auf eine Lichtwellenlänge von 210 µm und das Interferenz-Filter 14 auf eine Lichtwellenlänge von 220 pm.
- 1.6 Der Ausgang/des Photoempfänger 13 ist an ei.nen Meßwertverstärker 17 (Extinktion E1) und der Ausgang 18 des Photoempfänger 15 an einen Meßwertverstäker 19 (Extinktion E2) angeschlossen. Die Ausgänge 20 und 21 der Mef3wertverstärker 17 und 19 sind an einen Differenzbildner 22 angeschlossen, der die Differenz El minus E2 bildet und diese Differenz mit einem Faktor verstärkt.
- Der Ausgang 23 des Differenzbildners 21 ist mit einem Digital-Anzeiger 24 verbunden, der die ermittelten Meßwerte über den Nitratgehalt der durch die Küvette 2 hindurchströmenden Flüssigkeit unmittelbar und direkt anzeigt.
- Die vorstehend beschriebene Vorrichtung dient zum kontinuierlichen photometrischen Messen und Bestimm en des Nitratgehaltes von Flüssigkeit wie Wasser 'wobei auf physikalisch-optischem Wege die UV-Nitratabsorprionsbande gemessen wird. Dabei wird die Änderung der Steilheit der Nitratabsorptionsflanke zur Nitratmessung herangezogen. Der Nitratgehalt wird vom Digital-Anzeiger 24 unmittelbar angezeigt, wobei auch Schwankungen des Nitratgehaltes der durch di.e Küvette 2 kontinuierlich hindurchströmenden Flüssigkeit sofort angezeigt werden.
- - L e e r s e i t e -
Claims (7)
- Ansprüche: 1. Vorrichtung zum Messen und Bestimmen des Nitratgehaltes von Flüssigkeiten wie Trinkwasser, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß s:ie einen von der zu untersuchenden Flüssigkeit kontinuierlich zu. durchströmenden Kanal (2),eine physikalisch-optische Einrichtung (5 bis 22) und eine Anzeigeeinrichtung (24) zum direkten Anzeigen der ermittelten Meßwerte aufweist.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die physikalisch-optische Einrichtung (5 bis 22) wenigstens ein die Steilheit der Nitratabsorptionsflanke feststellendes Bauteil (13,15) enthält.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sei eine Durchflußküvette (2) für die zu untersuchende Flüssigkeit, eine auf einer Seite der Küvette (2) angeordnete Lichtquelle (5,7), einen auf der anderen Seite der Kiivette (2) angeordneten Lichtteiler (s), einen Differenzbildner (22) für die vom Lichtteiler mittels Photoempfänger (13 und 15) ermittelten unterschiedlichen Meßwerte und einen Anzeiger (24) für die ermittelten Meßwerte aufweist.
- 4, Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei hinter dem Lichtteiler (8) angeordnete Interferenz-Filter (12 und 14) mit dicht aneinanderliegender Lichtwellendurchlässigkeit aufweist und zwei empfindliche Photoempfänger (13 und 15), deren Ausgänge (16,18) an den Differenzbildner (22) angeschlossen sind.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang (16;18) jedes Interferenz-Filters (12,14) bzw. Photoempfängers (13;i5) ein Meßwertverstärker (17;19) angeschlossen ist.
- 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche t bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sic als Anzeiger (24) eine digitale Anzeigeinrichtung für die Meßwerte aufweist.
- 7. Vorrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine Deuterium-Lampe (5) mit Linse (7) ist.
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Publications (2)
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