DE3712377A1 - Verfahren zur bestimmung der netzmittelkonzentration in fluessigkeiten und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur bestimmung der netzmittelkonzentration in fluessigkeiten und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver­ fahrens.
Netzmittel oder Tensid genannte, grenzflächenaktive Substanzen organischer Natur sind in flüssigen Prozeßmedien verschiedener technischer Verfahren enthalten und dienen als Benetzungs-, Emulgierungs-, Dispergierungs-, Reinigungs-, Spül- oder Schaummittel. So werden in der Galvanotechnik Netzmittel in sogenannten Entfettungselektrolyten als Benetzungs- und Emul­ gierungsmittel oder bei der Metallabscheidung zur Erzielung gleichmäßiger und guthaftender Schichten oder zur be­ schleunigten Entfernung von Wasserstoffblasen von der Kathode verwendet, um die beim längeren Anhaften von Wasserstoffblasen entstehenden Poren in der Galvanikschicht zu vermeiden. Die beschleunigte Entfernung von Wasserstoffblasen kann zur Erzie­ lung eines gleichmäßigen Flächenangriffs beim Metallätzen ebenfalls durch die Verwendung von Netzmitteln erzielt werden.
Die Konzentration des Netzmittels ist beim Betrieb solcher Prozesse - wie auch die Konzentration der übrigen Bestandteile der Prozeßmedien - durch Verbrauch, Zersetzung oder Verschlep­ pung Veränderungen unterworfen und muß von Zeit zu Zeit korri­ giert werden. Zur Bestimmung der Netzmittelkonzentration in Prozeßmedien werden meistens titrimetrische, chro­ matographische oder voltammetrische Methoden angewendet, die mit einer aufwendigen Probenvorbereitung verknüpft sind und komplizierte Arbeitsgänge beinhalten. Für eine Prozeßautoma­ tisierung sind diese Methoden der Netzmittelbestimmung daher nicht oder nur bedingt geeignet.
Für die on-line Messung der Netzmittelkonzentration im Rahmen einer automatisierten Prozeßregelung stellen die spektrosko­ pischen Methoden im UV-, VIS- oder IR-Bereich einfache und da­ her gut geeignete Bestimmungsmethoden dar, sind jedoch in erster Linie wegen der üblichen geringen Konzentration der Netzmittel in Prozeßmedien und teilweise durch die störende Absorption der übrigen Bestandteile der Proßezmedien meistens nicht anwendbar. In der Laborpraxis wird oft auch von der Mög­ lichkeit Gebrauch gemacht, die Netzmittelkonzentration in­ direkt über die mit der Netzmittelkonzentration zusammen­ hängende Oberflächenspannung der flüssigen Medien zu bestim­ men. Obwohl die Bestimmung der Oberflächenspannung an sich eine einfache Messung darstellt, ist ihre Automatisierung nicht einfach, weil die mit dem Medium benetzten Teile der Apparatur vor jeder Messung gründlichst gereinigt werden müs­ sen, um Fehlmessungen auszuschließen.
Für die automatisierte Bestimmung der Netzmittelkonzentration können in manchen Fällen kommerziell erhältliche Titrierauto­ maten eingesetzt werden, die zur automatischen Durchführung der aufwendigen Titrationsmethoden mit einer Pumpe zur Probeentnahme, mit Dosierpumpen für die Zudosierung des Titrationsmittels und eventuell von Indikatorlösungen sowie mit Instrumenten zur Erkennung des Titrationsendproduktes und mit Auswerteelektronik ausgestattet sind. Solche Automaten sind instrumentell aufwendig, erfordern eine methodisch auf­ wendige Probenvorbereitung und sind wegen der Notwendigkeit der Probenverwertung nicht geeignet, eine direkte Bestimmung in Durchflußküvetten zu gewährleisten. Aus der DE-OS 32 28 774 ist ein nephelometisches Verfahren zur analytischen Be­ stimmung von organischen Zusätzen in Galvanikbädern bekannt, bei dem ein Photometer mit Lichtleiter und Potentiograph oder Titroprozessor verwendet werden. Diese Methode macht von der sogenannten Fällungstitration Gebrauch, bei der einem ionischen Netzmittel ein Tensid mit entgegengesetzter elektri­ scher Ladung zudosiert und in Wasser schwerlösliche Salze aus­ gefällt werden, wobei die Indikation über die eintretende Trübung und die Messung über die optische Streuung eines Lichtstrahls erfolgt. Diese Methode bietet für die Bestimmung des Titrationsendproduktes eine gewisse Vereinfachung, ist je­ doch ansonsten mit den oben aufgeführten Nachteilen der Titrationsmethoden behaftet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches, mit geringem Aufwand durchführbares und automatisierbares Verfah­ ren zur Bestimmung der Netzmittelkonzentration in Prozeßmedien und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzuge­ ben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels der im kennzeich­ nenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Verfahrensschritte gelöst.
Die Ansprüche 2 bis 4 geben weitere Ausgestaltungen des Ver­ fahrens und die übrigen Ansprüche 6 bis 10 vorteilhafte Aus­ führungsformen der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens an.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch besondere Einfachheit aus, ist mit geringem instrumentellen Aufwand und kostengünstig durchführbar und kann sehr einfach automatisiert werden.
Die Erfindung macht bei der Messung der Netzmittelkonzentra­ tion von der Tatsache Gebrauch, daß netzmittelhaltige Flüs­ sigkeiten bei rascher Bewegung schäumen. Die Bestimmung der Netzmittelkonzentration wird nach der Erfindung dadurch er­ reicht, daß die Flüssigkeit zum Schäumen gebracht wird und eine von der Netzmittelkonzentration abhängige Eigenschaft des Schaumes gemessen wird. Eine von der Netzmittelkonzentration abhängige Eigenschaft des Schaumes ist z.B. die Menge des ge­ bildeten Schaumes. So nimmt die Menge des gebildeten Schaumes i.a. mit der Konzentration des Netzmittels zu. Durch diese Be­ ziehung wird es möglich, die Konzentrationsbestimmung des Netzmittels auf die Messung der Menge des gebildeten Schaumes zurückzuführen. Anstelle der Menge des Schaumes sind als Maße für die Netzmittelkonzentration auch das Volumen oder bei vorgegebenem Querschnitt die Höhe der Schaumdecke verwendbar. Wird eine isolierte Menge an Flüssigkeit zum Schäumen ge­ bracht, so sinkt bekanntlich der Flüssigkeitsspiegel unter der Schaumdecke. In diesem Fall ist die Höhe des Flüssigkeitsspie­ gels ein Maß für die Menge des gebildeten Schaumes und bildet damit ein weiteres Maß für die zu bestimmende Konzentration des Netzmittels. Die Menge, das Volumen oder die Höhe des gebildeten Schaumes stellen also von der Netzmittelkonzentra­ tion abhängige Eigenschaften des Schaumes dar und können zur Bestimmung der Netzmittelkonzentration auf einfache Weise ge­ messen werden.
In einzelnen Fällen ist es vorteilhaft, anstelle der absoluten Größe der von der Netzmittelkonzentration abhängenden Eigen­ schaften des Schaumes die zeitliche Veränderung dieser Eigen­ schaften zu messen. So wird der einmal erzeugte Schaum, wenn er sich selbst überlassen wird, bekanntlich im Laufe der Zeit zurückgebildet, d.h. seine Menge, Höhe und sein Volumen nehmen im Laufe der Zeit ab, bzw. bei einer isolierten Menge an Flüs­ sigkeit nimmt die Höhe des Flüssigkeitsspiegels unter der Schaumdecke zu. Da die Zeit, in der sich der gebildete Schaum wieder auflöst, mit der Menge des einmal gebildeten Schaumes zunimmt, stellt diese Zeit ein Maß für die Menge des gebildten Schaumes dar. Dementsprechend ist die Messung der Netz­ mittelkonzentration auf die Messung der Zeit zurückführbar, in der sich die gesamte Menge des Schaumes oder ein bestimmter Anteil davon auflöst. Analog hierzu stellen die zeitabhängigen Änderungen des Volumens oder die Höhe des Schaumes sowie des Flüssigkeitsspiegels jeweils Maße für die Netzmit­ telkonzentration dar und eignen sich als einfach meßbare Größen zur Bestimmung der Netzmittelkonzentration.
Weitere Eigenschaften des Schaumes, die von der Netzmittel­ konzentration abhängen und zur Bestimmung der Netzmittelkon­ zentration als Meßgrößen verwendet werden können, sind die Dichte, die optische Durchlässigkeit und das optische Reflexionsvermögen des Schaumes. Es können vermutlich weitere Eigenschaften des Schaumes gefunden werden, die von der Netz­ mittelkonzentration abhängen und zu ihrer Bestimmung gemessen werden können. Das erfindungsgemäße Verfahren beruht jeden­ falls darauf, daß die tensidhaltige Flüssigkeit zum Schäumen gebracht wird und eine von der Netzmittelkonzentration abhän­ gende Eigenschaft des Schaumes oder die zeitabhängige Änderung dieser Eigenschaft als Maß für die Netzmittelkonzentration ge­ messen wird, wie dies in den Ansprüchen 1 bis 3 zum Ausdruck gebracht ist.
Es ist zu vermerken, daß die Eigenschaften des Schaumes außer von der Netzmittelkonzentration auch von der Art und Weise ab­ hängen, wie der Schaum erzeugt wird. Wird der Schaum bei­ spielsweise durch rühren der Flüssigkeit in einem Gefäß er­ zeugt, so hängt die Menge und die Konsistenz des gebildeten Schaumes außer von der Netzmittelkonzentration auch von einer Reihe von weiteren Parametern ab, wie der Drehzahl und der Geometrie des Rührers und der Geometrie des Gefäßes. Diese weiteren Abhängigkeiten stehen jedoch dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht im Wege, denn wenn der Schaum auf eine defi­ nierte Weise mit gleichbleibenden äußeren Randbedingungen er­ zeugt wird, so hängen die Eigenschaften des gebildeten Schau­ mes nur noch von der Paarung Tensid-Flüssigkeit und von der Tensidkonzentration ab. Die äußeren Randbedingungen wie die Drehzahl eines Rührers, die zur reproduzierbaren Bestimmung der Netzmittelkonzentration selbstverständlich unverändert beibehalten werden müssen, können andererseits zur vorteil­ haften Gestaltung der Messung ausgesucht und eingestellt wer­ den. Wenn beispielsweise die Zeit, in der der gebildete Schaum zurückgebildet wird, als Maß für die Netzmittelkonzentration gemessen wird, so kann durch die Wahl einer relativ kleinen Drehzahl beim Rühren die Menge des gebildeten Schaumes und folglich die Meßzeit klein gehalten werden. Zu solchen Zwecken kann auch eine andere Methode der Schaumerzeugung, z.B. die Einleitung eines Gases in die Flüssigkeit, gewählt werden. Trotz dieser Variationsmöglichkeiten in den äußeren Randbe­ dingungen kann der Fall auftreten, daß bei bestimmten Kombina­ tionen von Netzmittel und Prozeßmedium der gebildete Schaum sehr stabil ist und unverhältnismäßig hohe Meßzeiten daraus resultieren. In den Fällen wird zur Begrenzung der Meßzeit der Flüssigkeit ein das Schaumvermögen hemmendes Zusatzmittel bei­ gemischt, wie dies im Anspruch 4 zum Ausdruck kommt.
Für die Messung der von der Netzmittelkonzentration abhängigen Eigenschaften des Schaumes kommen eine Reihe von Meßein­ richtungen in Frage. Eine besonders einfache und vorteilhafte Meßeinrichtung bildet eine Elektrodenanordnung, die bei­ spielsweise so aufgebaut sein kann, daß eine erste Elektrode in der Flüssigkeit und eine zweite Elektrode oberhalb des Flüssigkeitsspiegels positioniert wird. Legt man an die beiden Elektroden eine elektrische Spannung an, so fließt nur dann ein Strom, wenn sich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels eine Schaumdecke befindet und ein elektrischer Kurzschluß durch das Vorhandensein der Schaumdecke ermöglicht wird. Bricht die Schaumdecke nach ihrer Erzeugung soweit zusammen, daß kein Kontakt mehr zwischen der Schaumdecke und der oberen Elektrode besteht, so wird der Stromfluß unterbrochen. Die Zeit, in der zwischen den beiden Elektroden ein Strom fließt, ist identisch mit der Zeit, in der oberhalb des Flüssigkeitsspiegels eine Schaumdecke existiert. Diese Anordnung erlaubt also mit ge­ ringstem Aufwand die Zeit zu ermitteln, die ein unmittelbares Maß für die Netzmittelkonzentration ist. Diese einfache Meß­ einrichtung oder seine Abwandlungen oder sonstige Meßein­ richtungen, die von dem Fluß eines elektrischen Stromes durch das Prozeßmedium und/oder durch den Schaum Gebrauch machen, setzen jedoch voraus, daß das Prozeßmedium eine gewisse elek­ trische Leitfähigkeit besitzt, was in den meisten praktisch vorkommenden Fällen zutrifft. Um auch im Falle von elektrisch nicht leitenden Medien solche besonders einfachen Meß­ einrichtungen verwenden zu können, kann in einzelnen Fällen vorteilhaft sein, daß entsprechend dem Anspruch 5 der Flüs­ sigkeit ein die elektrische Leitfähigkeit erhöhendes Zu­ satzmittel beigemischt wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens enthält als Komponente eine Vorrichtung zur Isolierung einer Probe, eine Einrichtung zum Aufschäumen der Probe und eine Meßeinrichtung zum Messen der von der Netzmittelkonzentration abhängigen Ei­ genschaft des Schaumes oder zum Messen der zeitabhängigen Än­ derung dieser Eigenschaft.
Die Vorrichtung zur Isolierung einer Probe besteht in einer Ausführungsform aus einem becherförmigen Gefäß, das mit der Flüssigkeit gefüllt wird und durch das Ablaufen der Flüssig­ keit über den Becherrand ein definiertes Volumen an Flüssig­ keit isoliert. Das Aufschäumen der Flüssigkeit wird durch einen Rührer erreicht, der in die isolierte Flüssigkeitsprobe eintaucht. Um beim Rühren das Ablaufen eines Teiles des ge­ bildeten Schaumes und der Flüssigkeit über den Becherrand zu verhindern, wird in das becherförmige Gefäß ein über den Be­ cherrand höher stehender Zylinder eingetaucht. Beim Rühren wird der gebildete Schaum und die Flüssigkeit von der Wand dieses Zylinders abgefangen und so am Ablaufen aus dem be­ cherförmigen Gefäß gehindert. Nach der Erzeugung des Schaumes innerhalb einer vorgegebenen Rührzeit wird der Rührer abge­ schaltet oder mit einer geringen zur Schaumbildung nicht mehr ausreichenden Drehzahl weiter gedreht. Mit der weiter oben be­ schriebenen Elektrodenanordnung wird als Maß für die Netz­ mittelkonzentration die Zeit gemessen, in der die Schaumdecke zurückgeht. Mit der Höheneinstellung der oberen Elektrode kann das während der Meßzeit zusammenfallende Schaumvolumen defi­ niert werden. Eine solche Vorrichtung kann mit geringem Auf­ wand als eine Durchflußküvette ausgebildet werden, die vom Prozeßmedium außerhalb der kurzen Meßzeiten kontinuierlich durchströmt wird.
Eine andere Ausführungsform ist als eine kompakte Vorrichtung ausgebildet, die in die Prozeßflüssigkeit von oben teilweise eingetaucht wird. Die Vorrichtung enthält an seinem unteren Teil einen rohrförmigen Körper, der beim teilweisen Tauchen in die Flüssigkeit zur Isolierung einer Probe dient. Innerhalb dieses rohrförmigen Körpers ist ein Rührpropeller angebracht, der ebenfalls in die Flüssigkeit eintaucht. Beim Rühren der Flüssigkeit mit dem Rührpropeller wird im wesentlichen nur die Flüssigkeit innerhalb des rohrförmigen Körpers in Bewegung gebracht, obwohl der rohrförmige Körper nach unten offen ist. Dies wird dadurch erreicht, daß sich der Rührpropeller inner­ halb des rohrförmigen Körpers oben befindet und der rohrför­ mige Körper in der Flüssigkeit weiter nach unten reicht. Da­ durch wird die Flüssigkeit innerhalb des rohrförmigen Körpers für die vorliegende Meßaufgabe ausreichend isoliert. Der beim Rühren gebildete Schaum sammelt sich oberhalb des Flüssig­ keitsspiegels innerhalb des nicht in die Flüssigkeit tauchen­ den Teils des rohrförmigen Körpers. Die Messung der Zeit, in der der Schaum zurückgeht, erfolgt mittels einer optoelektro­ nischen Meßeinrichtung, im vorliegenden Fall mit einem Reflex­ lichttaster. Hierbei wird von der unterschiedlichen Licht­ streuung der Schaumdecke und des Flüssigkeitsspiegels Gebrauch gemacht, indem das Aufreißen der Schaumdecke von der Empfän­ gerdiode des auf den Flüssigkeitsspiegel gerichteten Reflex­ lichttasters als eine Helligkeitsänderung registriert wird. Eine solche Vorrichtung zeichnet sich durch einen besonders einfachen Aufbau aus, kann als mobiles oder stationär instal­ liertes Gerät an offenen Prozeßwannen oder -gerinnen verwendet werden. Da die Messung durch einfaches Tauchen der Vorrichtung in die Flüssigkeit erfolgt, entfallen Pumpen und sonstige Hilfseinrichtungen zur Probenahme.
In weiteren Ausführungsformen können zur Messung der Schaum­ höhe oder zur zeitlichen Änderung der Schaumhöhe auch Licht­ schranken eingesetzt werden, deren optische Achsen die Schaum­ decke durchqueren. Bei Verwendung der veränderlichen Höhe des Flüssigkeitsspiegels als Meßgröße können als Meßeinrichtung elektrische Annäherungsschalter, Schwimmer oder andere be­ kannte Formen von Niveaumessern eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen zeichnen sich durch einen einfachen und kostengünstig zu realisierenden Aufbau aus, sind zur direkten Durchführung der Messung am Prozeßmedium geeignet und leicht automatisierbar. Solche Vorrichtungen können außer zur Bestimmung der Netzmittelkonzentration in Prozeßmedien wie Galvanik-, Entfettungs- oder Ätzbädern auch zur Bestimmung von bestimmten organischen Verunreinigungen in Flüssigkeiten wie Abwässer verwendet werden.
Die Neuerung ist im folgenden anhand zweier Ausführungsbei­ spiele mittels der Fig. 1 bis 3 beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch eine als Durchflußküvette ausgebildete Vorrichtung zur Messung der Netzmittelkonzentration in Flüssigkeiten
Fig. 2 ein Kalibrierdiagramm des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1
Fig. 3 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch eine Vorrichtung, die zum Messen der Netzmittelkonzentration in die Flüssigkeit teilweise eingetaucht wird.
Zu Fig. 1
Die Vorrichtung ist als Durchflußküvette 8 in koaxialer An­ ordnung mit dem das Probevolumen 4 bestimmenden Becher 9 und dem Zylinder 10 ausgeführt, in deren Mitte ein Rührer bestehend aus einem Rührpropeller 13 und einer Rührerwelle 14 gelagert ist. Außerhalb der Meßzeiten ist die ganze Durch­ flußküvette 8 mit der Flüssigkeit 1 gefüllt und wird von die­ ser durchflossen. Dabei gelangt die Flüssigkeit 1 über ein Einlaßorgan 15 in die Durchflußküvette 8 und verläßt sie über eine Ablauföffnung 16. In diesem Zustand ist das Entlüftungs­ organ 17 geschlossen.
Zur Messung wird das Einlaßorgan 15 geschlossen und das Ent­ lüftungsorgan 17 geöffnet. Die Flüssigkeit 1 läuft teilweise aus der Durchflußküvette 8 heraus, wobei sich mit Hilfe einer Überlaufkante 18 ein definierter Flüssigkeitsspiegel 3 ein­ stellt. Um den ungestörten Ablauf der Flüssigkeit zu ermögli­ chen, weist der Zylinder 10 eine Entlüftungsöffnung 19 und eine Öffnung 11 innerhalb des Bechers 9 auf. Mit Hilfe eines Elektromotors 20, der Antriebsmagnete 21 und dem Rührer 13, 14 wird die Flüssigkeit 1 eine bestimmte Zeit lang, z.B. 15 s, gerührt, wobei sich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 3 Schaum 2 bildet. Dann wird der Rührpropeller 13 gestoppt. Zwischen einer ringförmigen Elektrode 5 oberhalb des Flüssig­ keitsspiegels und einer Gegenelektrode 6 am Boden der Durch­ flußküvette 8 liegt eine Spannung an, so daß in der Zeit, in der sich zwischen der Ringelektrode 5 und dem Flüssigkeits­ spiegel Schaum 2 befindet, ein Strom fließt. Da sich bei­ spielsweise in Galvanikelektrolyten an der negativ gepolten Elektrode Metall abscheiden würde, wird anstelle der Gleich­ spannung eine Wechselspannung verwendet. Wenn der Schaum 2 sich soweit zurückgebildet hat, daß er die Ringelektrode 5 nicht mehr berührt, wird der Stromkreis unterbrochen. Es wird die Zeit gemessen, in der nach dem Stoppen des Rührpropellers 13 zwischen den Elektroden 5 und 6 ein Strom fließt. Diese Zeit ist ein Maß für die Netzmittelkonzentration in der Flüssigkeit 1.
Nach der Messung wird das Entlüftungsorgan 17 geschlossen und das Einlaßorgan 15 geöffnet, so daß die Durchflußküvette 8 wieder von der Flüssigkeit 1 durchströmt wird.
Zu Fig. 2
Das mit einer Vorrichtung nach Fig. 1 aufgenommene Kali­ brierdiagramm zeigt die Meßzeit in Abhängigkeit von der Kon­ zentration eines kommerziell erhältlichen Netzmittels in einem Galvanikelektrolyten zur Nickelabscheidung.
Galvanikelektrolyt:327 g/l Nickelsulfamat-Anhydrid
40 g/l Borsäure
pH 4, Temperatur 52°C Netzmittel:Typenbezeichnung SNAP A/M
Lieferant: Candorchemie GmbH,
Bochum Rührdrehzahl:4600 Upm Rührdauer:17 s
Zu Fig. 3
Die schematische Zeichnung zeigt eine andere kompakte Vor­ richtung, die zur Durchführung der Messung teilweise in die Flüssigkeit 1 eingetaucht wird. Die Flüssigkeit 1 ist wie in der Praxis vielfach üblich in einer nach oben offenen Pro­ zeßwanne 22 mit einem zur Höheneinstellung des Flüssig­ keitsspiegels 3 dienenden Überlauf 23 eingebracht. Das Gerät besteht aus einem rohrförmigen Körper 12 der als ein nach un­ ten offener Zylinder 10 ausgebildet ist und eine Entlüftungs­ öffnung 19 ausweist, teilweise in die Flüssigkeit 1 eintaucht und mit einer Halterung 24 in einer definierten Lage gehalten wird. Mit Hilfe eines Elektromotors 20 und eines Rührers 13, 14, der aus einem Rührpropeller 13 und einer Rührerwelle 14 besteht, wird die von dem in die Flüssigkeit 1 tauchenden Teil des Zylinders 10 begrenzte Menge 7 der Flüssigkeit 1 eine be­ stimmte Zeit lang gerührt. Dabei wird oberhalb des Flüssig­ keitsspiegels 3 und innerhalb des Zylinders 10 Schaum 2 gebil­ det. Dann wird der Rührpropeller 13 gestoppt und der gebildete Schaum 2 löst sich auf. Auf der Vorrichtung ist ein Reflex­ ionslichttaster 25, 26 bestehend aus einem Strahler 25 und ei­ nem Empfänger 26 derart positioniert, daß ein Lichtstrahl 27 die Oberfläche 29 der Flüssigkeit 1 innerhalb des Zylinders 10 abtastet. Wird der Schaum 2 soweit zurückgebildet, daß auf der Oberfläche 29 der Flüssigkeit 1 partiell vom Schaum 2 nicht bedeckte Bereiche entstehen, so wird dieses Aufreißen des Schaumes vom Empfänger 26 infolge der unterschiedlichen Licht­ streuung von Schaum 2 und der Oberfläche 29 der Flüssigkeit 1 als eine Helligkeitsänderung registriert. Mit Hilfe einer Aus­ werteelektronik 28 wird die Zeit gemessen, die nach dem Stop­ pen des Rührpropellers 13 bis zum Aufreißen des Schaumes 2 vergeht. Diese Zeit ist ein Maß für die Netz­ mittelkonzentration in der Flüssigkeit 1.
Es wurde festgestellt, daß es bei Vorliegen eines sich nur langsam zurückbildenden Schaumes 2 vorteilhafter ist, den Rührpropeller 13 nach der Erzeugung des Schaumes 2 anstatt zu stoppen mit geringer Drehzahl weiterzudrehen. Durch diese Maß­ nahme wird die Oberfläche 29 der Flüssigkeit 1 in einer Kreis­ bewegung gehalten und vom Lichtstrahl 27 besser erfaßt. Bei Paarungen von Netzmittel und Flüssigkeit 1, bei denen ein schnell zusammenfallender Schaum 2 entsteht, ist diese Maß­ nahme nicht notwendig.
  • Bezugszeichen:
     1 Flüssigkeit
     2 Schaum
     3 Flüssigkeitsspiegel
     4 Probe
     5 ringförmige Elektrode
     6 Gegenelektrode
     7 begrenzte Menge
     8 Durchflußküvette
     9 Becher
    10 Zylinder
    11 Öffnung
    12 rohrförmiger Körper
    13 Rührpropeller
    14 Rührerwelle
    15 Einlaßorgan
    16 Ablauföffnung
    17 Entlüftungsorgan
    18 Überlaufkante
    19 Entlüftungsöffnung
    20 Elektromotor
    21 Antriebsmagnete
    22 Prozeßwanne
    23 Überlauf
    24 Halterung
    25 Strahler
    26 Empfänger
    27 Lichtstrahl
    28 Auswerteelektronik
    29 Oberfläche

Claims (10)

1. Verfahren zur Bestimmung der Netzmittelkonzentration in Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (1) zum Schäumen gebracht wird und eine von der Netz­ mittelkonzentration abhängige Eigenschaft des Schaumes (2) oder die zeitabhängige Änderung dieser Eigenschaft gemessen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als von der Netzmittelkonzentration abhängige Eigenschaft des Schaumes (2) die Höhe, die Menge, das Volumen, die Dichte, die optische Durchlässigkeit oder das optische Reflexions­ vermögen des gebildeten Schaumes (2) verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Maß für die Menge des gebildeten Schaumes (2) die Höhe des Flüssigkeitsspiegels (3) gemessen wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Flüssigkeit (1) ein das Schaumvermögen hemmendes Zusatzmittel beigemischt wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Flüssigkeit (1) ein die elektrische Leit­ fähigkeit erhöhendes Zusatzmittel beigemischt wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den An­ sprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Isolierung einer Probe (4), eine Einrichtung zum Auf­ schäumen der Probe (4) und eine Meßeinrichtung zum Messen der von der Netzmittelkonzentration abhängigen Eigenschaft des Schaumes (2) oder zum Messen der zeitabhängigen Änderung dieser Eigenschaft.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung Elektroden (5, 6) oder eine optoelek­ tronische Meßeinrichtung enthält.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung zum Aufschäumen der Probe (4) einen Rührer (13, 14) oder eine Düse zur Einleitung von Gas oder Flüssigkeit oder ein Gemisch aus Gas und Flüssigkeit enthält.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Isolierung der Probe (4) in einer Durchflußküvette (8) eingebracht ist und aus einem das Probevolumen bestimmenden Becher (9) besteht, in den ein über den Becherrand herausstehender Zylinder (10) zum Auf­ nehmen des Schaumes (2) eingebracht ist, der mindestens eine Öffnung (11) zum Flüssigkeitsaustausch aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Isolierung der Probe (4) aus einem in die Flüssigkeit (1) teilweise eintauchenden rohrförmigen Körper (12) besteht.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991018275A1 (de) * 1990-05-11 1991-11-28 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Verfahren und vorrichtung zur reproduzierbaren erzeugung und messung von schaum bei tensidhaltigen kosmetikprodukten
FR2720829A1 (fr) * 1994-06-06 1995-12-08 Nancie Réacteur pour l'observation d'un liquide dans une canalisation.
WO2004077008A2 (en) * 2003-02-28 2004-09-10 Imperial Chemical Industries Plc Foam assessment
EP1801558A2 (de) * 2003-02-28 2007-06-27 Imperial Chemical Industries Plc. Schaumprüfung
DE102010025931B4 (de) * 2010-07-02 2015-09-03 Jürgen Löhrke GmbH Verfahren und Messvorrichtung zum Messen der Konsistenz von Reinigungsschäumen

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19740095C2 (de) * 1997-09-12 2000-06-08 Cognis Deutschland Gmbh Verfahren zum Bestimmen der Schaumeigenschaften von Tensiden
DE19949922C1 (de) * 1999-10-16 2001-05-31 Sita Messtechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Schaumeigenschaften von Flüssigkeiten

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3516887C1 (de) * 1985-05-10 1986-09-18 Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal Schaumanzeigegerät

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3516887C1 (de) * 1985-05-10 1986-09-18 Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal Schaumanzeigegerät

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIN 53902, März 1981, S. 1-3 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991018275A1 (de) * 1990-05-11 1991-11-28 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Verfahren und vorrichtung zur reproduzierbaren erzeugung und messung von schaum bei tensidhaltigen kosmetikprodukten
FR2720829A1 (fr) * 1994-06-06 1995-12-08 Nancie Réacteur pour l'observation d'un liquide dans une canalisation.
WO2004077008A2 (en) * 2003-02-28 2004-09-10 Imperial Chemical Industries Plc Foam assessment
WO2004077008A3 (en) * 2003-02-28 2004-11-04 Ici Plc Foam assessment
EP1801558A2 (de) * 2003-02-28 2007-06-27 Imperial Chemical Industries Plc. Schaumprüfung
US7693322B2 (en) 2003-02-28 2010-04-06 Imperial Chemical Industries Plc Foam assessment
EP1801558A3 (de) * 2003-02-28 2014-05-21 Imperial Chemical Industries Limited Schaumprüfung
DE102010025931B4 (de) * 2010-07-02 2015-09-03 Jürgen Löhrke GmbH Verfahren und Messvorrichtung zum Messen der Konsistenz von Reinigungsschäumen

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