Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse von organischen Proben, bei
dem eine Probe in einer Atmosphäre eines mit Sauerstoff angereicherten iner
ten Trägergases in einem Verbrennungsraum verbrannt wird, anschließend die
gasförmigen Verbrennungsprodukte über ein Verbindungsstück einem ein redu
zierendes Element enthaltenden Reduktionsraum und danach einer Analysenein
richtung zugeführt werden.The invention relates to a method for the analysis of organic samples
which is a sample in an atmosphere of an oxygen-enriched inert
th carrier gas is burned in a combustion chamber, then the
gaseous combustion products via a connector a redu
reducing element containing the decorative element and then an analysis
direction are fed.
Ein derartiges Verfahren ist aus der Firmenschrift der W.C. Heraeus GmbH "Ele
mentaranalysator CHN Rapid" (PEW-F1.1-8C3.84/N-ATT & D) bekannt. Hier ist ein
Verfahren beschrieben, bei den die zu analysierende Probe bei Temperaturen
zwischen 950°C und 1050°C verbrannt wird und die gasförmigen Verbrennungs
produkte anschließend in einem Reduktionsraum einer Wärmebehandlung von 550°C
bis 700°C unterzogen werden. Bei dieser Behandlung entstehen Kohlendioxid,
Wasserdampf, Stickstoff und Stickoxide. Die Stickoxide werden in dem Reduk
tionsraum zu Stickstoff reduziert, so daß dem Analysator Kohlendioxid, Wasser
dampf und Stickstoff zur Analyse und Bestimmung des Kohlenstoff, Wasserstoff
und Stickstoffgehaltes der Probe zugeführt werden. In der Praxis ist jedoch
auch die Bestimmung des Schwefelgehaltes in organischen Proben von Bedeutung.
Die Analyse des Schwefelgehaltes ist mit dem beschriebenen Verfahren jedoch
nicht möglich, da bei den bekannten Verbrennungstemperaturen sowohl Schwefel
dioxid als auch Schwefeltrioxid entstehen, die nachfolgend in einem aufwendi
gen Verfahren getrennt werden müßten, um Meßfehler zu vermeiden. Weiterhin ist
es bei den bekannten Reduktionstemperaturen von 550°C bis 700°C zwar möglich,
Stickoxide zu reduzieren, da in der Regel als reduzierendes Element Kupfer
verwendet wird, bildet sich jedoch gleichzeitig Kupfersulfat. Dadurch wird der
Teil des zu analysierenden Schwefels, der in dem Kupfersulfat gebunden ist,
der Zufuhr zu der Analyseneinrichtung und damit der Analyse entzogen. Mit dem
beschriebenen Verfahren ist es nicht möglich, gleichzeitig mit der Messung von
Kohlenstoff, Wasserstoff und Stickstoff auch den Schwefelgehalt einer Probe zu
bestimmen.Such a process is known from the W.C. Heraeus GmbH "Ele
ment analyzer CHN Rapid "(PEW-F1.1-8C3.84 / N-ATT & D) known. Here is a
Method described in which the sample to be analyzed at temperatures
is burned between 950 ° C and 1050 ° C and the gaseous combustion
products then in a reduction room with a heat treatment of 550 ° C
up to 700 ° C. This treatment creates carbon dioxide,
Water vapor, nitrogen and nitrogen oxides. The nitrogen oxides are in the Reduk
tion space reduced to nitrogen, so that the analyzer carbon dioxide, water
steam and nitrogen for analysis and determination of carbon, hydrogen
and nitrogen content of the sample. In practice, however
the determination of the sulfur content in organic samples is also important.
However, the analysis of the sulfur content is with the described method
not possible because at the known combustion temperatures both sulfur
Dioxide and sulfur trioxide are formed, which are subsequently carried out in a complex process
procedures would have to be separated to avoid measurement errors. Still is
it is possible at the known reduction temperatures of 550 ° C to 700 ° C,
Reduce nitrogen oxides, as a rule copper as a reducing element
is used, however, copper sulfate forms at the same time. This will make the
Part of the sulfur to be analyzed that is bound in the copper sulfate,
withdrawn from the supply to the analysis device and thus from the analysis. With the
described method, it is not possible to measure at the same time
Carbon, hydrogen and nitrogen also increase the sulfur content of a sample
determine.
Eine separate Bestimmung des Schwefelgehaltes ist beispielsweise in "Fresenius
Zeitschrift für Analytische Chemie, Vol. 334 (1989), S. 631" beschrieben. Hier
wird für die Schwefelbestimmung eine zusätzliche Probe bereitgestellt. Nach
Aufschluß dieser Probe durch Verbrennung und nachfolgende Reduktion bei den
bereits genannten Temperaturen werden die Verbrennungsgase getrennt einem
Analysator zugeführt. Auch mit den hier beschriebenen Analyseverfahren ist es
nicht möglich, den Gehalt an Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff und Schwefel
gleichzeitig aus ein und derselben Probe zu bestimmen.A separate determination of the sulfur content is, for example, in "Fresenius
Zeitschrift für Analytische Chemie, Vol. 334 (1989), p. 631 ". Here
an additional sample is provided for the sulfur determination. To
Digestion of this sample by combustion and subsequent reduction in the
The temperatures already mentioned are separated from the combustion gases
Analyzer fed. It is also the case with the analytical methods described here
not possible the content of hydrogen, carbon, nitrogen and sulfur
to be determined simultaneously from the same sample.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, bei
dem durch Aufschluß einer einzigen Probe die Bestimmung des Gehalts an Stick
stoff, Wasserstoff, Kohlenstoff und Schwefel in den gasförmigen Verbrennungs
produkten dieser Probe möglich ist.The object of the present invention is therefore to provide a method for
by determining the stick content by digesting a single sample
substance, hydrogen, carbon and sulfur in the gaseous combustion
products of this sample is possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Probe bei einer
Temperatur von etwa 1150°C bis 1350°C verbrannt wird und die gasförmigen Ver
brennungsprodukte in dem Reduktionsraum einer Wärmebehandlung von etwa 850°C
unterzogen werden. Die Temperatur in dem Reduktionsraum soll dabei um
höchstens 20°C von den genannten 850°C abweichen. Bei Verbrennungstemperaturen
zwischen 1150°C und 1350°C wird die Entstehung von Schwefeltrioxid verhindert,
so daß in den gasförmigen Verbrennungsprodukten neben Kohlendioxid, Wasser
dampf, Stickstoff und Stickoxiden lediglich Schwefeldioxid verbleibt. je nach
der Art der zu verbrennenden Probe kann es vorteilhaft sein, Wolframtrioxid
als Oxidationskatalysator zu verwenden. Bei der anschließenden Reduktion bei
etwa 850°C werden die Stickoxide zu Stickstoff reduziert und es wird gleich
zeitig verhindert, daß Schwefeldioxid mit Kupfer, welches zweckmäßiger Weise
als Reduktionsmittel verwendet wird, reagiert und Kupfersulfat gebildet wird.This object is achieved in that the sample at a
Temperature of about 1150 ° C to 1350 ° C is burned and the gaseous ver
combustion products in the reduction room of a heat treatment of about 850 ° C
be subjected. The temperature in the reduction room should be around
deviate from the above 850 ° C by a maximum of 20 ° C. At combustion temperatures
between 1150 ° C and 1350 ° C the generation of sulfur trioxide is prevented,
so that in the gaseous combustion products in addition to carbon dioxide, water
steam, nitrogen and nitrogen oxides only sulfur dioxide remains. depending on
the type of sample to be burned, it may be advantageous to use tungsten trioxide
to use as an oxidation catalyst. With the subsequent reduction at
around 850 ° C the nitrogen oxides are reduced to nitrogen and it becomes the same
timely prevents sulfur dioxide with copper, which is convenient
is used as a reducing agent, reacts and copper sulfate is formed.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläu
tert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment
tert.
Einem Verbrennungsraum werden die zu analysierende Probe, Helium als Trägergas
und Sauerstoff zugeführt. Die Probe wird in diesem Gasstrom bei einer Tempera
tur von etwa 1250°C in Gegenwart von Wolframtrioxid verbrannt und die gasför
migen Verbrennungsprodukte werden über ein Verbindungsstück dem Reduktionsraum
zugeführt, in dem Kupfer als Reduktionsmittel verwendet wird. In dem Reduk
tionsraum werden bei einer Temperatur von 850°C die Stickoxide zu Stickstoff
reduziert. Anschließend werden die gasförmigen Verbrennungsprodukte der Probe,
die Wasserdampf, Kohlendioxid, Schwefeldioxid und Stickstoff enthalten, in
einem Heliumträgergasstrom einer Analyseneinrichtung zugeführt. Die Analyse
kann beispielsweise auf gaschromatographischem Wege oder mittels eines Wärme
leitfähigkeitsdetektors erfolgen. Auch die Verwendung einer Infrarotmeßzelle
ist möglich.The sample to be analyzed, helium as carrier gas, becomes a combustion chamber
and supplied oxygen. The sample is in this gas stream at a tempera
burned at about 1250 ° C in the presence of tungsten trioxide and the gas
Combustion products are the reduction chamber via a connector
supplied in which copper is used as a reducing agent. In the Reduk
tion room, the nitrogen oxides become nitrogen at a temperature of 850 ° C
reduced. Then the gaseous combustion products of the sample,
which contain water vapor, carbon dioxide, sulfur dioxide and nitrogen, in
a helium carrier gas stream supplied to an analysis device. The analysis
can, for example, by gas chromatography or by means of heat
conductivity detector. Also the use of an infrared measuring cell
is possible.