DE4333572A1 - Atomabsorptionsspektrometer und Verfahren zur Messung nach der Atomabsorptionsspektrometrie - Google Patents
Atomabsorptionsspektrometer und Verfahren zur Messung nach der AtomabsorptionsspektrometrieInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusatzanmeldung zu der Pa
tentanmeldung P 43 16 513.3.
Die Erfindung betrifft ein Atomabsorptionsspektrometer zur Messung
der Quecksilberkonzentration in einer Probe mit einer Einrichtung zur
Erzeugung vorbestimmter Emissionslinien des Quecksilbers, einer mit
der Strahlung wenigstens einer auch von Wasserdampf absorbierbaren
Emssionslinie durchstrahlbaren Probenaufnahmekammer, Einrichtungen
zur Messung der Extinktion der durch die Probenaufnahmekammer gelau
fenen Strahlung, sowie einer Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung über
die die Probe der Probenaufnahmekammer zuführbar ist, sowie ein Ver
fahren zur Messung der Quecksilberkonzentration in einer Probe nach
der Atomabsorptionsspektrometrie, wobei die Probe mit einer auch von
Wasserdampf absorbierbaren Emissionslinie des Quecksilbers durch
strahlt wird und die Probe vor der Messung durch eine
Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung geführt wird.
In der Stammanmeldung ist ein Atomabsorptionsspektrometer zur Messung
der Quecksilberkonzentration in einer Probe beschrieben, bei dem zur
Erweiterung des Meßbereiches Messungen sowohl mit der Linie 254 nm
sowie der Linie 185 nm des Quecksilberemissionsspektrums durchführbar
sind. Um das in der Probe enthaltene Quecksilber zur Messung in den
atomaren Zustand zu überführen, wird die Probe mit einem Reduzier
mittel versetzt und sodann von einem neutralen Gas oder Edelgas als
Trägergas aufgenommen. Zur Abscheidung etwaiger Flüssigkeit aus die
sem Trägerstrom wird der Gasstrom sodann durch eine
Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung geleitet, wobei angenommen wird,
daß der so erhaltene Probenstrom im wesentlich frei von Flüssigkeit
ist.
Wie sich jedoch herausgestellt hat, enthält der Probenstrom nach
Durchlaufen der Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung trotzdem noch ge
wisse Mengen an Wasserdampf. Während nun die Absorptionsmessungen mit
der Linie 254 nm praktisch nicht durch den in der Probe noch enthal
tenen Wasserdampf beeinträchtigt werden, ergeben sich bei der Messung
mit der Linie 185 nm erhebliche Schwankungen, die darauf zurückzu
führen sind, daß bei der sogenannten Fließinjektion der Probe das
Trägergas durch die Probenflüssigkeit perlt und unterschiedliche Men
gen an Wasserdampf aufnimmt, die auch nach dem Durchtritt durch die
Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung noch in unterschiedlicher Menge in
dem Trägergas enthalten sind. Da der Wasserdampf ebenfalls die Linie
185 absorbiert, ergibt sich aufgrund der Wasserdampfabsorption eine
ungleichmäßige, zufällige unspezifische Absorption, d. h. eine er
höhtes Rauschen bei der Messung. Hierdurch wird eine sinnvolle Mes
sung bei der Linie 185 nm erheblich behindert.
Obgleich dieses Problem zunächst bei der Messung mit Hilfe der Emis
sionslinie 185 nm festgestellt wurde, ist dieses Problem nicht auf
die Messung mit dieser speziellen Linie beschränkt, sondern ergibt
sich überall dort, wo in der Atomabsorptionsspektrometrie die zu mes
sende Probe mit einer Emissionslinie gemessen wird, die gleichzeitig
von dem in der Probe noch enthaltenen Wasserdampf gleichfalls ab
sorbiert wird.
Um dieses Problem zu beheben, könnte man daran denken, sogenannte
Kühlfallen zu benutzen. Eine beispielsweise mit flüssiger Luft be
triebene Kühlfalle könnte jedoch dazu führen, daß die zu messenden
Probeteilchen mit abgeschieden werden, oder daß sich bei dem Betrieb
solcher Kühlfallen bei höheren Temperaturen der Wasserdampf nieder
schlägt und den Durchgang der Probenzuführleitung blockiert. Hierbei
ist zu bedenken, daß die Durchgangsleitung selbst ein geringes Volu
men aufweisen soll, um zu gewährleisten, daß die Proben, die über
licherweise lediglich 3 bis 4 ml umfassen, während der Zuführung zu
der Probenaufnahmekammer nicht über einen großen Zeitbereich gedehnt
werden sollen, sondern zur Erhöhung der Empfindlichkeit möglichst
schlagartig, d. h. in einem kurzen Zeitintervall, insgesamt in die
Probenaufnahmekammer eingeführt werden sollen.
Man könnte auch etwa an die Verwendung von sogenannten Trockenpa
tronen mit sehr kleinem Volumen denken, wobei jedoch sodann die Not
wendigkeit Bestände, nach jedem Meßvorgang die Trockenpatrone zu
wechseln, was einen erheblichen Zeit- und Kostenaufwand bedeuten
würde. Wollte man jedoch eine Trockenpatrone mit größerem Volumen
vorsehen, die für eine größere Anzahl von Messung verwandt werden
könnte, so würde sich hier gleichfalls das Problem ergeben, daß sich
die geringe Probenmenge aufgrund dieses großen Durchgangsvolumens
über einen großen Zeitbereich dehnen würde, mit der Folge einer we
sentlich erniedrigten Meßempfindlichkeit.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die
Empfindlichkeit der Messung bei Messungen nach der
Atomabsorptionsspektrometrie zu verbessern, wenn die zu messende Pro
be jeweils auch Wasserdampf enthält und die zur Messung verwandte
Emissionswellenlänge auch von dem Wasserdampf absorbiert wird.
Ausgehend von einem Atomabsorptionsspekrometer der eingangs erwähnten
Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine von der Pro
be durchströmbare Konditioniereinrichtung zwischen der
Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung und der Probenaufnahmekammer, die
eine wesentlich größere Wärmekapazität als die jeweilige Probe auf
weist, und durch Einrichtungen zum Halten der Konditioniereinrichtung
auf einer vorbestimmten, unterhalb der Temperatur der
Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung liegenden Temperatur.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich erreichen, daß solche
Teile der Probe, die einen verhältnismäßig großen Wasserdampfgehalt
aufweisen, so daß der Taupunkt verhältnismäßig hoch liegt, beim
Durchgang durch die Konditioniereinrichtung ein Teil des Wasser
dampfes kondensieren, und daß nachfolgende Probenteile, die einen ge
ringeren Wasserdampfgehalt und einen dementsprechend niedrigeren Tau
punkt aufweisen, beim Durchgang durch die Konditioniereinrichtung
einen Teil des kondensierten Wassers zusätzlich als Wasserdampf auf
nehmen. Auf diese Weise werden die größeren Wasserdampfgehalte er
niedrigt, während die niedrigeren Wasserdampfgehalte erhöht werden,
wobei die ideale Einstellung der Temperatur der Konditioniereinrich
tung dann gegeben ist, wenn praktisch eine Nivellierung des Wasser
dampfgehaltes über die gesamte Proben stattfindet.
Zur Erhöhung der Neigung sowohl zu kondensieren wie auch andererseits
Wasser als Wasserdampf aufzunehmen, wird die Konditioniereinrichtung
mit möglichst großen Kondensations- wie auch Verdampfflächen ausge
stattet. Dies kann etwa dadurch geschehen, daß anstelle einer Durch
leitung mehrere Durchlaßleitungen mit insgesamt demselben Durchlaß
querschnitt vorgesehen werden.
Damit sich in der Konditioniereinrichtung nach Möglichkeit keine Tem
peraturänderungen durch die Kondensation bzw. Verdampfung von Wasser
dampf an der inneren Oberfläche ergeben, sollte die Wärmekapazität
der Konditioniereinrichtung erheblich größer als die Wärmekapazität
der Probe sein. Zum schnellen Ausgleich von etwaigen dennoch auftre
tenden Temperaturänderungen sind die Durchlaßleitung bzw. Durchlaß
kanäle bevorzugt in einem gut wärmeleitenden Material ausgebildet.
Andererseits sollte aber auch das mit der Probe in Berührung kommende
Material der Durchgangsleitung der Konditioniereinrichtung aus einem
möglichst chemisch resistenten Material bestehen, um eine Reaktion
mit der Probe auszuschließen.
Eine Vergleichmäßigung der Wasserdampfgehaltes in einer Probe kann
aber nicht nur dann erreicht werden, wenn beim Durchgang der Probe
sowohl ein Teil des Wasserdampfes abgeschieden, wie auch ein Teil des
kondensierten Wassers wieder als Wasserdampf aufgenommen wird. Es hat
sich durchaus auch eine Einstellung der Temperatur der Konditionier
einrichtung auf einen solchen Wert als zweckmäßig erwiesen, bei dem
praktisch während des gesamten Durchlaufs der Probe der Taupunkt des
Wasserdampfes unterschritten wird, so daß Wasserdampf aus der Probe
kondensiert. Auch in diesem Falle wird eine Vergleichmäßigung des
Wasserdampfgehaltes erreicht. Um in diesem Fall jedoch zu verhindern,
daß mit zunehmender Kondensation von Wasser gegebenenfalls Wasser mit
dem Trägerstrom in die Probenaufnahmekammer mitgerissen wird, sollte
zweckmäßig eine Heizvorrichtung vorgesehen sein, mit der die Kondi
tioniervorrichtung zwischen den einzelnen Messungen oder jeweils nach
dem Durchlauf einer vorbestimmten Anzahl von Proben aufgeheizt wird,
so daß während des weiteren Durchlaufs von Trägergas ohne Probe, d. h.
also zwischen zwei Messungen, das kondensierte Wasser wieder ver
dampft und durch die Meßeinrichtung hindurch aus dieser wieder her
ausgeführt wird.
Als zweckmäßige Temperaturen, auf denen die Konditioniereinrichtung
gehalten werden kann, wenn beispielsweise die
Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung auf Zimmertemperatur gehalten wird, können etwa Temperaturen leicht unter Zimmertemperatur, wie auch etwa Temperaturen um etwa 5°C sein.
Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung auf Zimmertemperatur gehalten wird, können etwa Temperaturen leicht unter Zimmertemperatur, wie auch etwa Temperaturen um etwa 5°C sein.
Im folgenden soll die Erfindung näher anhand von in der Zeichnung
dargestellten vorzugsweisen Ausführungsbeispielen erläutert werden.
In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines
Atomabsorptionsspektrometers mit einer Zuführvorrichtung für
die Einführung der Probe in die Probenaufnahmekammer, wie in
der Stammanmeldung P 43 16 513.3 beschrieben,
Fig. 2 eine Darstellung zweier verschiedener Funktionsstellungen des
in Fig. 1 gezeigt FIA-Ventils,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform
einer Konditioniereinrichtung gemäß der Erfindung, und
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform
einer Konditioniereinrichtung gemäß der Erfindung.
In Fig. 1 ist mit 1 allgemein das Atomabsorptionsspektrometer be
zeichnet. Mit 2 ist eine Strahlungsquelle bezeichnet, die Strahlung
der Emissionslinien 184,9 und 253,7 des Quecksilbers erzeugt. Eine
solche Strahlungsquelle kann etwa aus einer
Quecksilber-Niederdruckentladungslampe bestehen. Die hierdurch er
zeugte Strahlung wird über ein nicht näher dargestelltes Fenster
durch eine Probenaufnahmekammer 3 gestrahlt. Die Probenaufnahmekammer
wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine zylindrische Kü
vette gebildet, die an ihren einander gegenüberliegenden Enden durch
Quarzplatten 4 und 5 abgeschlossen wird. Die Quarzplatten können etwa
eine Dicke von 1 mm besitzen. Die Küvette kann nach dem Einfüllen der
Probe abgeschlossen werden, und es können etwa Heizvorrichtungen vor
gesehen sein, um das in der Probe enthaltene Quecksilber in den ato
maren Zustand zu überführen. Bevorzugt wird die Quecksilberprobe be
reits im atomaren Zustand in einem Trägergasstrom in die Küvette ein
geleitet oder sogar während der Messung über einen Einlaß 6 und einen
Auslaß 7 an der Küvette durch diese hindurchgeleitet.
An dem der Strahlungsquelle 2 gegenüberliegenden Ende der Küvette 3
ist in Richtung der Längsachse der Küvette ein Strählteiler 8 ange
ordnet. Der Strahlteiler 8 besteht aus einer Quarzscheibe, die etwa 1 mm
Dicke aufweist. Die Quarzscheibe ist unter einem Winkel von 45°
gegen die Längsachse der Küvette angestellt. Auf diese Weise kann ein
Teil der die Küvette verlassenden Strahlung durch den Strahlenteiler
hindurchtreten, während ein anderer Teil durch den Strählenteiler um
90° aus dieser Richtung durch Reflexion abgelenkt wird. Auf der
Längsachse der Küvette ist hinter dem Strahlenteiler ein erster
elektro-optischer Wandler 9 angeordnet, während ein zweiter
elektro-optischer Wandler 10 in einer um 90° hiergegen versetzten
Richtung derart angeordnet ist, daß er die von dem Strahlenteiler 8
reflektierte Strahlung aufnimmt. Auf den ersten elektro-optischen
Wandler 9 trifft dagegen lediglich die durch den Strahlteiler hin
durchtretende Strahlung. Die elektro-optischen Wandler können aus
solchen Wandlern bestehen, die bevorzugt auf jeweils eine der beiden
Emissionslinien 184,9 bzw. 253,7 ansprechen. Als besonders vorteil
haft haben sich eine CsI-Photokathode zur Messung der Intensität der
Linie 184,9 nm und eine CsTe-Photokathode zur Messung der Emissions
linie 253,7 erwiesen.
Die Probeneinführvorrichtung, die allgemein mit 11 bezeichnet ist,
umfaßt einen Probenspeicher und eine Probenentnahmevorrichtung 12.
Die Probenentnahmevorrichtung steht über eine Leitung 13 mit einem
Probenbemessungsventil 14 in Verbindung, das ein sogenanntes
FIA-Ventil sein kann. Das Probenbemessungsventil 14 steht über eine
Leitung 15 mit einer ersten Pumpe 16 in Verbindung. An dem Ende 17
der Leitung 15 kann Abfallflüssigkeit in einen nicht gezeigten Behäl
ter abgeführt werden.
Weiterhin ist eine Leitung 18 vorgesehen, über die an ihrem Ende 19
Trägerflüssigkeit zugeführt werden kann. Die Leitung 18 steht über
eine zweite Pumpe 20 mit einer weiteren Verbindung des Probenbemes
sungsventils 14 in Verbindung. Die Leitung 18 kann in einer ent
sprechenden Stellung des Probenbemessungsventils 14 mit einer Leitung 21
in Verbindung gebracht werden, die in eine Vermischungsvorrichtung
22 führt.
Über das Ende 23 einer weiteren Leitung 24 und die zweite Pumpe 20
kann ein Reduziermittel in die Vermischungsvorrichtung 22 vorbei an
dem Ventil 14 eingeführt werden. Stromabwärts von dem Verbindungs
punkt 25, an dem die Trägerflüssigkeit und das Reduziermittel zusam
mengeführt werden wird über eine Drucksteuervorrichtung 26 die Zufuhr
eines neutralen Gases oder Edelgases, wie zum Beispiel Argon, in die
Leitung 27 gesteuert. Die Leitung 27 mündet in eine
Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung 28. Über die mit der
Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung einerseits und dem Einlaß 6 an der
Küvette 3 andererseits verbundene Leitung 29 kann Gas unmittelbar in
die Küvette eingeführt werden. Andererseits kann aus der
Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung über eine Leitung 30 und die zweite
Pumpe 20 an dem Ende 31 der Leitung 30 Abfallflüssigkeit in einen
nicht dargestellten Behälter abgeführt werden.
In der Fig. 2 sind die beiden möglichen Stellungen A und B des Pro
benbemessungsventils 14 dargestellt. In der Stellung A wird über die
Abmeßschleife 35 die Leitung 13 mit der Leitung 15 verbunden. In der
Stellung B des Ventils wird die Leitung 18 über die Abmeßschleife 35
mit der Leitung 21 verbunden.
Die Probenzuführvorrichtung 11 arbeitet wie folgt:
Bei der in Fig. 2 gezeigten Stellung A des Probenbemessungsventils 14
wird aus der Probenentnahmevorrichtung 12 ein Probenflüssigkeitsstrom
über die Leitung 13, die Probenbemessungsschleife 35 des Probenbemes
sungsventils 14, die Leitung 15 und die erste Pumpe 16 in Richtung
auf das Ende 17 der Leitung 15 transportiert. Sobald die Probenbemes
sungsschleife 35 vollständig mit Probe gefüllt ist, wird das Proben
bemessungsventil 14 in die in Fig. 2 gezeigte Stellung B verstellt.
In der Probenbemessungsschleife 35 ist sodann eine vorbestimmte Menge
Probe zunächst abgeschlossen. Die Menge Probe, die für die Unter
suchung gewünscht wird, kann durch Wahl verschiedener
Probenbemessungsschleifen 35 bestimmt werden, mit denen etwa Proben
mengen von 0,5 oder 1 ml oder auch kleineren oder größeren Proben ab
gemessen werden können.
Sobald das Probenbemessungsventil 14 in die Stellung B gebracht ist,
wird durch die Probenbemessungsschleife 35 von der Leitung 18 her
Trägerflüssigkeit mit Hilfe der zweiten Pumpe 20 gepumpt und so die
Probe in die Probenmischvorrichtung 22 geleitet. In diese Proben
mischvorrichtung 22 wird kontinuierlich über die Leitung 24 an dem
Mischungspunkt 25 Reduziermittel zugeführt. Durch das Reduziermittel
wird das Quecksilber in der Probe in den atomaren Zustand reduziert.
Durch die Zuführung von etwa Argongas unter einem vorbestimmten Druck
mit Hilfe der Drucksteuervorrichtung 26 wird ein Trägergasstrom mit
vorbestimmtem Durchfluß erzeugt. Sofern dieser Trägergasstrom noch
Flüssigkeit enthält, wird diese in der
Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung getrennt. Während der Flüssigkeits
anteil über die Leitung 30 und die zweite Pumpe an das Auslaßende 31
als Abfallflüssigkeit transportiert wird, fließt der die Quecksilber
probe im atomaren Zustand enthaltende Trägergasstrom über die Leitung
29 und den Einlaß 6 in die Küvette 3 und an deren Ende wieder durch
den Auslaß 7 aus der Küvette ab.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel hatte die Küvette einen Innendurch
messer ⌀i = 0,6 cm und eine Länge L = 20 cm. Daraus ergibt sich ein
Volumen V - 23 cm³. Der Durchfluß an Argongas betrug F = 100 ml/60 s.
Die Flußgeschwindigkeit war demnach so groß, daß in einer Zeit von F×V = 13,8 s
einmal das gesamte Volumen der Küvette ersetzt wurde.
Bevorzugt wurde die Meßzeit so bemessen, daß sie wenigstens fünfmal
die Wechselzeit für den Austausch des Volumens der Küvette betrug.
Bei dem anhand der Fig. 1 und 2 beschriebenen
Atomabsorptionsspektrometer kann je nach dem Gehalt von Quecksilber
in der Meßprobe bei höheren Gehalten an Quecksilber mit Hilfe der
Emissionslinie 254 nm und bei sehr geringen Gehalten an Quecksilber
etwa im Bereich zwischen 0,01 und 1 ng mit Hilfe der Emissionslinie
185 nm gemessen werden. Wie jedoch bereits eingangs ausgeführt wurde,
wird die Emissionslinie 185 nm auch von etwaigem Wasserdampf absor
biert, der nach dem Durchlauf des die Probe enthaltenden Trägergases
durch die Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung 28 noch in der Probe
enthalten ist. Der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke
besteht nun darin, den Wasserdampfgehalt in der Probe über den zeit
lichen Durchlauf der Probe durch die Probenaufnahmekammer hinweg mög
lichst konstant zu halten. Ein gleichmäßiger Wasserdampfgehalt in der
Probe führt zu einem konstanten Rauschen, wodurch die Empfindlichkeit
der Messung wesentlich verbessert wird. Zusätzlich zu einer Ver
gleichmäßigung ist es natürlich erstrebenswert, eine Vergleich
mäßigung bei insgesamt niedrigem Wasserdampfgehalt insgesamt zu ver
wirklichen, da in diesem Falle der Rauschpegel insgesamt zusätzlich
erniedrigt wird.
In Fig. 3 ist eine Anordnung vorgesehen, bei der eine insgesamt mit
40 bezeichnete Konditioniereinrichtung in die Leitung 6 zwischen die
Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung 28 und die Probenaufnahmekammer 3
eingefügt ist. Bei dieser Anordnung besteht die Leitung 6 etwa aus
einem kurzen Leitungsrohr, das etwa aus einem chemisch resistenten
Metall bzw. Metallegierung oder auch etwa einem chemisch resistenten
Kunststoff, wie etwa Polytetrafluorethylen (PTFE) bestehen kann. Um
das durch diese Leitung gebildete Volumen möglichst niedrig zu hal
ten, sollte der innere Durchmesser vorzugsweise 1 mm und gegebenen
falls kleiner sein. Zur Vergrößerung der Wärmekapazität ist die Lei
tung 6 in einer Schleife 41 durch ein in einem Behälter 42 enthalte
nes Wasserbad 43 geführt. Das Wasserbad sorgt dafür, daß die Kondi
tioniervorrichtung eine äußerst hohe Wärmekapazität gegenüber der
durch die Leitung 41 geleiteten Probe besitzt. Mit dem Wasserbad 43
ist eine Regelvorrichtung 44 verbunden, die für eine Regelung der
Temperatur des Wasserbades 43 auf einer vorbestimmten Temperatur
sorgt.
Anstelle des in Fig. 3 gezeigten Schlauches 41 könnte auch etwa ein
mit der Leitung 6 verbundener Block vorgesehen sein, der etwa aus
einem gut wärmeleitenden Material gebildet ist und der eine Vielzahl
von Durchleitungen aufweist, durch die das Trägergas mit der Probe
strömen kann. Dieser nicht gezeigte Block wäre in derselben Weise wie
die Schleife 41 in dem Wasserbad 43 gehaltert, um diesen auf einer
vorbestimmten Temperatur zu halten. Der entsprechende Block könnte
etwa auch aus einem Sintermaterial bestehen, das Poren vorbestimmter
Größe, etwa im Bereich von 20 bis 100 µm, aufweist.
Wurde die Temperatur der Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung auf Zim
mertemperatur bei etwa 25°C gehalten, so wurden durchaus gute Er
gebnisse bereits dann erzielt, wenn etwa das Wasserbad 43 auf einer
Temperatur von 20° gehalten wurde. In dem vorgenannten Fall konnte
jedoch auch noch eine zusätzliche Erniedrigung des Wasserdampfgehal
tes insgesamt erreicht werden, wenn die Wasserbadtemperatur statt auf
20°C etwa auf einer Temperatur zwischen 1°C und 10°C und vorzugsweise
bei etwa 2°C bis 5°C gehalten wurde.
Fig. 4 zeigt eine ähnliche Ausführungsform wie in Fig. 3. In diesem
Fall ist die in der Leitung 6 zwischen die
Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung 28 und die Probenaufnahmekammer 3
geschaltete Konditioniereinrichtung allgemein mit 50 bezeichnet. Die
se besteht im wesentlichen aus einer dünnen Durchlaßleitung 51, die
einerseits von einem Kühlmantel in Form eines Rohres 52 und anderer
seits von einer Heizspirale 53 umgeben ist. Der Kühlmantel 52 weist
eine Zuführleitung 54 für Kühlflüssigkeit und eine Abführleitung 55
für die Kühlflüssigkeit auf. Die Heizspirale 53 weist elektrische Zu
leitungen 56 und 57 auf. Die der Leitung 54 zugeführte Kühlflüssig
keit wird durch eine Temperaturregelvorrichtung 58 geleitet, um die
Flüssigkeit auf einer bestimmten Temperatur zu halten. Anstelle des
Kühlrohres 52 könnte natürlich auch eine entsprechende elektrische
Kühlvorrichtung vorgesehen sein.
Mit der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform der Konditioniereinrich
tung kann insbesondere die Temperatur, auf der die Durchflußleitung
51 gehalten wird, im Verhältnis zu der Temperatur der
Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung 28 auf einer möglichst niedrigen
Temperatur gehalten werden. Auf diese Weise ergibt sich neben einer
Vergleichmäßigung des Wasserdampfgehaltes eine zusätzliche Herab
setzung des Wasserdampfgehaltes. Bevorzugte Temperaturen lagen bei
dieser Anordnung im Bereich von 1°C bis 5°C und vorzugsweise bei 5°c.
Die gezeigte Ausführungsform hat den wesentlichen Vorteil, daß nach
einer oder mehreren Messungen die Durchleitung von Kühlflüssigkeit
durch die Kühlvorrichtung 52 gestoppt und die Temperatur der Lei
tungen 51 mit Hilfe der Heizwicklung erhöht werden kann. Durch die
Erhöhung der Temperatur wird während der Durchleitung von Trägergas
ohne Probe das kondensierte Wasser verdampft und von dem Trägergas
mitgenommen. Da während dieser Zeit keine Messungen durchgeführt wer
den, stört dieser Vorgang nicht das Meßergebnis.
Wie aus dem Vorstehenden hervorgeht, ist die Anwendung der Erfindung
nicht auf ein Absorptionsspektrometer zur Messung der Quecksilberkon
zentration beschränkt, sondern kann überall dort Anwendung finden, wo
bei einer Messung nach der Atomabsorptionsspektrometrie die von der
zu messenden Probe absorbierte Emissionslinie auch von dem gleich
zeitig in der Probe enthaltenden Wasserdampf absorbiert wird.
Claims (10)
1. Atomabsorptionsspektrometer zur Messung der Quecksilberkonzentra
tion in einer Probe mit einer Einrichtung zur Erzeugung vorbestimmter
Emissionslinien des Quecksilbers, einer mit der Strahlung wenigstens
einer auch von Wasserdampf absorbierbaren Emssionslinie durchstrahl
baren Probenaufnahmekammer, Einrichtungen zur Messung der Extinktion
der durch die Probenaufnahmekammer gelaufenen Strahlung, sowie einer
Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung, über die die Probe der Probenauf
nahmekammer zuführbar ist, gekennzeichnet durch eine von der Probe
durchströmbare Konditioniereinrichtung (40, 50) zwischen der
Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung (28) und der Probenaufnahmekammer
(3), die eine wesentlich größere Wärmekapazität als die jeweilige
Probe aufweist, und durch Einrichtungen (44, 58) zum Halten der Kon
ditioniereinrichtung auf einer vorbestimmten, unterhalb der Tempera
tur der Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung liegenden Temperatur.
2. Atomabsorptionsspektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Konditioniereinrichtung (40, 50) eine Kühleinrichtung
(44, 58) umfaßt.
3. Atomabsorptionsspektrometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Konditioniereinrichtung (40) eine durch ein
Wasserbad (43) geführte Leitung (41) umfaßt.
4. Atomabsorptionsspektrometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Leitung aus Kunststoff, Metall oder Glas besteht.
5. Atomabsorptionsspektrometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Konditioniereinrichtung (40, 50) einen eine
oder mehrere Durchlaßleitungen aufweisenden Block umfaßt.
6. Atomabsorptionsspektrometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß der Block aus einem Sintermaterial besteht.
7. Atomabsorptionsspektrometer nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizvorrichtung (53) vorge
sehen ist, um die Konditioniervorrichtung (50) vorübergehend auf eine
Temperatur oberhalb der vorbestimmten Temperatur aufzuheizen.
8. Verfahren zur Messung der Quecksilberkonzentration in einer Probe
nach der Atomabsorptionsspektrometrie, wobei die Probe mit einer auch
von Wasserdampf absorbierbaren Emissionslinie des Quecksilbers durch
strahlt wird und die Probe vor der Messung durch eine
Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung geführt wird, dadurch gekennzeich
net, daß die Probe nach Durchlaufen der
Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung und vor der Messung durch eine Kon
ditioniervorrichtung mit einer wesentlich größeren Wärmekapazität als
die Probe geführt wird, und daß die Konditioniervorrichtung auf einer
vorbestimmten, unterhalb der Temperatur der
Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung liegenden Temperatur gehalten wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung auf Zimmertemperatur und die Kondi
tioniereinrichtung auf einer Temperatur im Bereich zwischen Zimmer
temperatur und 0°C gehalten wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeich
net, daß die Konditioniereinrichtung zwischen den Messungen oder zwi
schen jeweils einer Anzahl von Messungen auf eine über der während
der Messung vorbestimmten Temperatur liegenden Temperatur aufgeheizt
wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934333572 DE4333572A1 (de) | 1993-05-17 | 1993-10-01 | Atomabsorptionsspektrometer und Verfahren zur Messung nach der Atomabsorptionsspektrometrie |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4316513A DE4316513B4 (de) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | Atomabsorptionsspektrometer |
DE19934333572 DE4333572A1 (de) | 1993-05-17 | 1993-10-01 | Atomabsorptionsspektrometer und Verfahren zur Messung nach der Atomabsorptionsspektrometrie |
Publications (1)
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