DE673087C

DE673087C - Device for the volumetric rapid determination of the carbon after the combustion process as well as for the rapid determination of the carbonic acid which can be released by glowing and acid exposure

Info

Publication number: DE673087C
Application number: DER97806D
Authority: DE
Inventors: Dr Hubert Grewe; Dr Herman Johan Van Royen
Original assignee: HERMAN JOHAN VAN ROYEN DR; HUBERT GREWE DR
Current assignee: HERMAN JOHAN VAN ROYEN DR; HUBERT GREWE DR
Priority date: 1936-11-12
Filing date: 1936-11-12
Publication date: 1939-03-16

Description

Gerät zur volumetrischen Schnellbestimmung des Kohlenstoffs nach dem Verbrennungsverfahren sowie zur Schnellbestimmung der durch Glühen und Säureeinwirkung freimachbaren Kohlensäure In vielen Industriezweigen ist die schnelle Ermittlung des Kohlenstoff- oder des Kohlensäuregehaltes ihrer Rohstoffe und Erzeugnisse von besonderer Wichtigkeit. Vor allem ist in der eisenerzeugenden Industrie bei der neuzeitlichen Herstellung von Roheisen, Ferrolegierungen, Eisen und Stahl für die sichere Führung des Schmelzvorganges eine schnelle Unterrichtung über den jeweiligen Kohlenstoffgehalt der Schmelzbäder und der Abstiche unerläßlich. Ebenso wird in den eisenverbrauchenden Großbetrieben eine schnelle Kontrolle des Kohlenstoffgehaltes der zur Verarbeitung kommenden Werkstoffe verlangt. Die hierbei am häufigsten @durchgeführte Bestimmung des Kohlenstoffs geschieht gasanalytisch nach dem Verbrennungsverfahren. Das Verbrennen der Roheisen- öder Stahlprobe im Sauerstoffstrom zum Zwecke der Kohlenstoffbestimmung wird hier, wo es neben der Schnelligkeit auch auf große Genauigkeit ankommt, allen anderen Arbeitsweisen vorgezogen, da allein bei diesem Verfahren keine Beeinflussung des Kohlenstoffbefundes durch irgendwelche Legierungselemente des Eisens oder Stahls eintritt.Device for the volumetric rapid determination of carbon according to the Combustion methods as well as for the rapid determination of the incandescent and acid exposure Free carbon dioxide In many branches of industry is the quick determination the carbon or carbonic acid content of their raw materials and products of particular importance. It is particularly important in the iron making industry modern production of pig iron, ferro-alloys, iron and steel for the safe management of the melting process a quick briefing about the respective The carbon content of the weld pools and tapping is essential. Likewise, in the iron-consuming large companies a quick control of the carbon content of the materials to be processed. The most frequently performed @ The carbon is determined by gas analysis using the combustion process. Burning the pig iron or steel sample in a stream of oxygen for the purpose of determining carbon is here, where not only speed is important but also great accuracy, for everyone Preferred to other working methods, as this alone has no influence the carbon finding through any alloying elements of iron or steel entry.

Nach dem Verbrennungsverfahren mit gasanalytischer Ermittlung des Kohlenstoffs wird die Eisen-, Stahl- oder Roheisenprobe in einem Marsofen im Sauerstoffstrom verbrannt, wobei der Kohlenstoff restlos in Kohlensäure übergeführt wird. Bei der bekannten Arbeitsweise werden die Verbrennungsgase, die neben dem überschüssigen Sauerstoff und der Kohlensäure noch andere flüchtige Verbindungen sauren Charakters enthalten, z. B. Schwefeldioxyd, von den letzteren gereinigt und in einen Kohlenstoffbestimmungsapparat (Volumeter) geleitet. Es sind mehrere Ausführungsformen des Volumeters bebekanntgeworden. Bei allen ist der Grundge-# danke der gleiche. Die Gase werden auf Raumtemperatur gekühlt, in einer Meßbürette aufgefangen und ihr Volumen gemessen. Zur Feststellung der Kohlensäure im Gase besitzen alle Apparate eine Absorptionspipette, die mit einer starken Kalilaugelösung gefüllt ist. In dieses Absorptionsgefäß wird das Gas gedrückt und, da die Absorption der Kohlensäure beim einmaligen Durchleiten niemals vollständig ist, muß sie wiederholt werden, bei der Bestimmung höherer Kohlenstoffgehalte ist sogar eine dritte Absorption notwendig. Zur Wiederholung der Absorption muß das Gas j edesmal wieder in die Meßbürette zurückgesogen und wieder in das Absorptionsgefäß gedrückt werden. Nach der letzten Absorption wird das verbliebene Gas abermals in die Meßbürette geleitet und zurückgemessen. -Die eingetretene Volumenverminderung entspricht der Menge Kohlensäure. Aus der Volumenverminderung kann in bekannter Weise der Kohlenstoffgehalt auf einer Skala abgelesen werden, der gegebenenfalls noch unter Berücksichtigung von Temperatur und Druck zu korrigieren ist.According to the combustion process with gas analysis determination of the Carbon becomes the iron, steel or pig iron sample in a Martian furnace in a stream of oxygen burned, whereby the carbon is completely converted into carbonic acid. In the well-known way of working are the combustion gases, in addition to the excess Oxygen and carbonic acid have other volatile ones links acidic character, e.g. B. sulfur dioxide, purified from the latter and into a carbon meter (volumeter). There are several embodiments of the volumeter became known. The basic idea is the same for all of them. The gases are cooled to room temperature, collected in a measuring burette and measured their volume. All apparatuses have the ability to determine the carbon dioxide in the gas an absorption pipette filled with a strong solution of potassium hydroxide. In this Absorption vessel is pressed the gas and, since the absorption of carbonic acid during once through is never complete, it must be repeated for the To determine higher carbon contents, a third absorption is even necessary. To repeat the absorption, the gas has to be sucked back into the measuring burette each time and pushed back into the absorption vessel. After the last absorption the remaining gas is again fed into the measuring burette and measured back. -The decrease in volume that has occurred corresponds to the amount of carbonic acid. From the Volume reduction can be in a known manner the carbon content on a scale can be read off, possibly still taking temperature into account and pressure is to be corrected.

Die mehrmalige Absorption mit dem damit verbundenen Hinundzurückleiten des Gases beansprucht den Hauptteil der Ausführungszeit. Auch der Einbau mehrerer Absorptionsgefäße kann die Zeit nicht wesentlich verkürzen. Das Gas wird bei den bekannten Apparaten dieser Art, die zwei Absorptionsgefäße besitzen, von der Meßbürette in das erste Absorptionsgefäß gedrückt, erst wenn es sich hier vollständig gesammelt hat, wird es in die zweite geleitet, wobei darauf geachtet werden muß, daß im ersten kein Gasrest zurückbleibt. Vom zweiten Absorptionsgefäß wird das Gas wieder in die Meßbürette zurückgeleitet.The repeated absorption with the associated flowing back and forth of the gas takes up most of the execution time. Even the installation of several Absorption vessels cannot significantly shorten the time. The gas is at the known apparatus of this type, which have two absorption vessels, from the measuring burette pressed into the first absorption vessel only when it is completely collected here it is directed into the second, whereby it must be ensured that in the first no gas residue remains. From the second absorption vessel, the gas is returned to the Measuring burette returned.

Die Feststellung der Kohlensäuremenge in den Verbrennungsgasen erfordert demnach bei Geräten mit einem Absorptionsgefäß folgende Arbeitsgänge. 1. Arbeitsgang: Auffangen und Abmessen der Gase; 2. Arbeitsgang: Herüberdriickenderselben in dasAbsorptionsgefäß; 3. Arbeitsgang: Zurückleiten in die Bürette; 4. Arbeitsgang: Herüberdrücken ins Absorptionsgefäß; 5. Arbeitsgang: Zurückleiten und Abmessen. Bei Probegut mit höherem Kohlenstoffgehalt erhöht sich die Zahl der Arbeitsgänge noch um zwei. Bei den Geräten mit zwei Absorptionsgefäßen ist die Zahl der Arbeitsgänge mindestens vier.The determination of the amount of carbonic acid in the combustion gases requires therefore the following operations for devices with an absorption vessel. 1st step: Collecting and metering the gases; 2nd step: pushing the same into the absorption vessel; 3rd operation: return to the burette; 4th step: Push over into Absorption vessel; 5. Work step: return and measure. For sample goods with a higher Carbon content increases the number of operations by two. With the devices with two absorption vessels, the number of operations is at least four.

Die Erfindung bezieht sich nun auf ein Volumeter, das es gestattet, die Bestimmung wesentlich zu vereinfachen und zu beschleunigen.. Nach der Erfindung besitzt das neue Gerät zwei dicht nebeneinander angebrachte, mit wässeriger Sperrflüssigkeit gefüllte Meß--büretten, von denen die eine vor und die andere hinter eine mit einem festen Absorptionsmittel für Kohlensäure gefüllte Absorptionsvorrichtung geschaltet und jede durch ein Kapillarrohr mit der anderen Absorptionsvorrichtung verbunden und gegen sie abschließbar ist. Beim v olumetriscben Arbeiten in der technischen Gasanalyse; wo nur Zoo cms, im Höchstfalle 25o cms zur Untersuchung genommen werden, sind bisher als Absorptionsmittel für Kohlensäure ausschließlich stark alkalische Lösungen, meist 30 °/oige Kalilauge, genommen worden. Ein festes Absorptionsmittel, und zwar ein Stück Kal@umhydroxyd hat man nur da nehmen können, wo nicht mit wässeriger Sperrflüssigkeit, sondern mit Ouecksilber gearbeitet wurde, beispielsweise bei den Ausführungsformen der Gasanalyse, wie sie von B un s en, H e m p e 1 u. a. angegeben wurden. Nur bei der gewichtsanalytischen Bestimmung der Kohlensäure sind häufiger feste Absorptionsmittel angewandt worden, so beispielsweise bei der gewichtsanalytischen Kohlenstoffbestimmung in Roheisen und Stahl nach dem Chromschwefelsäureverfahren von Co r 1 e i s (vgl. B a u e r-D e i ß, Probenahme und Analyse von Eisen und Stahl, Verlag J. Springer, Berlin, S, 122) oder nach -den Verbrennungsverfahren im Sauerstoffstrom (B a u e r-D e i ß, S. r31), bei denen die entstehende Kohlensäure in einem Natronkalkrohr aufgefangen wird.The invention now relates to a volumeter that allows to simplify and speed up the determination considerably .. According to the invention the new device has two closely attached with aqueous sealing liquid filled measuring burettes, one in front of and the other behind one with one solid absorbent switched to carbon dioxide filled absorption device and each connected to the other absorption device by a capillary tube and can be locked against them. In volumetric work in technical Gas analysis; where only zoo cms, at most 25o cms, are taken for examination, have so far only been strongly alkaline as an absorbent for carbon dioxide Solutions, mostly 30% potassium hydroxide, have been used. A solid absorbent, A piece of Kal @ umhydroxyd could only be taken where it was not watery Barrier liquid, but was worked with mercury, for example in the Embodiments of gas analysis as described by B un s en, H e m p e 1 and others. specified became. Only with the weight-analytical determination of the carbonic acid are more common solid absorbents have been used, for example in weight analysis Determination of carbon in pig iron and steel using the chromium-sulfuric acid method von Co r 1 e i s (see B a u e r-D e i ß, sampling and analysis of iron and steel, Verlag J. Springer, Berlin, S, 122) or according to the combustion process in an oxygen stream (B a u e r-D e i ß, p. R31), in which the resulting carbon dioxide is stored in a soda lime pipe is caught.

Es ist fernerhin beachtenswert, .daß bei der gasanalytischen Ermittlung der Kohlensäure auch beim Arbeiten über Quecksilber auf die Anwendung eines festen Absorptionsmittels oft verzichtet wurde, weil den alkalischen Lösungen eine mindestens ebenso starke, wenn nicht stärkere Absorptionskraft als den bekannten festen Mitteln zugeschrieben wurde. Die Erfinder haben nun festgestellt, daß als festes Absorptionsmittel für Kohlensäure sich Natronasbest in der unten näher beschriebenen Absorptionseinrichtung außerordentlich gut eignet und schneller und kräftiger absorbiert als eine 30 °/oige Kalilauge. Bei einmaligem Durchleiten der Gase mit einer Geschwindigkeit, die weit größer ist, als es bei gewichtsanalytischen ' Bestimmungen Vorschrift ist und die selbst noch die bei gasanalytischen Arbeiten übliche größere Geschwindigkeit übertrifft, wird die Kohlensäure auch bei den höchsten Konzentrationen, die bei der Kohlenstoffbestimmung in Stahl und Roheisen auftreten, restlos absorbiert. An sich sind schon gasanalytische Apparaturen bekannt, bei denen zur Feststellung des Ausgangsvolrimens eines Gases vor und des Endvolumens nach der Absorption zwei Büretten vorgesehen sind. Alle bisherigen Kohlenstoffvolumeter besitzen dagegen nur eine Bürette, in der das Gas aufgefangen, abgemessen und nach der Absorption zurückgemessen wird. Das neue Schnellgerät besitzt, wie erwähnt, zwei dieser an sich bekannten Büretten, eine-vor und eine hinter der Absorptionsvorrichtung, beide durch ein Kapillarrohr mit ihr verbunden und die erste Bürette durch einen Winkelhahn, die zweite durch einen Dreiweghahn von ihr abschließbar. In der Bürette vor der Absorptionsvorrichtung werden die Gase aufgefangen und gemessen, dann durch Heben und Senken der Niveaugefäße durch das Absorptionsgefäß hindurch in die zweite Bürette gedrückt und hier zurückgemessen. Die Zahl der Arbeitsgänge beträgt somit nur zwei. (i. Auffangen und Ablesen; 2. Herüberdrücken und Ablesen). Mit dem Fortfall des Hinundherleitens wird die Handhabung des ganzen Gerätes zu einem gleichmäßigen, der menschlichen Veranlagung am meisten entsprechenden Arbeiten von links nach rechts. Die Bedien2ung wird dadurch sehr erleichtert. Die Büretten sind dicht nebeneinander angebracht, um jeden Temperaturunterschied zwischen ihnen nach Möglichkeit auszuschalten.It is also noteworthy that in the gas-analytical determination the carbonic acid also when working on mercury on the application of a solid Absorbent was often dispensed with because the alkaline solutions had at least one as strong, if not stronger, absorption power than the known solid means was attributed. The inventors have now found that as a solid absorbent For carbon dioxide, soda asbestos can be found in the absorption device described in more detail below exceptionally well suited and absorbed faster and more powerfully than a 30% Potassium hydroxide. When the gases are passed through once at a speed that is far is greater than is prescribed for weight analysis' determinations and the even exceeds the higher speed usual in gas analysis work, the carbonic acid is also at the highest concentrations that are used in the determination of carbon occur in steel and pig iron, completely absorbed. Are in themselves gas analysis apparatuses are already known in which to determine the initial volume of a gas before and the end volume after absorption, two burettes are provided are. All previous carbon volumeters, on the other hand, have only one burette, in which the gas is collected, measured and measured back after absorption. As mentioned, the new high-speed device has two of these burettes, which are known per se, one in front of and one behind the absorber, both through a capillary tube connected to it and the first burette through an angle stopcock, the second through a three-way valve can be locked by her. In the burette in front of the absorption device the gases are collected and measured, then by raising and lowering the level vessels pressed through the absorption vessel into the second burette and measured back here. The number of operations is therefore only two. (i.collecting and reading; 2. Push over and read). With the elimination of the guiding back and forth, the handling becomes of the whole device to a uniform, human disposition most corresponding work from left to right. The operation becomes very much relieved. The burettes are placed close together to avoid any temperature difference to switch off between them if possible.

Beim Gebrauch fester Absorptionsmittel mußte bisher nach den Erfahrungen der exakten Gasanalyse entweder mit einer gegen das feste Mittel indifferenten Sperrflüssigkeit, und zwar fast ausnahmslos Quecksilber gearbeitet werden, wobei die Absorptionsgefäße vor und nach der Absorption mit Quecksilber gefüllt sein mußten und das Gas vor und nach der Absorption in einer besonderen Bürette gemessen wurde. Oder aber das Gas wurde vor und nach der Absorption in einer besonderen Bürette gemessen und daneben durch weitere Messungen die Menge und der Druck des in der Absorptionseinrichtung selbst befindlichen, gegen die Absorptionsmittel indifferenten Gases vor und nach der Absorption bestimmt und die in der Absorptionsvorrichtung eingetretene Änderung des Gasinhaltes bei der Berechnung der Ergebnisse berücksichtigt.The use of solid absorbents has hitherto had to be based on experience the exact gas analysis either with a sealing liquid that is indifferent to the solid medium, and almost without exception mercury are worked, with the absorption vessels had to be filled with mercury before and after absorption and the gas before and measured after absorption in a special burette. Or that Gas was measured before and after absorption in a special burette and next to it by further measurements the amount and the pressure of the in the absorption device self-contained gas indifferent to the absorbent before and after the absorption is determined and the change that has occurred in the absorption device of the gas content is taken into account when calculating the results.

Die Erfinder haben nun gefunden, daß es unter den bei der volumetrischen Kohlenstoffbestimmung vorliegenden Bedingungen, wo es nur darauf ankommt, aus einem Gasgemisch von Sauerstoff und Kohlensäure die letztere quantitativ herauszuholen, nicht notwendig ist, das Absorptionsgefäß mit einer gegen das Absorptionsmittel indifferenten Sperrflüssigkeit zu füllen oder in der vorstehend beschriebenen bekannten Weise zu arbeiten, sondern daß es ebenso richtig ist, wenn das Absorptionsgefäß, in dem sich das feste Mittel in lockerer Schüttung befindet, zu Beginn und Ende der Bestimmung mit Sauerstoff oder kohlensäurefreier Luft von gleichem Druck gefüllt ist. Bei dem neuen Gerät wird dies dadurch erreicht, daß zu Beginn während des Auffangens und Abmessens der Verbrennungsgase in der linken Bürette (Auffangebürette) die Absorptionsvorrichtung gegen diese durch den Winkelhahn abgesperrt ist, aber durch den Dreiweghahn mit der Außenluft in Verbindung und damit unter Atmosphärendruck steht. Die rechte Bürette ist dabei noch mit der Sperrflüssigkeit gefüllt und durch den Dreiweghahn gegen die Absorptionsvorrichtung abgeschlossen. Zur Ab- sorption werden dann beide Büretten mit dem Absorptionsgefäß durch Drehen der Hähne verbunden und das Absorptionsgefäß gegen die Außenluft abgeschlossen. Nach dem Herüberdrücken der Gase in die rechte Bü rette (Ablesebürette) bleibt das Absorptionsgefäß mit der Bürette in Verbindung, und das Gas darin stellt sich deshalb selbsttätig beim Ablesen des Volumens des Restgases wieder unter Atmosphärendruck. Es wird also ein Meßraum geschaffen, der aus rechter Bürette nebst Absorptionsgefäß besteht.The inventors have now found that under the conditions present in the volumetric determination of carbon, where it is only important to quantitatively extract the latter from a gas mixture of oxygen and carbonic acid, it is not necessary to fill the absorption vessel with a sealing liquid which is indifferent to the absorbent or to work in the known manner described above, but that it is just as correct if the absorption vessel in which the solid medium is loosely filled is filled with oxygen or non-carbonated air of the same pressure at the beginning and end of the determination. With the new device this is achieved by the fact that at the beginning during the collection and measurement of the combustion gases in the left burette (collecting burette) the absorption device is blocked from this by the angle valve, but is connected to the outside air through the three-way valve and is therefore under atmospheric pressure . The burette on the right is still filled with the sealing liquid and sealed against the absorption device by the three-way stopcock. Both burettes with the absorption vessel, sorption to waste then joined by turning the taps and completed the absorption vessel from the outside air. After the gases have been pushed over into the right burette (reading burette), the absorption vessel remains in contact with the burette, and the gas in it therefore automatically returns to atmospheric pressure when the volume of the residual gas is read off. A measuring space is created which consists of a right burette and an absorption vessel.

Um die nicht ungefährliche und die Handhabung eines Schnellgerätes sehr erschwerende Verwendung von Quecksilber als Sperrflüssigkeit zu vermeiden, soll ferner bei dem Gerät gemäß der Erfindung mit einer wässerigen Sperrflüssigkeit (angesäuerter Kochsalzlösung) gearbeitet werden. Es war zu erwarten, daß bei der Benutzung von zwei mit wässeriger Sperrflüssigkeit gefüllten Büretten und einer Absorptionsvorrichtung, die mit fein verteiltem Natriumhydroxyd (Natronasbest) gefüllt ist, ohne Berücksichtigung der unterschiedlichen Wasserdampftensionen Fehler in die Befunde .eingetragen würden. Es hat sich überraschend aber folgendes gezeigt: Der Sauerstoff, der bei der Kohlenstoffbestimmung zum Verbrennen von Stahl und Roheisen genommen wird, ist bekanntlich nicht trocken, sondern wird, ehe er in den Verbrennungsofen kommt, angefeuchtet, und nach der Verbrennung wird er zusammen mit der Kohlensäure über wässeriger Sperrflüssigkeit aufgefangen. Da der Verbrennungsvorgang etwa zwei bis drei Minuten dauert, hat das Gas Gelegenheit, während dieser Zeit sich weiter mit Wasserdampf zu sättigen, so daß seine Wasserdampfspannung dem Sättigungsdruck ungefähr gleichkommen wird. Dieses Gas wird nun über ein so scharfes Trocknungsmittel wie festes Natriumhydroxyd geleitet, über welchem der Gleichgewichtsdruck des Wasserdampfes bei 25° nur o,2o mm Hg beträgt (nach den Angaben von Landoldt-Börnstein) und in der rechten Bürette zurückgemessen. Die rechte Bürette enthält zwar auch eine wässerige Sperrflüssigkeit,.das Gas steht aber höchstens 30 Sekunden darüber. Es war nun nicht zu erwarten und es ist auch keineswegs sicher, daß das Gas in dieser kurzen Zeit ,den gleichen hohen Sättigungsgrad wie in der linken Bürette erreicht. Eine einfache Überlegung zeigt, .daß selbst geringe Änderungen in der Dampfspannung das Ergebnis der Kohlenstoffbestimznung völlig verfälschen können. Denn selbst ein Unterschied von nur 2 mm zwischen der Dampfspannung in der linken und rechten Bürette würde noch einen Fehler von rund o,o5 °J0 Kohlenstoff bedingen. Nachgewiesenermaßen werden aber mit dem neuen Schnellgerät bei allen Kohlenstoffgehalten absolut dieselben Ergebnisse wie bei der exakten gewichtsanalytischen Bestimmung erhalten.In order to avoid the use of mercury as a barrier liquid, which is not harmless and makes the handling of a high-speed device very difficult, the device according to the invention should also work with an aqueous barrier liquid (acidified saline solution). It was to be expected that when two burettes filled with aqueous sealing liquid and an absorption device filled with finely divided sodium hydroxide (soda asbestos) were used, errors would be entered in the findings without taking into account the different water vapor densities. Surprisingly, however, the following has been shown: The oxygen that is used to burn steel and pig iron when determining carbon is known not to be dry, but rather is moistened before it comes into the incinerator, and after the combustion it is together with the Carbon dioxide captured by aqueous sealing liquid. Since the combustion process takes about two to three minutes, the gas has the opportunity to continue to saturate itself with water vapor during this time, so that its water vapor tension will approximately equal the saturation pressure. This gas is now passed over a desiccant as sharp as solid sodium hydroxide, above which the equilibrium pressure of the water vapor at 25 ° is only 0.2o mm Hg (according to the information from Landoldt-Börnstein) and measured back in the right burette. The burette on the right also contains an aqueous sealing liquid, but the gas is above it for a maximum of 30 seconds. It was not to be expected and it is by no means certain that the gas would reach the same high degree of saturation as in the burette on the left in this short time. A simple consideration shows that even small changes in the vapor tension can completely falsify the result of the carbon determination. Because even a difference of only 2 mm between the vapor tension in the left and right burette would still cause an error of around 0.05 ° J0 carbon. However, it has been proven that the new high-speed device gives absolutely the same results for all carbon contents as with the exact weight-analytical determination.

Die zweite überraschende Tatsache beim Arbeiten mit dem neuen Gerät ist die, daß es ohne Störungen- gelingt, das Gas in einem Meßraum zurückzumessen, der zwei Bestandteile so verschiedener Wasserdampfspannung enthält wie angesäuerte Kochsalzkfsung (in der rechten Dürette) und Natronasbest (im Absorptionsgefäß).The second surprising fact when working with the new device is that it is possible to measure the gas back in a measuring room without interference, which contains two components of water vapor tension as different as acidified Salt solution (in the right-hand durette) and soda asbestos (in the absorption vessel).

Die beschriebene Anordnung der Büretten dicht nebeneinander gestattet es auch, zur Ablesung an beiden Büretten nur eine Skala zu benutzen. Im übrigen besitzt das Gerät eine Korrektionsvorrichtung für den Nullpunkt auf der linken Hälfte der Skala. Mit dem Gerät können in der gleichen Zeit, in der bisher eine Bestimmung durchzuführen war, mindestens zwei ausgeführt werden. Die Genauigkeit ist dabei die gleiche wie bei den bisherigen volumetrischen Bestimmungen.The described arrangement of the burettes close to one another is permitted it is also possible to use only one scale for reading on both burettes. Furthermore the device has a correction device for the zero point on the left half the scale. The device can be used to make a determination at the same time was to be carried out, at least two were to be carried out. The accuracy is there the same as for the previous volumetric determinations.

Als Absorptionsmittel kann. Natronasbest oder Kaliasbest oder eine Mischung beider genommen werden. Statt der genannten Alkaliasbeste, die wegen ihrer großen Oberfläche sehr schnell absorbieren, kann auch ein anderes weniger schnell absorbierendes Mittel genommen werden, beispielsweise Natronkallc, und mit diesem an Stelle der vorgesehenen zwei Absorptionsrohre mehrere hintereinander oder parallel geschaltete Rohre gefüllt werden.Can be used as an absorbent. Soda asbestos or potash or a Mixture of both can be taken. Instead of the mentioned alkali best because of her absorb a large surface very quickly, another can also absorb less quickly absorbent are taken, for example soda kallc, and with this instead of the two absorption tubes provided, several one behind the other or in parallel switched pipes are filled.

Neben der Kohlenstoffbestimmüng in Roheisen, und Stahl kann das Gerät überall da zur Untersuchung benutzt werden, wo beim Verbrennen im Sauerstoffstrom der Kohlenstoff restlos in Kohlensäure übergeht und sonstige flüchtige Verbindungen sauren Charakters, die bei der Verbrennung etwa entstehen, durch geeignete Mittel ausgewaschen oder zurückgehalten werden können bzw. wo die Kohlensäure mit einer gasförmigen Verbindung sauren Charakters im neuen Gerät zusammen zu ermitteln und nach gesonderter Bestimmung der letzteren aus der Differenz zu berechnen ist. Das neue Gerät kann fernerhin zur Kohlensäurebestimmung inRohstoffen undFertigwaren angewandt werden, wenn die Kohlensäure durch Glühen oder Säureeinwirkung frei gemacht und mittels Sauerstoffs oder eines anderen gegen das Absorptionsmittel indifferenten Gases ins Gerät gespült werden kann.In addition to determining carbon in pig iron and steel, the device can can be used for investigation wherever burning in a stream of oxygen the carbon is completely converted into carbonic acid and other volatile compounds acidic character, which may arise during combustion, by suitable means can be washed out or retained or where the carbonic acid with a gaseous compound of acidic character in the new device together to determine and after separate determination of the latter is to be calculated from the difference. That The new device can also be used to determine carbon dioxide levels in raw materials and finished goods can be used when the carbonic acid is released by glowing or acidic action and by means of oxygen or another indifferent to the absorbent Gas can be flushed into the device.

Bei Verwendung von Quecksilber als Sperrflüssigkeit an Stelle von Kochsalzlösung oder verdünnter Schwefelsäure können auch Schwefeldioxyd-Sauerstoff-Gemische bzw. Schwefeldioxyd-Luft-Gemische (Röstgase) auf ihren Schwefeldioxydgehalt untersucht werden.When using mercury as a sealing liquid instead of Saline solution or dilute sulfuric acid can also contain sulfur dioxide-oxygen mixtures or sulfur dioxide-air mixtures (roasting gases) are examined for their sulfur dioxide content will.

Das neue Gerät ist in der Zeichnung in einer beispielsweisen -Ausführungsform dargestellt, und zwar in Abb. i von vorn, Abb. 2 von hinten. Abb.3 zeigt die Absorptionsgefäße vergrQßert undAbb.¢ dieselben von der Seite. Vom Verbrennungsofen führt ein Verbindungsstück zur Reinigungsvorlage z. Bei der Ausführung einer Kohlenstoffbestimmung durchstreichen dieVerbrennungsgasedie Vorlage und, da der Ausgleichshahn3 geschlossen ist, den Kühler q.. Der Winkelhahn 5 wird so gestellt, daß er die gefüllte linke Meßbürette 6 mit der Leitung vom Kühler verbindet und die Leitung 8 zu den Absorptionsgefäßen g und io schließt. Das Niveaugefäß 7 steht hoch und bleibt im oberen Haltering 16, bis der Flüssigkeitsspiegel in der linken Meßbürette 6 bis etwa an. den Übergang von Bürettenkropf zum Meßrohr gesunken ist, dann wird es in den unteren linken 'Halter 16 gesetzt und gleichzeitig der Ausgleichhafn 3 geöffnet. Der Flüssigkeitsspiegel im Niveaugefäß und Meßrohr der Bürette steht dann auf dem korrigierten Nullpunkt auf ,der linken Skalenhälfte und das abgemessene Gas unter Atmosphärendruck. (Über Nullpunkteinstellung und Skala s. weiter unten.) Durch Drehen des Winkelhahnes 5 wird die Verbindung von der Meßbürette 6 mit den Absorptionsgefäßen hergestellt. Die rechte Bürette 12 muß bei hochgestelltem Niveaugefäß vor diesem Zeitpunkt schon gefüllt seine Durch den Dreiweghahn i i, der zum Auffüllen der Bürette i2 erst die Verbindung nach außen 17 schaffte und dann die Absorptionsgefäße zu einem etwaigen Druckausgleich mit der Außenluft verband, wird nun ebenfalls die rechteBürette mit denAbsorptionsgefäßen verbunden. Das Niveaugefäß 7 wird in dem oberen linken Halter gesetzt und das Niveaugefäß 13, langsam gesenkt. DieVerbrennungsgase werden dadurch durch die Absorptionsgefäße hindurch in die rechte Bürette gedrückt. Die linke Bürette kann jetzt gegen dieAbsorptionsvorrichtung abgeschlossen und zu einer neuen Bestimmung benutzt werden. Die rechte Bürette dagegen bleibt mit der Absorptionsvorrichtung bis zur Beendigung der Ablesung in Verbindung, damit in beiden zu diesem Zeitpunkt gleicher Druck, und zwar Atmosphärendruck herrscht. Da die Absorption der Kohlensäure vollständig ist, kann auf dem rechten Teil der Skala der Kohlenstoffgehalt gleich abgelesen werden. Um einÜbertreten der Absperrflüssigkeit der Büretten in die Absorptionsgefäße automatisch zu verhindern, sind die ersteren mit Schwimmventilen ausgerüstet.The new device is shown in the drawing in an exemplary embodiment, namely in Fig. I from the front, Fig. 2 from the rear. Fig. 3 shows the absorption vessels enlarged and Fig. ¢ them from the side. From the incinerator a connector leads to the cleaning template z. When carrying out a carbon determination, the combustion gases sweep through the template and, since the equalizing valve 3 is closed, the cooler q .. The angle valve 5 is set in such a way that it connects the filled measuring burette 6 with the line from the cooler and the line 8 to the absorption vessels g and io closes. The level vessel 7 is high and remains in the upper retaining ring 1 6 until the liquid level in the left measuring burette 6 to about. the transition from burette head to measuring tube has sunk, then it is placed in the lower left holder 16 and at the same time the compensation port 3 is opened. The liquid level in the level vessel and measuring tube of the burette is then on the corrected zero point, the left half of the scale and the measured gas under atmospheric pressure. (About the zero point setting and scale, see below.) By turning the angle tap 5, the connection between the measuring burette 6 and the absorption vessels is established. The right burette 12 has its ii at superscript level vessel prior to this date already filled by the three-way cock, which for filling the burette i2 until the connection to the outside 17 managed and then the absorption vessels linked to a possible pressure equalization with the outside air, is now also the rechteBürette connected to the absorption vessels. The level vessel 7 is placed in the upper left holder and the level vessel 1 3 is slowly lowered. The combustion gases are thereby forced through the absorption vessels into the right burette. The left burette can now be locked against the absorption device and used for a new determination. The burette on the right, on the other hand, remains in contact with the absorption device until the reading is complete, so that the pressure in both at this time is the same, namely atmospheric pressure. Since the absorption of the carbonic acid is complete, the carbon content can be read off immediately on the right-hand part of the scale. In order to automatically prevent the liquid from the burette from entering the absorption vessels, the former are equipped with float valves.

Die Absorptionsvorrichtung, durch die die Gase gehen, besteht aus zwei hintereinandergeschalteten Absorptionsrohren, wie sie der eine der Erfinder (v a n R o y e n) schon vor mehreren Jahren angegeben hat. Sie nehmen wenig Raum ein und ihre Bauart gestattet eine Neufüllung der Rohre, ohne daß eine Schlauchverbindung gelöst zu werden braucht. Wie aus den Zeichnungen 3 und 4 ersichtlich, bestehen sie aus einer Glashaube und einem unteren zylindrischen Teil, der durch einen Glasschliff in der Haube eingesetzt ist. Zuleitungs- undAbleitungsstutzen befinden sich an der Haube. Vom Zuleitungsstutzen an der Haube gehen die Gase in das Kapillarrohr 9a bnv. Ioa des unteren zylin= drischen Teils. Das Kapillarrohr endet unten in einem horizontal liegenden Kreisbogen, der an der Unterseite mit Austrittsöffnung versehen ist. Von hier aus durchstreichen die Gase zunächst eine Asbestschicht 9b, lob und dann die Natronasbestfüllung 9c, Ioe.The absorption device through which the gases pass consists of two absorption tubes connected in series, like those of one of the inventors (v a n R o y e n) stated several years ago. They take up little space and their design allows the pipes to be refilled without the need for a hose connection needs to be resolved. As can be seen from the drawings 3 and 4, exist it consists of a glass dome and a lower cylindrical part, which is cut through a glass is inserted in the hood. Inlet and outlet nozzles are located on the Hood. The gases go from the inlet connection on the hood into the capillary tube 9a bnv. Ioa of the lower cylindrical part. The capillary tube ends in one at the bottom horizontally lying circular arc, which is provided with an outlet opening on the underside is. From here, the gases first cross a layer of asbestos 9b, lob and then the soda asbestos filling 9c, Ioe.

Zum Abmessen der Verbrennungsgase vor und nach der Absorption besitzt das neue Gerät eine Skala 14 mit einer nach beiden Büretten durchghenden" Einteilung. Die Skala ist mittels- zweier Ringe und einer Stellschraube an der mittleren Haltestange im Gerät befestigt und kann einigeZentimeter nach oben und unten bewegt werden. Wie bei den bekannten Apparaten ist die Einteilung so getroffen, daß eine sofortige Ablesung des prozentualen Ko'hlenstoffge'haltes des Probegutes erfolgen kann, wenn ig der Probe untersucht wird. Das Ablesen von zwei Büretten mit einer gemeinsamen Skala unter den. beim neuen Apparat vorliegenden Bedingungen setzt voraus, daß der Inhalt der beiden Büretten bei jeder Füllungshöhe innerhalb des zu benutzenden Meßbereiches gleich ist, daß ferner gleiche Temperatur in ihnen herrscht und daß die Meßrohre überall die gleiche lichte Weite haben. Die letztere Bedingung erfüllen die im Handel erhältlichen gezogenen Präzisionsrohre meist. Die beiden ersteren Bedingungen können nicht immer eingehalten werden. Um den hierdurch bedingten Fehler ohne Umrechnung zu beheben, besitzt der Apparat eine an der linken Seite der Skala befestigte verstellbare Zunge mit einer Nullpunktmarke. Zur Einstellung des Nullpunktes auf der Zunge wird zunächst die Skala in passende Höhe geschoben, d. h. der Nullpunkt soll etwa 3 bis 4 cm über dem unteren Ende der Meßrohre sein, damit er genügend weit von der unteren Verjüngung der Rohre entfernt ist. Die Zunge mit der Nullpunktmarke wird dann so eingestellt, daß eine in die rechte Bürette bis zur Höhe des Nullpunktes eingefüllte Sauerstoffmenge nach dem Herüberdrücken in die linke Bürette 12 hier beim Abmessen mit dem Nullpunkt der Zunge abschneidet.For measuring the combustion gases before and after absorption the new device has a scale 14 with a continuous "graduation" according to both burettes. The scale is by means of two rings and a set screw on the middle support rod fixed in the device and can be moved a few centimeters up and down. As with the known devices, the division is made in such a way that it is immediate The percentage carbon content of the sample can be read off if ig the sample is examined. Reading of two burettes with a common one Scale among the. The conditions present in the new apparatus presuppose that the Contents of the two burettes at each filling level within the measuring range to be used it is the same that there is also the same temperature in them and that the measuring tubes have the same clear width everywhere. The latter condition is met by those in commerce available drawn precision tubes mostly. The former two conditions can are not always adhered to. To avoid the error caused by this without conversion To fix this, the device has an adjustable one attached to the left side of the scale Tongue with a zero mark. To set the zero point on the tongue is First the scale is pushed to the appropriate height, d. H. the zero point should be around 3 to 4 cm above the lower end of the measuring tube so that it is sufficiently far from the lower end Tapering of the tubes is removed. The tongue with the zero point mark will then be like this set so that one filled into the right burette up to the level of the zero point Amount of oxygen after pressing into the left burette 12, here when measuring cuts off with the zero point of the tongue.

Der untere linke Haltering 16, der beweglich an der mittleren Haltestange sitzt, wird dann so verschoben, daß, wenn das linke Niveaugefäß 7 darin eingesetzt ist und die Bürette mit Sauerstoff unter Atmosphärendruck gefüllt ist, die Flüssigkeitsspiegel in dem Niveaugefäß und Meßrohr mit der Nullmarke auf der Zunge auf gleicher Höhe liegen. Durch diese an sich bekannteMaßnahme wird erreicht, daß beim Arbeiten nach -den obigen Angaben automatisch stets die gleiche Gasmenge abgemessen wird.The lower left retaining ring 16, which is moveable on the middle retaining rod sits, is then shifted so that when the left level vessel 7 is used in it and the burette is filled with oxygen at atmospheric pressure, the liquid level in the level vessel and measuring tube with the zero mark on the tongue at the same height lie. This measure, known per se, ensures that when working after -The same amount of gas is always automatically measured according to the above information.

Claims

PATENT CLAIM: Device for the rapid volumetric determination of carbon after the combustion process, mainly of the carbon in pig iron, ferro alloys, Iron and steel as well as for quick determination of the heat caused by annealing and the action of acids carbon dioxide that can be released, characterized by two Measuring burettes filled with aqueous sealing liquid, one of which is in front of and the other behind one filled with a solid carbonated absorbent Connected absorption device and each through a capillary tube with the absorption device connected and lockable against them.