DE909157C

DE909157C - Method and device for titrating liquids

Info

Publication number: DE909157C
Application number: DES1626A
Authority: DE
Inventors: Frederic Guigues
Original assignee: THERMIDI ETUDES ET REALISATION
Current assignee: THERMIDI ETUDES ET REALISATION
Priority date: 1949-02-10
Filing date: 1950-02-10
Publication date: 1954-04-15
Also published as: CH291248A; FR1011453A; NL77721C; NL151565B; GB668237A; BE493806A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Titrieren der Flüssigkeiten und ist im besonderen auf die Kontrolle der Wasserreinigung anwendbar.The invention relates to the titration of liquids and is more particularly to control applicable to water purification.

Beim üblichen Titrieren von Flüssigkeiten, z. B. um die Alkalität zu bestimmen, werden Farbstoffindikator und ein Reagens mit bekanntem Säuregehalt, dieses aus einer graduierten Pipette, bis zum Farbumschlag des Indikators zufließen gelassen; die zugeflossene Menge ist das Maß der Alkalität der ίο Flüssigkeit.In the usual titration of liquids, e.g. B. to determine the alkalinity, a dye indicator and a reagent of known acidity, this from a graduated pipette, up to Color change of the indicator allowed to flow; the amount that has flowed in is the measure of the alkalinity of the ίο liquid.

Diese Arbeitsweise ist langwierig und erfordertThis way of working is tedious and requires

zahlreiche Manipulationen im Laboratorium. Da sie keine sofort greifbaren Ergebnisse liefert, gestattet sie es nicht, eine schnelle Abhilfe für hierdurch festgestellte Veränderungen der Eigenschaften der Flüssigkeit zu schaffen. Schließlich ist die Arbeitsweise diskontinuierlich. numerous manipulations in the laboratory. Since it does not provide immediately tangible results, it allows it does not provide a quick remedy for any changes in the properties of the fluid that are detected as a result to accomplish. After all, the mode of operation is discontinuous.

Die Erfindung hat ein Verfahren und eine Vorrichtung, die diese Nachteile überwinden, zum Gegenstand. It is an object of the invention to provide a method and an apparatus which overcome these disadvantages.

Das Titrationsverfahren nach der Erfindung ist dadurch charakterisiert, daß das Titrierreagens oder die zu untersuchende Flüssigkeit mit dem Farbstoffindikator gefärbt wird, eine der beiden Flüssigkeiten durch ein durchsichtiges Rohr fließt und an mehreren Stellen dieses Rohres proportionale Mengen der anderen Flüssigkeit in der Zeiteinheit zugegeben werden. Die Stelle des Farbumschlages des Farbstoffindikators bestimmt den Titer der zu titrierenden Flüssigkeit.The titration method according to the invention is characterized in that the titration reagent or the The liquid to be examined is colored with the dye indicator, one of the two liquids flows through a transparent pipe and in several places on this pipe proportional amounts be added to the other liquid in the unit of time. The place of the color change of the dye indicator determines the titer of the liquid to be titrated.

Wenn also die zu titrierende Flüssigkeit durch das Rohr mit einem Durchsatz Q, der Farbstoffindikator mit einem Durchsatz i und das Reagens mit den Durchsätzen q_lt q₂, q₃ usw. durch das Rohr fließen, wobei diese an aufeinanderfolgenden Stellen zufließen, nehmen alle Stoffe ihren Weg, als wenn man in der Zeiteinheit zum Volumen F der Flüssigkeit nacheinander Volumina F₁, F₂, F₃ des Reagens zugegeben hätte. Wenn der Umschlag am Punkt a₃ erfolgt, so ίο heißt dies, es war ein Volumen F₃ des Reagens notwendig, um den Umschlag des Indikators zu erhalten, und dieser Punkt a_s, welchem eine geeignete Graduierung entsprechen kann, definiert den Titer der Flüssigkeit genau so wie die Graduierung einer graduierten Pipette bei einer diskontinuierlichenArbeitsweise. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung enthält in ihrer Zusammenstellung einen Vorratsbehälter mit einer der beiden Flüssigkeiten, ein Durchflußrohr, das mindestens zum Teil aus einem durchsichtigen Material besteht, einen kalibrierten inneren Durchmesser hat und mit einem Ende oben an dem genannten Vorratsbehälter derart befestigt ist, daß die Flüssigkeit durch das genannte Rohr fließt, ferner eine Reihe von kleinen kalibrierten Röhrchen als Zuführungen der anderen Flüssigkeit, die in das Durchflußrohr an Punkten mit geeigneten Abständen einmünden.So if the liquid to be titrated through the tube with a flow rate Q, the dye indicator with a flow rate i and the reagent with the flow rates q _lt q ₂ , q ₃ etc. flow through the tube, whereby these flow in at successive points, all substances take _{their way as if one had successively added volumes F 1} , F ₂ , F _{3 of} the reagent in the unit of time to the volume F of the liquid. If the changeover occurs at point a ₃ , this means that a volume F _{3 of} the reagent was necessary to obtain the changeover of the indicator, and this point a _s , to which a suitable graduation may correspond, defines the titer of the liquid just like the graduation of a graduated pipette in a discontinuous mode of operation. The device according to the invention contains in its composition a storage container with one of the two liquids, a flow tube which consists at least partially of a transparent material, has a calibrated inner diameter and is fastened with one end at the top of said storage container in such a way that the Liquid flows through said tube, and a series of small calibrated tubes as feeds for the other liquid, which open into the flow tube at points at suitable intervals.

Dies Verfahren und diese Vorrichtung können für die Kontrolle zahlreicher chemischer Reaktionen, z. B. der chemischen Reinigung von Industriewässern, besonders von Kesselspeisewässern durch Behandlung mit Kalk und Natriumcarbonat, verwendet werden. Hierbei können sie z. B. zur Überwachung der Gesamtalkalität, im weiteren mit TAC bezeichnet (Titration mit Helianthin oder Methylorange, welche das Wasser gelb färben, solange Bicarbonate, neutrale Carbonate und Ätzalkalien vorhanden sind), ferner der scheinbaren Alkalität, im weiteren mit TA bezeichnet (Titration mit Phenolphthalein), oder zur Überwachung des Chlorgehaltes (Titration mit Sübernitrat mit Kaliumchromat als Indikator) dienen.This method and apparatus can be used to control numerous chemical reactions, z. B. the chemical purification of industrial water, especially boiler feed water by treatment with lime and sodium carbonate. Here you can z. B. to monitor the Total alkalinity, hereinafter referred to as TAC (titration with helianthin or methyl orange, which color the water yellow as long as bicarbonates, neutral carbonates and caustic alkalis are present), furthermore the apparent alkalinity, hereinafter referred to as TA (titration with phenolphthalein), or for Monitoring of the chlorine content (titration with super nitrate with potassium chromate as an indicator).

Man kann vorteilhaft zwei Vorrichtungen nach der Erfindung übereinander anordnen; die eine dient dann z. B. zur Bestimmung von TA und die andere zur Bestimmung von TAC oder von Chlor. Hierbei werden Rohre zweckmäßig hinter den Fenstern einer Tafel angebracht.One can advantageously arrange two devices according to the invention one above the other; one then serves z. B. for the determination of TA and the other for the determination of TAC or chlorine. Here Pipes are expediently attached behind the windows of a board.

Die Tafel kann Einteilungen in Alkalitätsgrade oder Angaben über vorzunehmende Änderungen der Arbeitsweise der chemischen Reinigung oder beides aufweisen.The board can be divided into degrees of alkalinity or information about changes to be made Dry cleaning method or both.

Mit einer solchen Vorrichtung wird die Kontrolle der chemischen Reinigung, statt mehrere Stunden zur Durchführung der Vorarbeiten, der Titration im Laboratorium und der Interpretierung der erhaltenen Ergebnisse zu erfordern, momentan und fortlaufend durchgeführt und kann auf eine einfache Handhabung aufgebaut werden, welche es ermöglicht, ohne die Verfahren der Reinigung zu kennen oder die Meßergebnisse zu interpretieren, in dem Reinigungsdienst die geeigneten Maßnahmen zu ergreifen, um z. B. TA und TAC auf die erforderlichen Werte zurückzuführen, insbesondere durch eine Veränderung der Dosierung an Kalk und Natriumcarbonat.Such a device is used to control the dry cleaning, instead of several hours Carrying out the preliminary work, titration in the laboratory and interpretation of the received Results need to be performed instantaneously and continuously and can be easy to manipulate which makes it possible without knowing the cleaning process or the measurement results to interpret in the cleaning service the appropriate measures to take z. B. TA and TAC can be attributed to the required values, in particular by changing the dosage of lime and sodium carbonate.

Man kann auch an der Kontrollstelle mehrere Einheiten der obengenannten Art gruppieren, die für die Überwachung der Beschaffenheit des Wassers an verschiedenen Stellen des Kesselbetriebes (des Speisebehälters, im Innern des Kessels usw.) bestimmt sind. Die Zeichnungen geben als Ausführungsbeispiele verschiedene Arten der Durchführung der Erfindung wieder.You can also group several units of the above type at the control point, which are for the monitoring of the quality of the water at various points in the boiler operation (the feed tank, inside the boiler, etc.). The drawings give as exemplary embodiments various ways of practicing the invention.

Abb. ι ist ein Schema in Perspektive mit speziellen Einzelheiten einer Ausführungsform der Erfindung;Fig. Ι is a diagram in perspective with specific details of one embodiment of the invention;

Abb. 2 gibt eine Ansicht der Rohrschlange, die das Durchflußrohr darstellt;Figure 2 is a view of the coil showing the flow tube;

Abb. 3 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung; Abb. 4 zeigt die Anwendung der Erfindung zur Überwachung der chemischen Wasserreinigung durch Bestimmung von TA und TAC;Figure 3 is a side view of the device; Fig. 4 shows the application of the invention to Monitoring of chemical water purification through determination of TA and TAC;

Abb. 5 ist ein Schema einer Vorrichtung zur Bestimmung der Wasserstoffionenkonzentration;Fig. 5 is a schematic of a device for determination the hydrogen ion concentration;

Abb. 6 zeigt eine Kontrolltafel gleichzeitig für die Reinigung von Kesselspeisewasser und für die Beschaffenheit des Wassers in dem Kessel; Abb. 7 stellt eine Variante der Abb. 6 dar; Abb. 8 zeigt eine Tafel mit Erläuterungen der Ablesungen. Fig. 6 shows a control panel for the cleaning of boiler feed water and for the condition at the same time of the water in the kettle; Fig. 7 represents a variant of Fig. 6; Fig. 8 shows a table with explanations of the readings.

In Abb. ι bedeutet 1 ein Flüssigkeitszufuhrrohr mit einem Abschlußhahn 2 für die zu titrierende Flüssigkeit, das oben in einen Vorratsbehälter 3 mündet, der mit einem Überlauf 4 ausgerüstet ist, der einen konstanten Flüssigkeitsstand X-X aufrechterhält. In Fig. 1, 1 denotes a liquid supply pipe with a shut-off valve 2 for the liquid to be titrated, which opens at the top into a storage container 3 which is equipped with an overflow 4 which maintains a constant liquid level XX .

In einer geeigneten Höhe Y-Y unterhalb von X-X ist eine Glasrohrschlange 5 abgezweigt. Der Flüssigkeitsdurchsatz in der Rohrschlange 5 wird durch die Höhe Y-Y und geeignete Wahl der Rohrweite bestimmt. Am Boden des Vorratsbehälters 3 tritt ein Saugrohr 6 aus, das bei 7 mit dem Ende der Rohrschlange 5 verbunden ist.A glass tube coil 5 is branched off at a suitable height YY below XX. The liquid throughput in the pipe coil 5 is determined by the height YY and a suitable choice of the pipe width. At the bottom of the storage container 3, a suction pipe 6 emerges, which is connected at 7 to the end of the pipe coil 5.

Die Windungen der Rohrschlange 5 sind vertikal angeordnet, und die oberen Teile der Windungen erreichen eine Höhe Z-Z oberhalb X-X. The turns of the coil 5 are arranged vertically, and the upper parts of the turns reach a height ZZ above XX.

An der Spitze der ersten Windung ist ein kalibriertes Zuführungsrohr 8 abgezweigt, das mit einem Vorratsbehälter 9 für den Farbstoff indikator verbunden ist, der gegen die Luft offen und mit einer Füllvorrichtung 9¹¹ ausgerüstet ist.At the tip of the first turn, a calibrated feed pipe 8 is branched off, which is connected to a storage container 9 for the dye indicator, which is open to the air and equipped with a filling device 9 ¹¹ .

Die Höhe der Flüssigkeit in dem Vorrat 9 ist niedriger als der Flüssigkeitsstand Z-Z. The height of the liquid in the reservoir 9 is lower than the liquid level ZZ.

Weiterhin münden an den Spitzen der aufeinanderfolgenden Windungen bei a, b, c, d usw. kalibrierte Rohre 11, 12, 13 usw. für die Zuführung von Reagenzien ein. Sie sind an ein Verteilungsrohr für das Reagens 14 angeschlossen, das aus einem Reagenzbehälter 15 gespeist wird, in dem das Reagens auf :inem konstanten Flüssigkeitsstand Z¹-^¹ etwas tiefer als Z-Z, z. B. mit Hilfe einer Glocke 16, die eine Vorrichtung nach Art der Kükentränke darstellt, ■ehalten wird.Furthermore, at the tips of the successive turns at a, b, c, d etc., calibrated tubes 11, 12, 13 etc. for the supply of reagents open. They are connected to a distribution pipe for the reagent 14, which is fed from a reagent container 15 in which the reagent is at: inem constant liquid level Z ¹ - ^ ¹ slightly lower than ZZ, z. B. with the help of a bell 16, which represents a device of the type of chick drinker, ■ is kept.

Die Arbeitsweise ist die folgende: Um die in dem Rohr ι enthaltene Flüssigkeit zu titrieren, öffnet man den Hahn 2 und hält das Vorratsgefäß 3 bis zum Niveau X-X gefüllt. Diese Flüssigkeit fließt dann über den Überlauf 4 sowie durch das Saug-The procedure is as follows: In order to titrate the liquid contained in the tube ι, the valve 2 is opened and the storage vessel 3 is kept filled to level XX. This liquid then flows through the overflow 4 and through the suction

rohr 6 und dann, angesogen durch den Siphoneffekt des Rohres 6, durch die Rohrschlange 5.pipe 6 and then, sucked in by the siphon effect of pipe 6, through pipe coil 5.

Die Flüssigkeit fließt durch die Rohrschlange 5 mit einem konstanten Durchsatz Q, der durch deren Weite und durch die Niveauunterschiede bestimmt ist. Die Siphonwirkung ruft ein Sinken des Flüssigkeitsstandes Z-Z hervor und saugt den Farbstoffindikator durch das Zuführungsrohr 8 mit einem konstanten Durchsatz i, der durch die Weite des Rohres 8 und die Niveauunterschiede bestimmt wird, an. Das Verhältnis der Durchsätze ijQ stellt den Anteil des zugegebenen Farbstoffindikators dar.The liquid flows through the coil 5 with a constant flow rate Q, which is determined by its width and by the differences in level. The siphon effect causes the liquid level ZZ to drop and sucks in the dye indicator through the supply pipe 8 with a constant throughput i, which is determined by the width of the pipe 8 and the differences in level. The ratio of the throughputs ijQ represents the proportion of the added dye indicator.

Desgleichen bewirkt die Siphonwirkung das Ansaugen von konstanten Durchsätzen q_v q₂, q₃ usw.In the same way, the siphon effect draws in constant flow rates q _v q ₂ , q ₃ etc.

des Reagens durch die Zuführungsrohre 11, 12, 13of the reagent through the supply pipes 11, 12, 13

usw. Die Verhältnisseetc. The circumstances

_usw_ _etc _

15 !ν ίν15! Ν ίν

stellen den Reagenzanteil dar, der bis zu den einzelnen Punkten a, b, c usw. zugegeben ist, an denenrepresent the proportion of reagent that is added up to the individual points a, b, c etc. at which

ao ein Zuführungsrohr für das Reagens einmündet.ao opens a feed tube for the reagent.

Wenn z. B. die zu titrierende Flüssigkeit alkalisch ist und das Reagens eine Säurelösung bestimmter Normalität darstellt und wenn die erforderliche Menge Reagens, die der Flüssigkeit zur Erzielung des Umschlagens des Farbstoffindikators zugegeben werdenIf z. B. the liquid to be titrated is alkaline and the reagent is an acid solution of certain Represents normality and when the required amount of reagent is added to the liquid to achieve the change of the dye indicator can be added

muß, - - beträgt, wird die Flüssigkeit bis zummust, - - is, the liquid is up to

Punkt b eine bestimmte Farbe und hinter diesem Punkt eine davon verschiedene Farbe aufweisen.Point b have a certain color and behind this point a different color therefrom.

Wenn die Alkalität stärker ist und eine Reagenzmenge -iLXliJrJi. fü_r (j_en Farbumschlag erfordert,When the alkalinity is stronger and an amount of reagent -iLXliJrJi. fo _r (j _s color change requires

ist der Punkt, an dem der Farbwechsel eintritt, der Punkt c usw.is the point where the color change occurs, point c , etc.

Man sieht, daß die Punkte a, b, c usw. einer Graduierung entsprechen, die das direkte Ablesen der Titration ermöglicht.It can be seen that the points a, b, c etc. correspond to a graduation which enables the titration to be read off directly.

Die Ablesung kann kontinuierlich erfolgen, um die Veränderung der Titration in Abhängigkeit von der Zeit zu kontrollieren. Zum Abstellen der Vorrichtung genügt es, den Hahn 2 zu schließen, wodurch der Vorratsbehälter 3 sich durch das Saugrohr 6 entleert. Die Abb. 2 und 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Rohrschlange, das eine sehr gedrängte Bauweise gestattet. In diesem Beispiel sind die Windungen der Rohrschlange 5 aus Pyrexglas eng anliegend, und die verbindenden Bögen sind abwechselnd in verschiedenen vertikalen Ebenen angeordnet. Die verschiedenen Zuführungsrohre aus Pyrexglas 8,11, 12, 13 sind an das Rohr 5 und das Sammelrohr 14 angeschmolzen. Die geraden Teile der Windungen haben z. B. eine Länge von 40 mm, und der innere Durchmesser des Rohres beträgt z. B. 2 mm. Die Zahl der Windungen hängt naturgemäß von der Empfindlichkeit der Titration und dem gewünschten Titrationsbereich ab.The reading can be made continuously to show the change in the titration depending on the Time to control. To turn off the device, it is sufficient to close the cock 2, whereby the The reservoir 3 is emptied through the suction pipe 6. Figs. 2 and 3 show an embodiment of the Coiled pipe that allows a very compact design. In this example, the turns are of the coil 5 made of Pyrex glass, and the connecting arcs are alternately in arranged in different vertical planes. The various supply pipes made of Pyrex glass 8, 11, 12, 13 are attached to the pipe 5 and the collecting pipe 14 melted. The straight parts of the turns have z. B. a length of 40 mm, and the inner The diameter of the pipe is z. B. 2 mm. The number of turns naturally depends on the Sensitivity of the titration and the desired titration range.

Bei der Anwendung dieser Vorrichtung für die Überwachung der chemischen Wasserreinigung kann man z. B. Phenolphthalein als Indikator für die scheinbare Alkalität TA und Methylorange als Indikator für die Gesamtalkalität TAC verwenden und so exakt die Werte TA und TAC eines gereinigten Wassers ermitteln. Aber es würde noch übrigbleiben, die Resultate zu interpretieren, um die Reagenzzusätze bei der Wasserreinigung zu korrigieren.When using this device for monitoring chemical water purification can one z. B. Phenolphthalein as an indicator of the apparent alkalinity TA and methyl orange as an indicator Use TAC for the total alkalinity and thus exactly the values TA and TAC of a cleaned one Determine water. But it would still be left to interpret the results in terms of the reagent additives to correct in water purification.

Um diese Interpretationsarbeit zu vermeiden, kann man die folgende Anordnung benutzen. Man weiß, daß eine richtige chemische Reinigung einen geringen Überschuß an kaustischen Reagenzien benötigt, d. h. bei Abwesenheit von Bicarbonaten TA gleich oder etwas höher als ¹J₂ TAC liegen muß. Beim Messen von TA mit Hilfe eines Apparates M und von TAC mit Hilfe eines Apparates N (Abb. 4), die beide übereinander angeordnet sind, durch das gemeinsame Rohr ι und durch den Hahn 2 beschickt werden und gleich sind, stehen nur die Durchlässe der Zuführungsrohre für das Reagens der beiden Apparate im Verhältnis 1 : 2. Auf diese Weise ist bei einem Umschlag von Rot auf farblos mit Phenolphthalein auf der gleichen Vertikale wie der Umschlag von Gelb auf Orange beim Methylorange die Gleichheit „. TAC . , ,To avoid this work of interpretation, one can use the following arrangement. It is known that proper chemical cleaning requires a small excess of caustic reagents, ie, in the absence of bicarbonates TA must be equal to or slightly higher than ¹ _1/2 TAC. When measuring TA with the help of an apparatus M and TAC with the help of an apparatus N (Fig. 4), both of which are arranged one above the other, are fed through the common pipe ι and through the tap 2 and are the same, only the passages of the Feed pipes for the reagent of the two apparatuses in a ratio of 1: 2. In this way, if the change from red to colorless with phenolphthalein is on the same vertical as the change from yellow to orange in the case of methyl orange, the equality “. TAC. ,,

TA = erreicht.TA = achieved.

Wenn TA andererseits nicht gleich ¹J₂ TAC, sondern etwas höher sein soll, verschiebt man den Apparat N gegenüber dem Apparat M um diesen Betrag nach rechts, so daß bei übereinanderliegenden Farbumschlägen TA und TAC die Ungleichheit realisiert ist (TA etwas größer als ¹J₂ TAC).If, on the other hand, TA should not be equal to ¹ J ₂ TAC, but rather a little higher, then device N is shifted to the right by this amount compared to device M , so that the inequality is realized if TA and TAC are superimposed (TA slightly greater than ¹ J ₂ TAC).

Man wird erkennen, daß die verschiedenen Durchsätze der Zuführungsrohre für das Reagens der beiden Apparate erreicht werden können, ohne ihre Rohrweiten zu ändern, einfach durch Regelung des Gefälles am Niveau Z-Z der Abb. 1 durch Veränderung der Höhenunterschiedei?M undHN (vgl. Abb. 4) zwisehen den Flüssigkeitsständen XM-XM und XN-XN in den Vorratsbehältern 3M und 32V und den Flüssigkeitsständen WM-WM und WN-WN am Ende der Saugrohre 6M und 6N. Die Durchsätze können auch gleich sein, nur wird in diesem Fall die Normalität des Reagens geändert.It will be seen that the different throughputs of the feed pipes for the reagent of the two apparatuses can be achieved without changing their pipe widths, simply by regulating the gradient at level ZZ in Fig. 1 by changing the height differences? M and HN (see Fig. 4) between the liquid levels XM-XM and XN-XN in the storage tanks 3M and 32V and the liquid levels WM-WM and WN-WN at the end of the suction pipes 6M and 6N. The flow rates can also be the same, only in this case the normality of the reagent is changed.

Bei Kesselwässern werden im allgemeinen die Gesamthärte und der Chlorgehalt bestimmt.In the case of boiler water, the total hardness and the chlorine content are generally determined.

Die Vorrichtung zur Titration des Chlors ist den obigen identisch, aber es bestehen der Indikator aus Kaliumchromat und das Reagens aus Silbernitrat (Farbumschlag von Gelb auf die Farbe von Milchkaffee). Man kann die Titrationsvorrichtung nach der Erfindung vorteilhaft durch eine Vorrichtung zur Bestimmung der Wasserstoffionenkonzentration erganzen. Die Bestimmung des pH-Wertes im gereinigten Wasser gibt mit außerordentlicher Genauigkeit Auskunft über die Qualität der Reinigung, was bei der Behandlung von Wasser für Dampferzeuger bei hohen und sehr hohen Drücken sehr wünschenswert ist. ι The device for titrating the chlorine is identical to the above, but the indicator consists of potassium chromate and the reagent consists of silver nitrate (color change from yellow to the color of coffee with milk). The titration device according to the invention can advantageously be supplemented by a device for determining the hydrogen ion concentration. The determination of the pH value in the purified water provides information about the quality of the cleaning with extraordinary accuracy, which is very desirable when treating water for steam generators at high and very high pressures. ι

Man weiß z. B., daß der pH-Wert eines mit Natronlauge und Soda gereinigten Wassers bei bestimmten Hochdruckdampferzeugern bei 8,8 liegen muß.One knows z. B. that the pH of a purified with sodium hydroxide and soda water at certain High pressure steam generators must be at 8.8.

Angenommen, die Farbumschläge der Bestimmung der Gesamthärte und der temporären Härte lägen an der linken Grenze des erlaubten Bereiches und entsprächen einem pH-Wert von 8,6, so muß man, um einen pH-Wert von 8,8 zu erreichen, beide Farbumschläge nach rechts verschieben, indem man in angemessener Weise die Anteile an Kalk und Natriumcarbonat verändert.Assume that the color changes for the determination of the total hardness and the temporary hardness were present the left limit of the permitted range and would correspond to a pH value of 8.6, one has to, um To reach a pH of 8.8, move both color changes to the right by going in more appropriately Way the proportions of lime and sodium carbonate changed.

Diese pH-Messung kann man mit Hilfe des Apparates zur Bestimmung der Wasserstoffionenkonzentration, der schematisch in der Abb. 5 dargestellt ist, vorgenommen werden. Die Flüssigkeit, deren pH -Wert gemessen werden soll, wird bei 21 zugeführt. Das Zuführungsrohr ist mit einem Abschlußhahn 22 ausgerüstet und endet oben in einen Vorratsbehälter 23 mit Überlauf 24, der im Vorratsbehälter für den konstanten Flüssigkeitsstand X-X sorgt.This pH measurement can be carried out with the aid of the apparatus for determining the hydrogen ion concentration, which is shown schematically in Fig. 5. The liquid, the pH of which is to be measured, is added at 21. The supply pipe is equipped with a shut-off valve 22 and ends at the top in a storage container 23 with overflow 24, which ensures the constant liquid level XX in the storage container.

Bei einer geeigneten Höhe Y-Y unterhalb X-X ist eine Glasrohrschlange 25 abgezweigt; der Durchsatz an Flüssigkeit durch diese Rohrschlange wird von der Höhe Y-Y und durch die Rohrweite bestimmt. Vom Boden des Vorratsbehälters 23 tritt ein Saugrohr aus, das bei 27 mit dem Ende der Rohrschlange 25 verbunden ist.At a suitable height YY below XX , a coil of glass tubes 25 is branched off; the throughput of liquid through this pipe coil is determined by the height YY and the pipe width. A suction pipe emerges from the bottom of the storage container 23 and is connected to the end of the pipe coil 25 at 27.

Die Windungen der Rohrschlange 25 sind vertikal angeordnet, und ihre oberen Teile liegen bei einer Höhe Z-Z oberhalb X-X. The turns of the coil 25 are arranged vertically, and their upper parts are at a height ZZ above XX.

An der Spitze der ersten Windung ist ein kalibriertes Zuführungsrohr 28 angesetzt, das mit einem offenen Vorratsbehälter 29 mit Füllvorrichtung 29° für den Farbstoffindikator verbunden ist. Zwischen den Windungen A, B, C ... N der Rohrschlange sind versiegelte Glasrohre 30, 31, 32 usw. eingeschaltet, jedes eine Flüssigkeit von bestimmtem Farbton enthaltend. Die Farbtöne variieren progressiv vom ersten bis zum letzten Rohr. Diese Rohre können nach steigenden pH-Werten gekennzeichnet sein (z. B.At the tip of the first turn, a calibrated feed pipe 28 is attached, which is connected to an open storage container 29 with a filling device 29 ° for the dye indicator. Sealed glass tubes 30, 31, 32 etc. are inserted between the turns A, B, C ... N of the pipe coil, each containing a liquid of a certain color. The color tones vary progressively from the first to the last tube. These pipes can be labeled according to increasing pH values (e.g.

7,2, 7,4, 7,6 usw.).7.2, 7.4, 7.6, etc.).

Die Arbeitsweise ist die folgende: Um den pH-Wert der Flüssigkeit im Rohr 21 zu bestimmen, öffnet man den Hahn 22 und hält das Vorratsgefäß 23 bis zum Flüssigkeitsstand X-X gefüllt; währenddessen fließt die Flüssigkeit einerseits über den Überlauf 24, andererseits durch das Saugrohr 26 und späterhin auch durch die Rohrschlange 25 infolge der Siphonwirkung des Rohres 26.The procedure is as follows: In order to determine the pH value of the liquid in the pipe 21, the tap 22 is opened and the storage vessel 23 is kept filled to the liquid level XX; meanwhile, the liquid flows on the one hand via the overflow 24, on the other hand through the suction pipe 26 and later also through the coil 25 as a result of the siphon effect of the pipe 26.

Die Flüssigkeit durchfließt die Rohrschlange 25 mit konstantem Durchsatz Q, bestimmt durch deren Weite und durch die Niveauunterschiede. Die Siphonwirkung ruft ein Absinken des Flüssigkeitsstandes Z-Z hervor und saugt den Farbstoffindikator durch das Zuführungsrohr 28 mit einem konstanten Durchsatz i, der durch die Weite des Rohres 28 und durch die Niveauunterschiede bestimmt wird, an.The liquid flows through the coil 25 with a constant throughput Q, determined by its width and by the level differences. The siphon effect causes the liquid level ZZ to drop and sucks in the dye indicator through the supply pipe 28 with a constant throughput i, which is determined by the width of the pipe 28 and the differences in level.

Das Verhältnis der Durchsätze i[Q stellt den Anteil an zugegebenem Farbstoffindikator dar.The ratio of the throughputs i [Q represents the proportion of added dye indicator.

Der Farbstoffindikator, z. B. o-Kresolsulphophthalein, für den pH-Wert-Bereich von 7,2 bis 8,8 schlägt von hellem Gelb auf Rot um. Da die Muster 30, 31, 32 jedes einen bestimmten Farbton, bestimmt durch eine farblose Flüssigkeit mit pH-Werten 7,2, 7,4, 7,6 ... 8,8 mit der gleichen Menge Farbstoffindikator, besitzen, ist es leicht, den Farbton der zu messenden Flüssigkeit mit den Mustern zu vergleichen und an den Rohren 30, 31 und 32 den entsprechenden pn-Wert abzulesen, der auch zwischen zwei Mustern liegen kann.The dye indicator, e.g. B. o-cresol sulphophthalein, for the pH range from 7.2 to 8.8 changes from light yellow to red. Since the patterns 30, 31, 32 each has a certain hue, determined by a colorless liquid with pH values 7.2, 7.4, 7.6 ... 8.8 with the same amount of dye indicator, it is easy to measure the hue of the Compare the liquid with the samples and apply the corresponding pn value to the tubes 30, 31 and 32 read, which can also be between two patterns.

Das Ablesen kann kontinuierlich geschehen, um die Veränderungen des pH-Wertes mit der Zeit zu beobachten. Um die Vorrichtung abzustellen, genügt es, 'den Hahn 22 zu schließen; der Vorratsbehälter 23 entleert sich dann durch das Saugrohr 26.Reading can be done continuously to reflect changes in pH over time watch. To turn off the device, it is sufficient to 'close the valve 22; the reservoir 23 then empties through the suction pipe 26.

Die oben beschriebene Vorrichtung zur Bestimmung des pH-Wertes kann mit den Vorrichtungen zum Titrieren der Gesamthärte und der temporären Härte und Chlor gemeinsam verwendet werden, vorzugsweise nach der einen oder der anderen der folgenden Arbeitsweisen.The device described above for determining the pH value can be combined with the devices for Titrating the total hardness and the temporary hardness and chlorine are used together, preferably one or the other of the following working methods.

In dem Beispiel der Abb. 6 enthält eine Platte 40 drei Fenster 41, 42, 43. Hinter den Fenstern 41 und 42 erscheinen die geradlinigen Teile der Rohrschlangen der Vorrichtungen M und N der Abb. 4 und hinter dem Fenster 43 die senkrechten Teile der Rohrschlange 25 der Abb. 5 sowie die Vergleichsmuster 30, 31, 32 usw., was die gleichzeitige Messung von Gesamthärte, temporärer Härte und des pH-Wertes des Speisewassers gestattet. Eine zweite identische Platte 44 zur Kontrolle des Wassers im Kessel enthält drei Fenster 45, 46, 47. Hinter dem Fenster 45 erscheinen die senkrechten Teile der Rohrschlange 5 der Vorrichtung nach Abb. 1 für die Bestimmung der Gesamthärte und hinter dem Fenster 46 die Rohrschlange eines analogen Apparates für die Bestimmung von Chlor. Hinter dem Fenster 47 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung des pH-Wertes (Abb. 5) angebracht.In the example of Fig. 6, a plate 40 contains three windows 41, 42, 43. Behind the windows 41 and 42 appear the rectilinear parts of the pipe coils of the devices M and N of Fig. 4 and behind the window 43 the vertical parts of the pipe coil 25 of Fig. 5 as well as the comparison samples 30, 31, 32 etc., which allows the simultaneous measurement of total hardness, temporary hardness and the pH value of the feed water. A second identical plate 44 for the control of the water in the boiler contains three windows 45, 46, 47. Behind the window 45 the vertical parts of the pipe coil 5 of the device according to Fig. 1 for the determination of the total hardness appear and behind the window 46 the pipe coil of a analog apparatus for the determination of chlorine. A device for determining the pH value (Fig. 5) is attached behind the window 47.

Der Beobachter kann somit gleichzeitig in jedem Augenblick die Gesamthärte, die temporäre Härte und den pn-Wert des Speisewassers sowie die Gesamthärte, den Chlor- und den pH-Wert des Wassers im Kessel ablesen.The observer can see the total hardness, the temporary hardness at every moment and the pn value of the feed water as well as the total hardness, the chlorine and the pH value of the Read off the water in the boiler.

In dem Beispiel der Abb. 7 benutzt man die drei Tafeln 48, 49, 50. Die Tafel 48 zeigt die Fenster 51 und 52 vor Apparaten zur Bestimmung von Gesamthärte und temporärer Härte, wie die Fenster 41 und 42 der Abb. 6.In the example in FIG. 7, the three panels 48, 49, 50 are used. The panel 48 shows the windows 51 and 52 in front of apparatus for determining total hardness and temporary hardness, such as windows 41 and 42 of Fig. 6.

Die Tafel 49 enthält die Fenster 53 und 54, die den Fenstern 45 und 46 der Abb. 6 entsprechen. Schließlich enthält die Tafel 50 Fenster 55 und 56 vor Vorrichtungen zur Bestimmung des pH-Wertes, die den Fenstern 43 und 47 der Abb. 6 entsprechen.Panel 49 contains windows 53 and 54 which correspond to windows 45 and 46 of FIG. Finally, the panel 50 contains windows 55 and 56 in front of devices for determining the pH value, which correspond to windows 43 and 47 of FIG.

Die Abb. 8 zeigt, wie die Tafeln, z. B. die Tafeln 40, 44, 48, 49, 50, einem nicht sachkundigen Beobachter ermöglichen, die Reinigungsbedingungen nach einfachen Ablesungen zu steuern.Fig. 8 shows how the panels, e.g. B. panels 40, 44, 48, 49, 50, enable an inexperienced observer to easily determine the cleaning conditions Control readings.

Die Fenster 41 und 42 weisen übereinanderliegende Teile 57 und 58 auf, die breiter gehalten sind als die Seitenteile dieser Fenster. In der Nähe der verschiedenen Teile der Fenster sind Legenden 59, 6ο> 61, 62, 63 angebracht.The windows 41 and 42 have superposed parts 57 and 58, which are kept wider than that Side panels of these windows. Near the different parts of the windows are legends 59, 6ο> 61, 62, 63 attached.

Die Legende 59 zeigt z. B. an: »Behandlung in Ordnung«.Legend 59 shows e.g. B. to: »Treatment in Order".

Die Legende 60 in Rot auf schwarzem Grund zeigt an: »Carbonat vermindern«.The legend 60 in red on a black background indicates: "Reduce carbonate".

Die Legende 61 in Weiß auf schwarzem Grund zeigt an: »Carbonat erhöhen«.Legend 61 in white on a black background indicates: "Increase carbonate".

Die Legende 62 in Gelb auf schwarzem Grund zeigt an: »Ätznatron erhöhen«.The legend 62 in yellow on a black background indicates: "Increase caustic soda".

Die Legende 63 in Orange auf schwarzem Grund zeigt an: »Ätznatron vermindern«. "Legend 63 in orange on a black background indicates: "Reduce caustic soda". "

Wenn die Reinigungsbehandlung in Ordnung ist, erscheint die Rohrschlange der Vorrichtung M nach Abb. 4 hinter dem Fenster 41, welche die Gesamthärte mißt, auf der linken Seite rot und auf der rechten Seite farblos, und die Rohrschlange der Vorrichtung N hinter dem Fenster 42, welche dieIf the cleaning treatment is in order, the pipe coil of the device M according to Fig. 4 appears behind the window 41, which measures the total hardness, on the left side red and on the right side colorless, and the pipe coil of the device N behind the window 42, those who

temporäre Härte mißt, erscheint links gelb und rechts orange. Die Zonen des Farbumschlages liegen in den erweiterten Teilen 57, 58 übereinander richtig zur Legende 59 »Behandlung in Ordnung«.
Bei einem Überschuß an Carbonat verschiebt sich der obere Umschlag nach rechts, die dominierende Farbe ist Rot, und der Beobachter liest auf der Legende 60 in Rot »Carbonat vermindern«, und umgekehrt. Bei einem Ätznatronüberschuß verschiebt sich der untere Umschlag nach links, die dominierende Farbe ist Orange, und der Beobachter liest auf der Legende 62 in Orange »Ätznatron vermindern«, und umgekehrt. Die Ventile zur Steuerung der Zugabe von Carbonat und Ätznatron können sich in der Nähe der Kontrolltafel befinden.measures temporary hardness, appears yellow on the left and orange on the right. The zones of the color change are in the extended parts 57, 58 one above the other correctly in relation to legend 59 "Treatment in order".
If there is an excess of carbonate, the upper envelope shifts to the right, the dominant color is red, and the observer reads "Decrease carbonate" in red on legend 60, and vice versa. If there is an excess of caustic soda, the lower envelope shifts to the left, the dominant color is orange, and the observer reads "Reduce caustic soda" in orange on legend 62, and vice versa. The valves for controlling the addition of carbonate and caustic soda can be located near the control panel.

Die Erfindung ist nicht begrenzt auf die Einzelheiten der oben beschriebenen Ausführung; diese sind nur als Beispiele gegeben.The invention is not limited to the details of the embodiment described above; these are only given as examples.

In einigen Fällen kann man übrigens vorteilhaft das Reagens durch die Rohrschlange fließen lassen und die zu titrierende Flüssigkeit durch die kleinen Zufmßröhrchen zuführen.Incidentally, in some cases it is advantageous to let the reagent flow through the coil and supply the liquid to be titrated through the small feed tubes.

Wenn eine der beiden Flüssigkeiten (die zu titrierende Flüssigkeit oder das Reagens) von sich aus oder durch vorherigen Zusatz eines Farbindikators gefärbt ist und bei Mischung der beiden Flüssigkeiten ihre Farbe sich ändert, braucht eine Vorrichtung zur Zuführung von Farbstoffindikatoren nicht vorgesehen zu sein.If either of the two liquids (the liquid to be titrated or the reagent) by itself or is colored by the previous addition of a color indicator and its when the two liquids are mixed If the color changes, a device for supplying dye indicators does not need to be provided to be.

Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit schließlich brauchen nur die geradlinigen Teile der Rohrschlangen aus durchsichtigem Material hergestellt zu sein, die übrigen Teile können z. B. aus Metall sein.Finally, for reasons of economy, only the rectilinear parts of the pipe coils are required to be made of transparent material, the remaining parts can, for. B. be made of metal.

Claims

Patent claims:

1. A method for titrating a liquid using a reagent liquid and a Dye indicator, the indicator changing its color when the two liquids are mixed changes in mutually adapted proportions, characterized in that a liquid colors with the indicator and lets it flow through a transparent channel and on several Points this channel allows proportional amounts of the other liquid to flow in, in such a way that that one causes a color change of the indicator at one point of this channel, the Transition point determines the titer of the liquid to be titrated.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the flow and the various feeds are carried out at constant flow rates.

3. Apparatus for performing the titration method according to claim 1 and 2, characterized characterized in that it contains the following parts: a storage container for one of the two liquids, a flow tube, at least partially made of transparent material, with calibrated inner diameter, which is openly connected at its upper end to the storage container, and furthermore a number of small calibrated tubes as feeds for the other liquid, which open into the flow tube at points with appropriate distances.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the storage container has a Has overflow for achieving a constant liquid level.

5. Apparatus according to claim 3 and 4, characterized by a small calibrated feed tube for the dye indicator at the inlet of the flow tube, which is the indicator from a storage container.

6. Apparatus according to claim 3 to 5, characterized in that the flow tube Has the shape of a coil and the feed tubes in the individual successive, preferably vertical turns of the coil, expediently at the vertices merge.

7. Apparatus according to claim 4 and 6, characterized in that the coil through a inclined, outgoing from the bottom of the reservoir suction tube is short-circuited.

8. Device for controlling the cleaning of industrial water, characterized in that that two devices are arranged one above the other according to one of the preceding languages 3 to 7, the one to measure apparent alkalinity, the other to measure total alkalinity or des Chlorine.

9. Control device according to claim 8, characterized in that it is through a device to determine the pH value has been completed.

10. Control device according to claim 8 and 9, characterized in that the measuring devices are arranged behind windows of a measuring panel and the measuring panel divisions and possibly Contains information on the changes to be made to the working conditions.

11. Control device for the condition of the water at different points of a boiler operation (feed water tank, boiler interior etc.), characterized in that they juxtaposed several devices according to claim 8 and 10 contains.

For this purpose 2 sheets of drawings

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