FI103810B - Laitteisto ja menetelmä puhdistetun sinkkielektrolyysinesteen kadmiumpitoisuuden mittaamiseksi - Google Patents

Description

, 103810

Laitteisto ja menetelmä puhdistetun sinkkielektrolyysi-nesteen kadmiumpitoisuuden mittaamiseksi

Esillä oleva keksintö koskee laitteistoa ja mene-5 telmää sinkin hydrometallurgiaan tarkoitetun vesipitoisen sinkkisulfaattiliuoksen kadmiumpitoisuuden mittaamiseksi tarkasti ja nopeasti.

Menetelmä, jolla tuotantopaikalla mitataan pienten kadmiummäärien pitoisuus, jotka sisältyvät sinkin hydro-10 metallurgiassa käytettyyn sinkkisulfaatin vesiliuokseen, ja joka tunnetaan tasavirtapolarografisena analyysinä, joka käsittää vaiheet, joissa säädetään edellä mainitun sinkkisulfaattiliuoksen pH, lisätään sitä tukevaa elektrolyysiliuosta, elektrolysoidaan sitten saatu seos 15 kytkemällä tasajännite tippuvaan elohopeaelektrodiin virta- jännitekäyrän määrittämiseksi ja määritetään kadmium-pitoisuus diffuusiovirran aallon korkeudesta kadmiumin puoliaaltopotentiaalin kohdalta, on perinteisesti ollut suosittua käyttää käyttöanalyysimenetelmänä tuotannossa, 20 koska menetelmä ei vaadi muiden näyteliuoksessa samanaikaisesti olevien ionien erottamista ja se sallii suhteellisen helpon ja nopean mittauksen.

Viime aikoina kuitenkin korroosionkestovaatimukset galvanoidulle rautapellille, joka on elektrolyyttisen sin-·· 25 kin eräs pääkäyttö, ovat tiukentuneet ja on esiintynyt kasvavaa tarvetta pienentää edelleen sinkkiraaka-aineeseen sisältyvän kadmiumin pitoisuutta, jonka katsotaan aiheuttavan haitallisen vaikutuksen sinkin korroosionkestoon. Vaaditun korkealaatuisen elektrolyyttisen sinkin valmista-30 miseksi on kuitenkin välttämätöntä rajoittaa kadmiumpitoi-• suus puhdistetussa sinkkisulfaattiliuoksessa (jäljempänä käytetään nimitystä "puhdistettu neste") ennen elektrolyyttistä käsittelyä alle arvon 0,1 mg/l.

2 103810

Kuitenkin, koska edellä mainitun tasavirtapolagra-fian kvantitatiivisen analyysin alaraja on noin 0,5 mg/1, on mahdotonta varmistaa, että kadmiumpitoisuus puhdistetussa nesteessä, joka on lähetetty elektrolyysiprosessiin 5 nesteenpuhdistusprosessista, on erittäin puhtaan elektro lyyttisen sinkin valmistukseen tarkoitetun alemman hyväksyttävän rajapitoisuuden alapuolella. Atomiabsorptiospekt-rometriaa, jonka nopeus on huono, käytetään kadmiumpitoisuuden mittaamiseen puhdistetusta nesteestä. Näin ollen 10 nykyisenä todellisena käytäntönä on valmistaa elektrolyyttistä sinkkiä lähettämällä puhdistettu neste elektrolyysi-prosessiin nojautumatta puhdistetussa nesteessä olevan kadmiumin pitoisuuden mittaustulokseen. Koska sinkkipulve-ria lisätään aina suureksi osaksi ylimäärin nesteen puh-15 distusprosessin viimeisessä vaiheessa, kadmiumpitoisuus puhdistetussa nesteessä pidetään toisaalta edellä mainitun hyväksyttävän rajan alapuolella normaalissa toiminnassa. Kun kuitenkin puhdistetun nesteen kadmiumpitoisuus ylittää hyväksyttävän rajan esimerkiksi saostuneen kadmiumin uu-20 delleenliukenemisen seurauksena, tähän ei voida asianmukaisesti varautua toteamalla tätä seikkaa, mikä aiheuttaa valmistetun elekrolyyttisen sinkin puhtauden huononemista. Tämän vuoksi on vaadittu valvottavaksi operaatioita nesteen puhdistusprosessissa seuraamalla kadmiumin pitoisuut-“ 25 ta puhdistetussa nesteessä.

Näissä edellä kuvatuissa olosuhteissa on suoritettu kehitysponnisteluja menetelmän saavuttamiseksi, jolla mitataan kadmiumpitoisuus suurella herkkyydellä, mikä sallii edellä kuvatun alle 0,1 mg/1 kadmiumpitoisuuden mittaami-30 sen. On kuitenkin vaikea ylläpitää ja hallita tämäntyyp- : pistä tarkkuuslaitteistoa tuotantolaitoksen ympäristössä.

Analyysilaitteistoa, joka sallii kadmiumpitoisuuden tarkan mittaamisen samalla kun se säilyttää suuren herkkyyden, ei ole tämän vuoksi tätä ennen saatettu käytännössä toimi-35 maan.

3 103810

Edellä esitetyltä kannalta katsoen suoritettiin tämän vuoksi tutkimuksia laitteiston ja menetelmän kehittämiseksi, jolla kadmiumpitoisuus mitataan suurella herkkyydellä. Sen seurauksena saatiin aikaan seuraavat havainnot.

5 Vaikka kadmiumin muodostama jodikompleksi on stabiili ja anioninvaihtohartsi adsorboi sitä voimakkaasti, puhdistetussa nesteessä olevat muut ionit, kuten sinkki-ionit, muodostavat vaikeasti jodikompleksin ja silloinkin, jos jodikompleksi muodostuu, anioninvaihtohartsi tuskin adsor-10 boi sitä. Muodostamalla kadmiumin jodikompleksi lisäämällä jodi-ioneja puhdistettuun nesteeseen ja saattamalla saatu kompleksi kulkemaan vahvan emäksisen ioninvaihtohartsifaasin läpi käyttäen hyväksi edellä mainittua seikkaa kadmium adsorboituu täten ja muut ionit kulkevat yksinkertaisesti 15 hartsifaasin läpi, ilman että ioninvaihtohartsi adsorboi niitä, mikä sallii kadmiumin helpon erottamisen muista ioneista. Näiden tutkimusten tulosten mukaisesti pieni 0,5 mg/l:n tai jopa 0,1 mg/l:n määrä kadmiumia voidaan tarkasti ja nopeasti mitata erottamalla ensin kadmium 20 käyttäen hyväksi tätä ominaisuutta aiheuttamalla kadmiumin värjäytyminen käyttäen sopivaa värinkehittäjää ja mittaamalla absorbanssiaste ohjaamalla erotettu kadmium spektro-fotometriin liitettyyn virtauskennoon.

Esillä oleva keksintö kehitettiin perustuen edellä 25 mainittuihin tutkimustuloksiin ja se saa aikaan laitteiston ja menetelmän kadmiumpitoisuuden mittaamiseksi sinkin elektrolyysiin tarkoitetussa puhdistetussa nesteessä, joka menetelmä käsittää vaiheet, joissa lisätään jodi-ioneihin perustuvaa kompleksin muodostavaa ainetta näytelluokseen 30 kadmiumkompleksi-ionien muodostamiseksi, saatetaan vahva : emäksinen anioninvaihtohartsifaasi adsorboimaan ne, pes tään sitten ioninvaihtohartsifaasi epäorgaanisella hapolla kadmiumkompleksi-ionien saamiseksi eluoitumaan epäorgaaniseen happoon, lisätään saatuun eluaattiin pH:n säätöainet-35 ta, naamiointiainetta moniarvoisesti varautuneita katione- 4 103810 ja vastaan, puskuriliuosta ja värinmuodostajaa kadmiumio-neja varten, saatetaan näiden lisäaineiden reaktiot eluaa-tin kanssa muodostamaan kadmiumin ja värinmuodostajan kompleksi, mitataan värillisen liuoksen absorbanssi spekt-5 rofotometrillä ja määritetään kadmiumpitoisuus mitatusta absorbanssista.

Samoin tutkimustulosten mukaisesti edullisia komp-leksinmuodostusaineita, eluentteja, pH:n säätöaineita, puskuriaineita, naamiointiaineita ja kadmiumionin värin-10 muodostajia ovat seuraavat.

Edullisia kompleksinmuodostusaineita ovat KI, Nai ja NH4I. Niiden pitoisuus kantoaineliuoksessa on rajoitettu välille 0,05 - 0,5 mol/1 KI:n osalta, välille 0,05 - 0,5 mol/1 Nairn osalta ja välille 0,05 - 0,5 mol/1 NH4I:n osal-15 ta. Tämän rajoituksen syinä ovat, että kyseistä pitoisuus-aluetta pienempi pitoisuus ei tee näyteliuoksessa oleville kadmiumioneille mahdolliseksi muodostaa riittävästi kompleksia, että tätä aluetta korkeampi pitoisuus saa liuoksessa olevat sinkki-ionit muodostamaan sinkkikompleksi-20 anioneja kompleksinmuodostusaineen kanssa, jota ioninvaih-tohartsifaasi adsorboi, ja että eluoitaessa epäorgaanisen hapon vesiliuoksella sinkki ja kadmium eluoituvat yhdessä saavuttaen mittausosan virtauskennon, mikä estää määrittämästä tarkan kvantitatiivisesti kadmiumia.

" 25 Eluentin tulisi edullisesti olla epäorgaanista hap poa, jota anioninvaihtohartsi ei adsorboi muodostamalla pysyvän kompleksin kadmiumin kanssa, ja edullisesti niitä, joihin kuuluvat HN03 ja H2S04. Eluentin pitoisuus on rajoitettu välille 0,1-4 mol/1 HN03:n osalta ja välille 0,05 -30 2 mol/1 H2S04:n osalta, koska pitoisuuden ollessa pienempi : kuin edellä mainittu pitoisuusalue, kadmiumkompleksin täy dellinen eluointi anioninvaihtohartsista ei toteudu, ja kyseistä pitoisuusaluetta suurempi pitoisuus voi vahingoittaa anioninvaihtohartsia.

5 103810

Puhdistetussa nesteessä olevista ioneista vain kupari, lyijy, vismutti yms. siirtyvät eluaattiin yhdessä kadmiumin kanssa jopa sen erotuksen jälkeen, joka perustuu edellä mainittuun ioninvaihtohartsiin ja estävät kadmiumin 5 kvantitatiivisen määrittämisen adsorptiometrisellä analyy sillä.

On toivottavaa käyttää naamiointiaineena yhtä tai useampia niistä, jotka on valittu ryhmästä, johon kuuluvat sitruunahappo ja sitraatit, kuten kaliumsitraatti, tart-10 raatit, kuten kaliumtartraatti ja kaliumnatriuratartraatti, oksalaatit, kuten ammoniumoksalaatti ja natirumoksalaatti, fosfaatit, kuten natriumfosfaatti, sitraatit, kuten nat-riumsitraatti, asetyyliasetoni, malonihappo, tiourea, 1,10-fenantroliini ja tetraetyleenipentamiini.

15 Sopivia pH:n säätöaineita ovat alkalimetallihydrok- sidit, kuten NaOH ja KOH, ja NH4OH. Esimerkiksi NH4C1-liuosta voidaan käyttää pH: n puskuriliuoksena. Monilla edellä mainittujen naamiointlaineiden, esim. tartraattien, kuten kaliumtartraatin ja kaliumnatriumtartraatin, oksa-20 laattien, kuten ammoniumoksalaatin ja natriumoksalaatin, fosfaattien, kuten ammoniumdivetyfosfaatin ja kaliumdive-tyfosfaatin, sitraattien, kuten natriumsitraatin ja ammoniums! traatin, liuoksilla on pH:n puskurointivaikutus. Kun mitä tahansa näistä reagensseista käytetään naamiointiai-·* 25 neena, ei ole välttämätöntä lisätä erikseen pH:n pusku- rointiainetta. Edullisia värinmuodostajia kadmiumioneille ovat l-(4-nitrofenyyli)-3-(4-fenyyliatsofenyyli)triatseeni (jäljempänä käytetään nimitystä "värinmuodostusreagenssi 1"), l-(2-pyridyyliatso)-2-naftoli (jäljempänä käytetään 30 nimitystä "värinmuodostusreagenssi 2"), 2-[2-(5-bromipyri- : dyyli)atso]-5-dimetyyliaminofenoli (jäljempänä käytetään nimitystä värinmuodostusreagenssi 3"), l-(6-bromibentso- tiatso-2-yyliatso)-2-naftoli (jäljempänä käytetään nimitystä "värinmuodostusreagenssi 4") ja 4-(2-tiatsolyyliat- 6 103810 so)resorsinoli (jäljempänä käytetään nimitystä "värinmuo-dostusreagenssi 5").

Mittaussäiliön pidättämä liuosmäärä esillä olevan keksinnön laitteiston näytteenotto-osassa on rajoitettu 5 välille 10 - 1 000 μΐ. Syy on seuraava. Kun pidätetyn liuoksen määrä on pienempi kuin 10 μΐ, näyteliuokseen sisältyvä kadmiummäärä on liian pieni herkkyyden saavuttamiseksi, joka on riittävä salliakseen sen kadmiumin hyväksyttävän raja-arvon 0,1 mg/1 kvantitatiivisen määrityksen, 10 joka sisältyy erittäin puhtaan elektrolyyttisen sinkin valmistukseen tarkoitettuun puhdistettuun nesteeseen. Toisaalta, kun pidätetyn liuoksen määrä on suurempi kuin 1 000 μΐ, ioninvaihtohartsin adsorboimien kadmiumionien eluointi aiheuttaa vakavaa hännänmuodostusta ja tämä ei 15 tee vain vaikeaksi suorittaa kadmiumpitoisuuden tarkkaa kvantitatiivista määrittämistä, vaan analyysi vaatii myös paljon pitemmän ajanjakson, mikä tekee vaikeaksi säätää tuotanto-olosuhteita vastaamaan kadmiumpitoisuuden vaihteluita puhdistetussa nesteessä.

20 Reaktio-osassa olevan ohuen putken sisähalkaisija on rajoitettu välille 0,25 - 3,0 mm seuraavista syistä. Sisähalkaisijan ollessa alle 0,25 mm suuri nesteen virtausvastus liuoksen läpikululle tekee mahdottomaksi saavuttaa kantoaineliuoksen riittävää virtausnopeutta. Toi-25 saalta sisähalkaisijan ollessa yli 3,0 mm kolonnissa olevan nesteen lineaarinen nopeus määrätyllä virtausmäärällä on liian pieni varmistaakseen nesteen riittävää sekoittumista ja jotta saataisiin riittävä reaktionopeus, mikä tekee mahdottomaksi saattaa reaktiota päätökseen. Ohuen 30 putken pituus on rajoitettu välille 0,5 - 10 m seuraavasta : syystä. Ohuen putken pituuden ollessa alle 0,5 m viipymis- aika, joka tarvitaan kadmiumionien kompleksin muodostus-reaktion loppuunsaattamiseen, ei ole saavutettavissa, joten osa kadmiumioneista poistuu reagoimatta jääneessä ti-35 lassa ja ajautuu väistämättä seuraavaan prosessiin. Toi- 7 103810 saalta ohuen putken pituuden ollessa yli 10 m ohuessa putkessa tapahtuu huomattava määrä diffuusiota sekä eteen-että taaksepäin, mikä johtaa pienempään kadmiumionipitoi-suuteen kantoaineliuoksessa tehden mahdottomaksi saavuttaa 5 riittävää herkkyyttä kadmiumin hyväksytyn raja-arvon 0,1 mg/1 kvantitatiivisen määrityksen sallimiseksi. Värinmuo-dostusreaktio-osan ohuen putken halkaisija ja pituus ovat rajoitetut samassa järjestyksessä alueille 0,25 - 3,0 mm ja 0,5 - 10 m samoista syistä kuin reaktio-osan ohuen put-10 ken vastaavat arvot.

Sen vahvan emäksisen anioninvaihtohartsin keskimääräinen hiukkaskoko, jota käytetään kadmiumkompleksianio-nien adsorptioon, on rajoitettu välille 25 - 150 pm seu-raavasta syystä. Keskimääräisen hiukkaskoon ollessa alle 15 25 pm painehäviö ioninvaihtokolonnissa muuttuu vakavaksi johdettaessa liuosta sen läpi ja saattaa aiheuttaa ohuen putken murtumisen. Toisaalta keskimääräisen hiukkaskoon ollessa yli 150 pm ioninvaihtohartsilla ei kyetä saavuttamaan riittävää adsorbointikykyä kadmiumkompleksianionien 20 adsorptiossa ja adsorboitumatta jääneet kadmiumionit siir tyvät poistoliuokseen.

Nyt kuvataan esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää ja laitteistoa viitaten kuviossa 1 esitettyyn vir-tauskaavioon.

!* 25 Kuten kuviossa 1 esitetään, sinkin elektrolyysiin tarkoitettu puhdistettu neste tulee näytteen vastaanotto-säiliöön 1 näyteliuoksena. Tämä näyteliuos johdetaan näyt-teenimupumpun 2 avulla näytteen syötön kääntöventtiiliin 5, jolloin näyteliuos kulkee esimerkiksi 200 pl:n mittaus-30 säiliön läpi, joka on valmistettu fluorimuovista ja jolla : on integraalinen rakenne venttiilin 5 kanssa ja joka on kiinnitetty venttiiliin, ja näyteliuos poistetaan suoraan poistoputkeen 18. Samanaikaisesti kompleksinmuodostusnes-tettä, jota johdetaan kompleksinmuodostusnesteen varasto-35 säiliöstä kompleksinmuodostusnesteen laskupumpun 4 avulla β 103810 näytteen syötön kääntöventtiiliin 5, johdetaan sen jälkeen, kun se on yksinkertaisesti johdettu näytteen syötön kääntöventtiilin 5 läpi, sekoittimen 6 läpi ja sitten ad-sorptio/eluointikääntöventtiilin 9 läpi ioninvaihtohartsi-5 kolonniin 10. Kuljettuaan ioninvaihtohartsikolonnin 10 läpi kompleksinmuodostusneste saavuttaa jälleen adsorptio/ eluointikääntöventtiilin 9, josta neste poistetaan poisto-putkeen 18. Toisaalta eluenttia, jota eluentin laskupumppu 8 johtaa eluentin varastosäiliöstä 7 adsorptio/eluointi-10 kääntöventtiiliin 9, johdetaan sitten värinmuodostusreak-toriin 16, jossa eluentti sekoitetaan naamiointiliuoksen, pH:n säätöliuoksen ja puskuriaineliuoksen sekoitettuun, värjäävään stabilointiliuokseen (jäljempänä käytetään nimitystä "sekoitettu, värjäävä stabilointiliuos"), jota 15 sekoitetun, värjäävän stabilointiliuoksen laskupumppu 12 johtaa sekoitetun värjäävän stabilointiliuoksen varasto-säiliöstä 11, ja värinmuodostusliuokseen, jota värinmuo-dostusliuoksen laskupumppu 14 johtaa värinmuodostusliuok-sen varastosäiliöstä 13, ja saavuttaa sitten detektorin 20 17, josta eluentti poistetaan poistoputkeen 18.

Tämän jälkeen näytteenoton suorittamiseksi ja anio-ninvaihtohartsin saamiseksi adsorboimaan näytteeseen sisältyvät kadmiumionit näytteen syötön kääntöventtiili 5 käännetään ohjausosasta lähetetyn ohjaussignaalin mukai-” 25 sesti. Venttiiliin liitetty mittaussäiliö suljetaan sinkin elektrolyysiin tarkoitetun puhdistetun nesteen virtauska-navalta ja yhdistetään eluentin virtauskanavaan. Mittaus-säiliön täyttävä näyteliuos työnnetään ulos kantoaine-liuoksen virtauskanavaan ja se saavuttaa sekoittimen 6 30 yhdessä kompleksinmuodostusliuoksen kanssa, jossa näyte-: liuosta sekoitetaan riittävästi kompleksinmuodostusliuok sen kanssa kadmiumin jodikompleksin muodostamiseksi. Seos johdetaan sitten adsorptio/eluointikääntöventtiilin 9 läpi ioninvaihtohartsikolonniin 10, jossa ioninvaihtohartsifaa-35 si adsorboi kadmiumin jodikompleksin, ja useimmat muut 9 103810 ionit, sinkki mukaan luettuna, eivät muodosta komplekseja jodi-ionien kanssa vaan poistetaan yhdessä kantoaineliuok-sen kanssa, joka sisältää reaktion jälkeen jäljelle jäänyttä kompleksinmuodostusainetta, kääntöventtiilin 9 läpi 5 poistoputkeen 18. (Edellä mainituista operaatioista näytteen syötöstä adsorptioon käytetään jäljempänä nimitystä "Vaihe 1".)

Seuravaksi kadmiumionien eluoinnin ioninvaihtohart-sista ja eluoidun kadmiummäärän mittauksen toteuttamiseksi 10 adsorptio/eluointikääntöventtiili 9 käännetään sen ohjaussignaalin mukaisesti, joka on lähetetty ohjausosasta määrätyn ajanjakson kuluttua. Tällä käännöllä virtauskanava muutetaan niin, että kantoaineliuos, joka on johdettu se-koittimesta 6 ioninvaihtohartsikolonniin, poistetaan, ei 15 ioninvaihtokolonnin läpi, vaan sekoittimesta 6 adsorptio/ eluointikääntöventtiilin 9 läpi suoraan poistoputkeen 18. Toisaalta eluointihapon vesiliuos johdetaan eluentin las-kupumpun 8 avulla adsorptio/eluointikääntöventtiiliin 9, josta liuos johdetaan värinmuodostusreaktorin 16 ja detek-20 torin 17 läpi poistoputkeen 18. Tämä virtauskanava vaihdetaan sellaiseksi, jossa liuos johdetaan adsorptio/eluoin-tikääntöventtiilistä 9 ioninvaihtohartsikolonniin 10 sen alaosan läpi ja noustuaan sen läpi liuos poistetaan ionin-vaihtohartsikolonnin 10 yläosasta adsorptio/eluointikään-V 25 töventtiiliin 9, josta liuos saavuttaa poistoputken 18 värinmuodostusreaktorin 16 ja detektorin 17 läpi. Tässä virtauskanavassa ioninvaihtohartsikolonniin 10 syötetty eluentti poistetaan eluaattina kolonnista, sen jälkeen kun ioninvaihtohartsifaasin adsorboimat kadmiumkompleksianio-30 nit on eluoitu eluenttiin. Näin poistettu eluaatti johde-• : taan sitten värinmuodostusreaktoriin 16, jossa eluaattiin sekoitetaan riittävästi sekoitettua värjäävää stabilointi-liuosta, jota sekoitetun, värjäävän stabilointiliuoksen laskupumppu syöttää ja värinmuodostusliuosta, jota värin-35 muodostusliuoksen laskupumppu syöttää. Kadmiumionit ja 10 103810 värinmuodostusliuos reagoivat riittävästi ja muodostavat kadmiumin ja värinmuodostajan kompleksin epäorgaanisen hapon vesiliuokseen. Tämän seurauksena eluaatilla on stabiili värinmuodostus. Tämä värimuodostettu liuos syötetään 5 tämän vuoksi spektrofotometriin 17 kiinnitettyyn virtaus-kennoon kadmiumin ja värinmuodostusaineen kompleksin adsorboiman spesifisen aallonpituuden absorbanssin mittaamiseksi, ja kadmiumpitoisuus määritetään tietokoneella aikaisemmin valmistetun kalibrointikäyrän avulla. (Edellä 10 mainituista operaatioista eluoinnista mittaukseen käytetään jäljempänä nimitystä "Vaihe 2".) Tässä vaiheessa lähetetään ohjaussignaali ohjausosasta valmisteluna siirtymiselle seuraavaan mittausjaksoon. Tämän ohjaussignaalin mukaisesti näytteen syötön 15 kääntöventtiili 5 käännetään poistamaan näyteliuos näytteen syötön kääntöventtiiliin 5 kiinnitetyn mittaussäiliön läpi poistoputkeen 18 mittaussäiliössä olevan näyteliuok-sen korvaamiseksi uudella sinkin elektrolyysiin tarkoitetulla puhdistetulla liuoksella. Toisaalta virtauskanava 20 vaihdetaan niin, että kompleksinmuodostusliuos, sen jälkeen kun se on yksinkertaisesti kulkenut näytteen syötön kääntöventtiilin 5 läpi kantoaineliuoksena, syötetään se-koittimeen 6, josta liuos virtaa adsorptio/eluointikääntö-venttiilin 9 ja ioninvaihtohartsikolonnin 10 läpi ja pois-“ 25 tetaan adsorptio/eluointikääntöventtiilin 9 avulla poisto- putkeen 18.

Esimerkit

Esillä olevan keksinnön menetelmää kuvataan nyt yksityiskohtaisemmin esimerkkien avulla.

30 Ensiksi valmistettiin sellaisia reagensseja kuin : kaliumjodidia, natriumjodidia, ammoniumjodidia, kaliumhyd- roksidia, natriumsitraattia, kaliumnatriumtartraattia, ka-liumtartraattia, natriumkloridia, natriumtiosulfaattia, natriumoksalaattia, asetyyliasetonia, malonihappoa, 1,10-35 fenantroliinia, natriumdivetyfosfaattia, kaliumdivetyfos- 11 103810 faattia, ammoniumdivetyfosfaattia, tioureaa, tetraetylee-nipentamiinia, ammoniumoksalaattia, ammoniumsitraattia, väkevää typpihappoa ja värinmuodostusreagensseja 1-5.

Tämän jälkeen valmistettiin kompleksinmuodostus-5 liuos ja eluentti, joilla oli taulukossa 1 esitetyt koostumukset, käyttäen edellä lueteltuja reagensseja. Valmistettiin sekoitettu, värjäävä stabilointiliuos, joka sisälsi naamiointiliuosta, pH:n säätöliuosta ja puskuriliuosta, ja värinmuodostajaliuos, joissa oli taulukossa 1 esitetyt 10 reagenssipitoisuudet.

Valmistettiin kadmiumin standardiliuos, jonka kadmiumpitoisuus oli välillä 0,05 - 10,0 mg/1, laimentamalla kadmiumin standardiliuosta, jonka kadmiumpitoisuus oli 1 g/1 ja joka oli valmistettu käyttäen elektrolyyttistä 15 kadmiumia. Värinmuodostusreagensseja 1-5 lisättiin näin valmistettuun vertailuliuokseen värin muodostamiseksi ja spektrofotometrin kalibrointikäyrä piirrettiin jokaiselle värinmuodostajalle.

Näyteliuoksina käytettiin puhdistettua sinkkisul-20 faattiliuosta, joka oli poistettu kolmannesta nesteenpuh- distusvaiheesta uutetun nesteen nesteenpuhdistusprosessis-sa käyttäen nelivaiheista nesteenpuhdistusmenetelmää sinkin puhdistuksessa (jäljempänä kutsutaan "kolmanneksi puhdistetuksi nesteenpuhdistusliuokseksi") ja puhdistettua 25 sinkkisulfaattiliuosta, joka oli poistettu neljännestä nesteenpuhdistusvaiheesta siinä (jäljempänä kutsutaan "neljänneksi puhdistetuksi nesteenpuhdistusliuokseksi").

Edellä mainitut kolmannet puhdistetut nesteenpuh-distusliuokset A - D ja neljännet puhdistetut nesteenpuh-30 distusliuokset A - F syötettiin näytteen vastaanottosäi- i liöön ja esillä olevan keksinnön menetelmät 1-10 suori tettiin mittaamalla kadmiumpitoisuus toiminta-olosuhteissa, mukaan luettuna operatio 1, joka kesti 200 sekuntia, ja operaatio 2, joka kesti 150 sekuntia, ja olosuhteissa, 12 103810 joihin kuuluivat taulukossa 1 esitetyt reagenssipitoisuu-det.

Vertailututkimusta varten toteutettiin tavanomaiset menetelmät (tasavirtapolarografinen analyysi) 11 - 20 ot-5 tamalla 25 ml:n näyte samasta näyteliuoksesta, lisäämällä 0,5 ml sitä tukevaa elektrolyysiliuosta, joka sisälsi 0,5 ml väkevää kloorivetyhappoa ja 2 g/1 gelatiinia, rekisteröiden virta-jännitekäyrä lähellä kadmiumin puoliaal-topotentiaalia -0,5 V käyttäen tippuvaa elohopeaelektro-10 dia, määrittämällä diffuusiovirran aallon korkeus käyttäen kuvionpiirrosmenetelmää ja määrittämällä kadmiumpitoisuus aikaisemmin valmistetun kadmiumpitoisuuden kalibrointikäy-rän avulla.

Kadmiumanalyysi perustuen atomiabsorptiospektromet-15 riaan, jota pidetään kaikkein luotettavimpana nykyään käytettävissä olevana kadmiumin analyysimenetelmänä, suoritettiin näyteliuoksella, josta otettiin näytteitä näissä esimerkeissä normien Japanese Industrial Standard Hiili mukaisesti (menetelmä sinkkiraaka-aineen analysoimiseksi). 20 Tämän analyysin arvot esitetään taulukossa 2, jossa verrataan mittaustuloksia, jotka on saatu esillä olevan keksinnön menetelmällä ja tasavirtapolarografisella analyysillä, joka on tavanomainen menetelmä.

Lisäksi tehtiin peräkkäisiä mittauksia neljän ja 25 puolen tunnin ajan 30 minuutin näytteenottovälein kolmannesta puhdistetusta nesteenpuhdistusliuoksesta ja neljännestä puhdistetusta nesteenpuhdistusliuoksesta esillä olevan keksinnön menetelmällä, tavanomaisella menetelmällä ja atomiabsorptiospektrometrialla. Esillä olevan keksinnön 30 menetelmän käytössä toimintaolosuhteisiin kuuluivat ope-. raatio 1, joka kesti 200 sekuntia ja operaatio 2, joka kesti 1 600 sekuntia. Mitä tulee käytettyjen reagenssien pitoisuuteen ja spektrofotometrien mittausaallonpituuteen taulukon 1 kategorian 9 olosuhteita käytettiin kolmannelle 35 puhdistetulle nesteenpuhdistusliuokselle ja taulukon 1 ka- 13 103810 tegorian 1 olosuhteita neljännelle puhdistetulle nesteen-puhdistusliuokselle. Tavanomaisen menetelmän soveltamiseen käytettiin edellä kuvatun tasavirtapolarografisen analyysin mittausolosuhteita. Kadmiumpitoisuuden analyysissä 5 atomiabsorptiospektrometrimenetelmällä, joka toteutettiin luotettavuuden arvioimiseksi, noudatettiin normia Japanese Industrial Standard Hiili. Kadmiumpitoisuuden mittaustulokset kolmannesta puhdistetusta nesteenpuhdistusliuokses-ta esitetään kuviossa 2 ja kadmiumpitoisuuden mittaustu-10 lokset neljännestä puhdistetusta nesteenpuhdistusliuokses- ta kuviossa 3.

Kuten taulukosta 2 ilmenee, esillä olevan keksinnön menetelmään perustuvat mittaustulokset ovat erittäin hyvin yhtenevät atomiabsorptiospektrometriaan perustuvien ana-15 lyysitulosten kanssa, joka menetelmä kykenee antamaan suuren luotettavuuden, ja ovat korkeintaan 0,5 mg/l:n kadmiumpitoisuuden kvantitatiiviselta määritettävyydeltään paljon parempia kuin mittaustulokset, jotka perustuvat tasavirtapolarografiseen analyysiin, joka on tavanomainen 20 menetelmä.

Kuten kuvioista 2 ja 3 ilmenee, esillä olevan keksinnön menetelmä sallii 0,1 mg/l:n kadmiumpitoisuuden tarkan ja nopean mittaamisen puhdistetusta nesteestä, mikä tekee mahdolliseksi, kun edellä mainittu sallittu 0,1 mg/ 25 l:n kadmiumpitoisuusraja puhdistetussa nesteessä ylitetään, ryhtyä nopeisiin toimenpiteisiin kadmiumpitoisuuden alentamiseksi alle arvon 0,1 mg/1.

Esillä olevan keksinnön menetelmän mukaisesti on mahdollista tarkistaa nopeasti se korkeintaan 0,1 mg/1:n 30 kadmiumpitoisuus, joka on sallittu kadmiumpitoisuuden raja puhdistetussa nesteessä, joka on välttämätön erittäin puhtaan elektrolyyttisen sinkin valmistamiseksi ja tästä johtuen valmistaa aina erittäin puhdasta elektrolyyttistä sinkkiä, jolla on erinomainen korroosionkesto, kontrolloi-35 maila nesteenpuhdistusprosessia, samalla kun jatkuvasti 14 103810 seurataan sen puhdistetun nesteen kadmiumpitoisuutta, joka johdetaan elektrolyysiprosessiin sinkin puhdistamiseksi.

Kuvio 1. Virtauskaavio, joka valaisee esillä olevan keksinnön menetelmää; 5 Kuvio 2. Graafinen esitys, joka kuvaa kadmiumpitoi suuden muutosten mittausta kolmannessa puhdistetussa nes-teenpuhdistusliuoksessa suoritettuna esillä olevan keksinnön menetelmän, tavanomaisen menetelmän ja atomiabsorptio-spektrometrian mukaisesti; ja 10 Kuvio 3. Graafinen esitys, joka kuvaa kadmiumpitoi suuden muutosten mittausta nejännessä puhdistetussa nes-teenpuhdistusliuoksessa suoritettuna esillä olevan keksinnön menetelmän, tavanomaisen menetelmän ja atomiabsorptio-spektrometrian mukaisesti.

15 103810 (Q (0 4 3 3w/-.0 ura wn ο ο e 02 S 2 1« «j-hboo o-i κη cd ο βο *Λθ o 1Λ u o. c ui ura ura t® "r ura ura vo in

1H O

Σ m _______ -1- ---- --- -------- O <0 u 3 M 3 Λ Q» to

Zh — cn fsj ΐΛ —1 rra ura <r e^j o B *wi MMM Ή μ* ·Η·Η Μ w wconMoo tn vien ie en to to ie » «o te «te « te tn ccccc e cc e e o m at at ai οι at at at at ai g ttöOac&oec m äo öc öc aö •h n ra ra rt rt ra <o® ra ra (H at ή a* 4 a» « a» m at at ra ra rt μ ό μ μ μ μ μ Ό μ μ u u u tn m ra ra « ra te μ ra ra ra ra rag 3 ra 3 3 3 3 310 3 3 3 3 *j *j X u u U U u O X m *-» u *a ra z ra o o ra ra ra ra «oo ra ra ra ra o o o m o o o o o — o o o o o Ό Ό — -¾ *3 *3 Ό *0 Ό X T3 T3 *3 3 "3 o o x x © o o o o υ x o o o o 3 3 I Ji 3 g 3 g 3 I JS 3 3 3 3 e ice e e s e e e e e b e ε

e C O 3 C C C C C O 3 e e C C

M M U M M M «H M HUM M M *H M

μ μ M M U μ U U H τ< 1—I U U l- H

:io mj u ra :ra «e j® so :ra h ca :ra :ra :ra :ra > > H U > > > > > H X > >__>___>_

t„ css_ οΞξ οΙξ ο§νο elsis oss-s = 11 sis- = = °A^A

^ Mg evTcT*cT“cT“ —Γ*a*"'o*1 gTo** -To"©*’©' -Γo^©'‘o,"©,' —·*“o o"*"o* —ooo — o cd cd M ^ « __ o--1- ... - Il ---·--- 3 n o 3

M

M

M

U

C

O

M

Xl

<e M m -H M

u u e U C u

ra U M -H UM U

m ra um ra •u u .•ra E ra ή m ue rae ra > μ μ u u ra ra m m ra ra MJ 2 U U UM M M M M ra U MU W u -r* -a .•ra m m h m ra m m a u ras m ό e u <u m e -ucu ή o e muu m e « -«-i ό *j ra raj ra u ra u mm u m m u ra *σ at m ό m ra ra ή « ό u u *a m o μ muum m m u m m ra wc u e m ra o m m o. m *ra m m ra m x a. m m ra ra m μ <+- m tn ra B *3 ra m ra ® m ra x o W h ra ^ ra ra ή ra ή tn m m ra u m ό ra ra ra ra — x > X rt 3 Ή ^ 3 rt X 3 H o** rt O O M X M X e M h x o ra ^ it era X μ m x o u o μ m μ o ra h o ra ra μ a» o fc μ μ ra u μ o at h o o h tn o > at μ o u ra o μ o at 3 μ u μ © μ o u μ o ra ό n au *3 u ra οι o μ at o m μ u x μ -h at o μ m o μ u e. > u ό m u m Ό M m ·© M X X rt O. μ >i C ^ > H *3 TJ C O U U ra h *3®^ *33'- — u xrare^ x u ra x u o £ m rt rt x: a o m ^ x x h: e x ra e x £ x n: xbb x ra ra t: at XEcE x £ B x: B S B m λ u ec8*be x:rauB3 x:cs jz d >-> E x:33ra jz z jz e u £ 3 E 3 S 3 3 B 3 3 S Χ-Λ 3 01 3 B 3 B at ω 3 m B φ ra Bmo>3 E ή -ra at £ at — 3 M 3 M 3 M g M M g M M M X e 3 M M M 3 M 3Urt-HC 3 M C DCrtM 33αμ 3 ui C -u 0 u μ -ra μ m μ μ m μ μ μ u O M μ | μ m μ τ-< 3 μ μ O μιο -ra Ο μ μ -ra Ο ο 3 -ra I ο μ

M MUi-HU MUU MUU tt O H H u μ U M U MOUUB —I — E M E U U M £ E O

ai ra ra ra ra ra ra ra raara ra ra rt rt rt · ra ra ra ra m at ra e ra *· £ ra e at ra raBE·^ ra - ra ra tn XZXZ XZZ XZZ Z<XM * — Z ^ Z XHHZ-5 X — C X<HZ X<<H X — rz •ho oo o a a o ura -e· oo ura £ 3 —* esT -J* CsT* cT €3^· M 3 a. te

U M C N

01 M

3 ° _ _

tu3u*ra r» r*. rt O H OO O O

e o o o o tn o tn en tn tn "z a:ai* M * M μ μ μ 2 3 acae* sc sc ac sc sc =c

I iH —· Ο Ο ΐΛ Ο Ο μ-> CD O CD

cn o ® cd esi esi *— — — rsi — — —' O ·—< u 3 ^ ^ ^ ra ^ h 3 o cd o a a o o ZD o o O M O It 3 O --- _ _ __ B E ! C w (Λ Vi

X O

at 3 __ __ s’*® E “ ~ — — a *rtii a zc • os-H^ aikxw m a: zas ss as X u z j o — c^Jen^· trt, oo r*-co o o

X

x --->- -- 1 1 1 ___I- 3 ra *ra Tämän keksinnön menetelmä

H J

16 103810

Taulukko 2

Laji- NMyteliuos Kadmlumpltol- Kadmiumpitoisuus atoml- suue (mg/1) absorptiospek.troraetri sesti 5 1 Nro 4 puhdistettu neste A 0, 05 0,07

2 Nro 3 puhdistettu neste A 6| 0 0^ J

:te 3 Nro 4 puhdistettu neste B 0, 06 0,07 * 4 Nro 3 puhdistettu neste B 0 0^ 0 | 5 Nro 4 puhdistettu neste C 0,05 0, 06 » 0 Nro 4 puhdistettu neste D 0,06 0, 05 n 7 Nro 4 puhdistettu neste E Oj 18 0, 16 jg M 8 Nro 3 puhdistettu neste C 6; 3 6j 4 J 9 Nro 3 puhdistettu neste D 5^ 5 7 H 10 Nro * puhdistettu neste F 0^ 08 0^ 09 1 1 Nro 4 puhdistettu neste A I ^ 0, 5 0, 07 1 2 Nro ^ puhdistettu neste A 5,3 6,1 1 3 Nro 4 puhdistettu neste B I ^ 0,5 0,07 20 j| 14 Nro 3 puhdistettu neste B 0 6j 0 g 15 Nro 4 puhdistettu neste C ^ 0, 5 0, 06 l 1 6 Nro 4 puhdistettu neste D 1 ^ 0,5 0,05 >5 17 Nro 4 puhdistettu neste E <0,5 0, 16 e 17 Nro 3 puhdistettu neste C 3 4 i2 19 Nro 3 puhdistettu neste D 5, 7 5, 7 ..25 2 0 Nro 4 puhdistettu neste F J ^ 0, 5 0, 0

Huom.

1. Nro 3 puhdistettu neste on "kolmas puhdistettu nesteen-puhdistusliuos".

30 2. Nro 4 puhdistettu neste on "neljäs puhdistettu nesteen- . puhdistusliuos”.

Claims (24)

103810 17

1. Menetelmä puhdistetun sinkkielektrolyysinesteen kadmiumpitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, 5 että se käsittää vaiheet, joissa: lisätään jodi-ioneihin perustuvaa kompleksinmuodostusainetta näyteliuokseen kad-miumkompleksi-ionien muodostamiseksi; saatetaan anionin-vaihtohartsifaasi adsorboimaan kadmiumkompleksi- ionit; pestään anioninvaihtohartsi epäorgaanisella hapolla kad-10 miumkompleksi-ionien eluoimiseksi epäorgaaniseen happoon; lisätään eluaattiin pH:n säätöainetta, naamiointiainetta moniarvoisesti varautuneita kationeja vastaan, puskuriliuosta ja värinmuodostajaa kadmiumia varten, aiheutetaan kadmiumionien ja värinmuodostajan välinen reaktio 15 kadmiumionien ja värinmuodostajan kompleksin muodostamiseksi; mitataan väriä muodostaneen liuoksen absorbanssi spektrofotometrin avulla ja määritetään kadmiumpitoisuus mitatusta absorbanssista.

2. Menetelmä puhdistetun sinkkielektrolyysinesteen 20 kadmiumpitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää: a) ensimmäisen vaiheen, jossa otetaan tietty näyte-määrä näyteliuoksesta puhdistetun sinkkielektrolyysinesteen näyteliuoksen virtauskanavasta ja syötetään 25 mainittu tietty määrä näyteliuoksesta kantoaineliuoksen virtauskanavaan, joka sisältää kopleksinmuodostusainetta, joka muodostaa kadmiumin jodikompleksianioneja reaktiolla kadmiumin kanssa; b) toisen vaiheen, jossa saatetaan näyteliuoksessa 30 olevat kadmiumionit reagoimaan kompleksinmuodostusaineen kanssa ohuessa putkessa, joka on sijoitettu edellä kohdassa a) mainittuun kantoaineliuoksen virtauskanavaan, kadmiumin jodikompleksianionien muodostamiseksi; c) kolmannen vaiheen, jossa syötetään mainittu kad- 35 miumin jodikomplekseja sisältävä kantoaineliuos, joka vir- 1β 103810 taa ulos edellä kohdassa b) mainitusta toisesta vaiheesta, kolonniin, joka on täytetty anioninvaihtohartsilla, mikä saa anioninvaihtohartsifaasin adsorboimaan selektiivisesti kadmiumin jodikompleksianionit, ja poistetaan adsorption 5 jäännösliuos kolonnista; d) neljännen vaiheen, jossa syötetään epäorgaanisen hapon vesiliuosta kolonniin epäorgaanisen hapon vesi-liuoksen saamiseksi eluoimaan mainittuun anioninvaihtohartsif aasiin adsorboituneet kadmiumin jodikomplek- 10 sianionit, ja poistetaan eluoidut kadmiumionit yhdessä eluaatin kanssa kolonnista; e) viidennen vaiheen, jossa lisätään eluaattiin pH:n säätöainetta, naamiointiainetta moniarvoisesti varautuneita kationeja vastaan ja värinmuodostajaa kad- 15 miumioneja varten vastaavissa vesiliuoksissa ja pH:n pus kuriliuosta reaktion aiheuttamiseksi kadmiumionien ja värinmuodostajän välille, jolloin muodostuu analyyttinen näyteliuos, joka sisältää kadmiumin kompleksia ja värin-muodostajaa, jolla on stabiili väri; ja 20 f) kuudennen vaiheen, jossa syötetään analyyttinen näyteliuos spektrofotometriin kiinnitettyyn virtauskennoon liuoksen absorbanssin mittaamiseksi kadmiumin ja värinmuo-dostajan muodostaman kompleksin absorboimalla spesifisellä aallonpituudella, ja kadmiumpitoisuuden mittaamiseksi ab-25 sorbanssista. • ·

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä kadium-pitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, että anioninvaihtohartsi on vahva emäksinen anioninvaihto-hartsi.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä kad miumpitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, että vahvan emäksisen anioninvaihtohartsin keskihiukkas-koko on 25 - 150 ^m.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä kad-35 miumpitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, 19 103810 että anioninvaihtohartsin näennäinen tilavuus on 0,1 - 5,0 ml.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä kadmiumpitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, 5 että kompleksinmuodostusaine sisältyy kantoaineliuokseen ja että kompleksinmuodostusaine sisältää yhtä tai useampaa ainetta, jotka on valittu ryhmästä KI, Nai ja NH4I.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä kadmiumpitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, 10 että kantoaineliuoksen KI-pitoisuus on 0,05 - 0,5 mol/1.

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä kadmiumpitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, että kantoaineliuoksen Nal-pitoisuus on 0,05 - 0,5 mol/1.

9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä kad- 15 miumpitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, että kantoaineliuoksen NH4I-pitoisuus on 0,05 - 0,5 mol/1.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä kad- miumpitoisuduen mittaamiseksi, tunnettu siitä, että epäorgaaninen happo on HN03:n ja/tai H2S04:n vesiliuos.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä kadmiumpitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, että HN03:n pitoisuus on 0,1 - 4 mol/1.

12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä kadmiumpitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, 25 että H2S04:n pitoisuus on 0,05 - 2 mol/1.

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä kadmiumpitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, että pH:n säätöaine sisältää yhtä tai useampaa ainetta ryhmästä NaOH, KOH ja NH4OH.

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä kadmiumpitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, että pH:n puskuriliuos on yhden tai useamman sellaisen aineen vesiliuos, joka on valittu ryhmästä ammonium-kloridi, natriumsitraatti, kaliumsitraatti, ammoniumsit- 35 raatti, kaliumtartraatti, kaliumnatriumtartraatti, nat- 20 103810 riumoksalaatti, ammoniumoksalaatti, natriumdivetyfosfaat-ti, kaliumdivetyfosfaatti, ammoniumdivetyfosfaatti ja nat-riumtiosulfaatti.

15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä kad-5 miumpitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, että naamiointiaine moniarvoisesti varautuneita kationeja vastaan on vesiliuos, joka sisältää yhtä tai useampia aineita, jotka on valittu ryhmästä sitruunahappo, natrium-sitraatti, kaliumsitraatti, ammoniumsitraatti, kaliumit) tartraatti, kaliumnatriumtartraatti, natriumoksalaatti, ammoniumoksalaatti, natriumdivetyfosfaatti, kaliumdivety-fosfaatti, ammoniumdivetyfosfaatti, natriumkloridi, nat-riumtiosulfaatti, asetyyliasetoni, malonihappo, 1,10-fenantroliini, tiourea ja tetraetyleenipentamiini.

16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä kad miumpitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, että värinmuodostaja kadmiumioneja varten on 1-(4-nitrofe-nyyli)-3-(4-fenyyliatsofenyyli)triatseeni, 1-(2-pyridyyli-atso)-2-naftoli, 2-[2-(5-bromipyridyyli)atso]-5-metyyli-20 aminofenoli, 1-(6-bromibentsotiatso-2-yyliatso)-2-naftoli tai 4-(2-tiatsolyyliatso)resorsinoli.

17. Laitteisto kadmiumpitoisuuden mittaamiseksi puhdistetusta sinkkielektrolyysinesteestä, tunnet -t u siitä, että se käsittää: 25 a) puhdistettua nestettä lähettävän osan, joka käsittää näytteen vastaanottosäiliön, näytteen imupumpun ja näyteliuosta johtavan putken, virtauskanavan muodostamiseksi sinkin elektrolyysiin tarkoitetun puhdistetun nesteen näyteliuokselle; 30 b) kantoaineliuosta lähettävän osan, joka käsittää kompleksinmuodostusnesteen varastosäiliön, kömpieksinmuo-dostusnesteen laskupumpun ja kantoaineliuosta johtavan putken, virtauskanavan muodostamiseksi kompleksinmuodos-tusainetta sisältävälle liuokselle kadmiumin ja jodin 2i 103810 kompleksianionien muodostamiseksi reaktiolla kadmiumin kanssa; c) näytteenotto-osan, joka sisältää näytteen syötön kääntöventtiilin, joka on kiinnitetty mittaussäiliöön mää- 5 rätyn näytemäärän ottamiseksi edellä kohdassa a) mainitun puhdistetun nesteen lähetysosan näyteliuosta johtavasta putkesta, ja sen syöttämiseksi kompleksinmuodostusainetta sisältävän kantoaineliuoksen virtauskanavaan; d) reaktio-osan, joka sisältää ohuen putken, joka 10 on sijoitettu mainittuun kantoaineliuosta johtavaan putkeen, joka muodostaa reaktorin reaktion aikaansaamiseksi edellä kohdassa c) mainitussa näytteenotto-osassa otetussa näyteliuoksessa olevien kadmiumionien ja siinä kantoaine-liuoksessa olevan kompleksinmuodostusaineen välillä, joka 15 virtaa edellä kohdassa b) mainitun kantoaineliuosta lähettävän osan läpi, ja tuottaa kadmiumkompleksianioneja; e) ioninvaihtoreaktio-osan, joka sisältää: ionin- vaihtohartsikolonnin, joka on täytetty anioninvaihtohart-silla ja jonka tehtävinä on adsorboida selektiivisesti 2. kadmiumin jodikompleksianionit, jotka on muodostettu edellä kohdassa d) mainitussa reaktio-osassa, ja eluoida näin adsorboidut kadmiumin jodikompleksianionit kadmiumioneina epäorgaanisen hapon avulla; ja adsorptio/eluointikääntö-venttiilin, joka suoritettaessa mainittua adsorbointiope-25 raatiota, kääntää etukäteen mainitun kolonnin läpi virtaa-van epäorgaanisen hapon vesiliuoksen kantoaineliuokseksi ja poistaa kolonnin poistovirran mittauslaitteiston ulkopuolelle, ja suoritettaessa mainittua eluointioperaatiota, kääntää mainitun kolonnin läpi virtaavan kantoaineliuoksen 30 epäorgaanisen hapon vesiliuokseksi ja muodostaa virtauska-] navan eluoitua kadmiumia sisältävän kolonnin poistovirran siirtämiseksi seuraavaan prosessointiosaan; f) eluentin syöttöosan, joka käsittää eluentin varastosäiliön, eluentin laskupumpun ja eluenttia johtavan 35 putken, virtauskanavan muodostamiseksi epäorgaanisen hapon 22 103810 vesiliuoksen syöttämiseksi edellä kohdassa e) mainittuun ioninvaihtoreaktio-osaan; g) värinmuodostusreaktio-osan, joka käsittää ohuen putken ja analyyttistä liuosta johtavan putken; joka ohut 5 putki muodostaa reaktorin, joka sekoittaa yhteen edellä kohdassa e) mainitun, eluoidut kadmiumionit sisältävän kolonnin poistovirran ja sekoitetun, värjäävän stabiloin-tiliuoksen, joka sisältää värinmuodostajaliuosta, joka sisältää kadmiumilla tarkoitettua värinmuodostajaa, pH:n 10 säätöaineen, moniarvoisesti varautuneita ioneja vastaan toimivan naamiointiaineen vesiliuoksen ja pH:n puskuri-liuoksen, ja aiheuttaa reaktion kadmiumionien ja kadmiumille tarkoitetun värinmuodostajan välillä muodostaen kadmiumin ja värinmuodostajan kompleksin, joka kompleksi toi-15 mii analyyttisenä näyteliuoksena; h) sekoitetun, värjäävän stabilointiliuoksen syöt-töosan, joka käsittää sekoitetun, värjäävän stabilointiliuoksen varastosäiliön, sekoitetun, värjäävän stabilointiliuoksen laskupumpun ja sekoitettua, värjäävää stabi- 20 lointiliuosta johtavan putken, virtauskanavan muodostami seksi edellä kohdassa g) mainitun sekoitetun, värjäävän stabilointiliuoksen syöttämiseksi edellä kohdassa g) mainittuun värjäysreaktio-osaan; i) värjäävän reagenssin syöttöosan, joka käsittää 25 värinmuodostajaliuoksen varastosäiliön, värinmuodostaja- liuoksen laskupumpun ja värinmuodostajaliuosta johtavan putken, virtauskanavan muodostamiseksi edellä kohdassa g) mainitun värinmuodostajaliuoksen syöttämiseksi edellä kohdassa g) mainittuun värinmuodostusreaktio-osaan; 30 j) mittausosan, joka käsittää spektrofotometrin 1 liuoksen absorbanssin mittaamiseksi sen kompleksin spesi- fisesti absorboimalla aallonpituudella, jonka kadmium ja värinmuodostaja muodostavat, syöttämällä edellä kohdassa g) mainittu analyyttinen näyteliuos spektrofotometriin 35 kiinnitettyyn virtauskennoon; 103810 23 k) tiedonkäsittelyosan, joka käsittää tietokoneen kadmiumpitoisuuden laskemiseksi mainitussa analyyttisessä näyteliuoksessa edellä kohdassa j) mainitulla spektrofoto-metrillä mitatusta absorbanssista; ja ' 5 1) säätöosan, joka sisältää venttiilinkääntösääti- men säätösignaalin lähettämiseksi edellä kohdassa c) mainittuun näytteen syötön kääntöventtiiliin ja edellä kohdassa e) mainittuun adsorptio/eluointikääntöventtiiliin peräkkäisinä operaatioina.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen laitteisto kad miumpitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, että näytteenotto-osan mittaussäiliön pidättämän liuoksen vetoisuus on 10 - 1 000 Ml.

19. Patenttivaatimuksen 17 mukainen laitteisto kad- 15 miumpitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, että mittaussäiliö käsittää putken, joka on tehty fluo-rimuovista ja joka on irrotettava.

20. Patenttivaatimuksen 17 mukainen laitteisto kadmiumpitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, 20 että patenttivaatimuksen 17 kohdassa d) mainitun reaktio-osan ohuen putken sisähalkaisija on 0,5-3 mm ja pituus 0,5 - 10 m.

21. Patenttivaatimuksen 17 mukainen laitteisto kadmiumpitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, 25 että värinmuodostusreaktio-osan ohuen putken sisähalkaisi-ja on välillä 0,5 - 3 mm ja pituus 0,5 - 10 m.

22. Patenttivaatimuksen 17 mukainen laitteisto kadmiumpitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, että tiedonkäsittelyosan tietokone määrittää kadmiumpi- 30 toisuuden analyyttisessä näyteliuoksessa spektrofotomet-rillä mitatun absorbanssipiikin korkeudesta.

23. Patenttivaatimuksen 17 mukainen laitteisto kadmiumpitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, että tiedonkäsittelyosan tietokone määrittää kadmiumpi- 24 103810 toisuuden näyteliuoksessa spektrofotometrillä mitä- tun absorbanssipiikin pinta-alasta.

24. Patenttivaatimuksen 17 mukainen laitteisto kad-miuimpitoisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, 5 että säätösignaali näytteen syötön kääntöventtiiliin ja mainittuun adsorptio/eluointikääntöventtiiliin mainitussa säätöosassa lähetetään automaattisen toiminta-ajan säätimen kautta. « 103810