JP2001281220A - Cod自動計測器 - Google Patents
Cod自動計測器Info
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Abstract
並びに電量滴定効率の変動がなく、誤差の少ない測定値
を再現性よく得ることができるCOD自動計測器を提供
する。 【解決手段】 硫酸第二鉄及び過マンガン酸カリウムを
加えた試料をヒーター3で加熱し、酸化反応で消費され
た過カンガン酸カリウム量を電量滴定法により測定する
COD計測器であって、試料温度を測定しつつ、加熱開
始後の試料が所定温度(50℃)に達したときから所定
時間(400秒)経過時に加熱を停止し、同時に空冷フ
ァン6により送風冷却を開始して、試料温度が所定温度
(65℃)に低下したとき電量滴定を開始する。
Description
性物質による汚濁状態を計測する装置、特に電量滴定法
を用いたCOD(化学的酸素消費量)の自動計測器に関
する。
0℃における過マンガン酸カリウムによる酸素消費量」
に規定された測定方法に準拠し、これを簡易且つ迅速化
した各種のCOD計測器が知られている。
物質を含む検水に硫酸を加えて酸性とし、硝酸銀のよう
な銀塩を加えて塩化物イオンを塩化銀として沈殿させた
後、更に酸化剤として過マンガン酸カリウムを加え、一
定時間加熱して有機性物質を過マンガン酸カリウムで酸
化させる。この酸化反応で有機性物質の酸化に消費され
た過マンガン酸カリウムを、電量滴定法、酸化還元電位
差滴定法等により測定するのである。
め試料に硫酸第二鉄を加えておき、上記のごとく加熱し
て酸化反応させた後、試料を定電流電解させて第二鉄イ
オンを第一鉄イオンに還元し、この第一鉄イオンを残留
過マンガン酸カリウムと反応させる。この反応により残
留過マンガン酸カリウムがなくなるまで電解が続けら
れ、反応の終点では酸化還元電位が急激に低下するの
で、この終点を検出電極で検知する。このときの電量滴
定(電解)に要した時間又は電気量から残留過マンガン
酸カリウムを定量することができ、これからCOD値を
換算により求めることができる。
D簡易計測器は、試料を加熱するためのヒーターを備
え、電極ブロックが白金極からなる一対の電解電極と、
酸化還元電極からなる指示電極と、撹拌機とで構成され
たものである。そして、一対の電解電極間に約25mA
の直流定電流を流し、定電流電解の終点における電位変
化を指示電極で検出して電流を遮断すると共に、電解時
間又は電解に要した電気量からCOD値を換算して表示
するようになっている。
た従来のCOD簡易計測器では、一般的な測定操作とし
て、まず、一定量の検水をビーカ等の試料容器に入れ、
一定量の試薬A(硫酸、硝酸銀、硫酸第二鉄)を加えた
後、この試料容器をヒーターにセットして加熱を開始す
る。試料が沸騰し始めたら、測定者が一定量の試薬B
(過マンガン酸カリウム)を加え、所定時間経過した時
点で試料容器をヒーターから下ろし、測定者が更に試料
に冷却水を加えた後、電解電極と指示電極をセットして
電量滴定を開始している。
作では、試料の沸騰を測定者が目視判断して試薬B(過
マンガン酸カリウム)を加える時点を決定するので、こ
の過カンガン酸カリウムの添加による酸化反応の開始時
点が個人差によりばらつき、そのため酸化時間が変動し
てしまい、測定誤差を生じる原因となっていた。
ても、測定者が冷却水を加えて冷却するため、従って電
流滴定時の試料温度が一定せず、電量滴定効率が変動す
る結果、やはり測定誤差を招く要因となっていた。更に
は、加熱により試料が沸騰してから、測定者が試薬Bと
して過マンガン酸カリウムを添加するため、操作が煩雑
であるうえ、測定者が火傷等を負う危険があった。
ほぼ全ての測定操作が自動化され、酸化時間並びに電量
滴定効率の変動がなく、誤差の少ない測定値を再現性よ
く得ることができるCOD自動計測器を提供することを
目的とする。
め、本発明が提供するCOD自動計測器は、加熱下で試
料中の有機性物質を過マンガン酸カリウムで酸化させ、
該酸化反応で消費された過マンガン酸カリウム量を電量
滴定法により測定するCOD計測器において、試料の温
度を測定しながら、硫酸第二鉄及び過マンガン酸カリウ
ムを含む試薬を加えた試料を加熱し、前記酸化反応条件
が一定になるように加熱開始後の試料が所定温度に達し
た時点から所定時間経過時に加熱を停止し、同時に試料
の送風冷却を開始して、試料温度が所定温度にまで低下
したとき電量滴定を開始する各工程を自動的に行うこと
を特徴とする。
器が挿入されるヒーターを備えた加熱槽と、該加熱槽の
外周に密接して設けた冷却筒と、該冷却筒の外側に設け
た空冷ファンとを備えることを特徴とする。また、電量
滴定用の電解電極は、有底のガラス筒と、該ガラス筒の
外周面に設けた一対の白金極と、該ガラス筒の内側に挿
入した温度センサーとから構成することができる。
温度計を設置して試料の温度を常に測定し、試料の酸化
反応条件を試料温度と経過時間で管理することにより、
測定工程を自動的に実施する。即ち、加熱により試料が
50℃付近の所定温度に達した時点から400〜600
秒の範囲内の所定時間経過時に加熱を自動的に停止し、
同時に試料の送風冷却を自動的に開始する。更に、送風
冷却により試料が70℃以下の所定温度、好ましくは6
0〜70℃の範囲内の所定温度にまで低下した時点で、
自動的に電量滴定を開始する。尚、経過時間の計測を開
始する温度は、通常の試料温度が0〜40℃であること
を考慮して50℃付近で任意に設定する。また、その温
度から加熱停止までの時間は、試料の種類によって異な
るが、400〜600秒の範囲内で所定の望ましい酸化
反応条件が得られるように設定する。
測定者の介在する余地をなくし、測定誤差を少なくして
再現性を高めることができる。また、滴定開始温度が一
定に定められているので、滴定時の試料温度に変動がな
くなり、電量滴定効率が常に一定となり、より一層誤差
の少ない安定した測定値を得ることができる。更に、従
来のCOD簡易計測器では、測定者自身が、加熱された
試料に途中で試薬B(過マンガン酸カリウム)を加える
操作、及び加熱終了後に冷却水を加える操作を行う必要
であった。しかし、本発明のCOD自動計測器では、試
料の加熱前に予め全ての試薬(例えば硫酸、硝酸銀、硫
酸第二鉄、過マンガン酸カリウム等)を試料に添加し、
また加熱された試料の冷却は空冷ファンによる送風冷却
により行うので、測定者の操作が不要となり、加熱の開
始から電量滴定の終了までの全ての工程を完全に自動化
することができる。
D自動計測器を、具体的に詳しく説明する。本発明のC
OD自動計測器は、図1に示す一具体例のごとく、ビー
カのような試料容器1を挿入するための円筒状の加熱槽
2を備え、その加熱槽2の一部外周に沿ってヒーター3
が設けてある。また、ヒーター3を設けた加熱槽2の外
周には、複数のフィン4aを突設した円筒状の冷却筒4
が加熱槽2に密接して設けてある。
中央部に配置され、防滴槽5の対向する位置には通風穴
5aが開口しており、その外側に空冷ファン6がそれぞ
れ設置してある。従って、空冷ファン6からの送風は矢
印で図示するごとく、防滴槽5の通風穴5aを通って冷
却筒4に当たり、その内側の加熱槽2及び試料容器1内
の試料(図示せず)を冷却することができる。また、防
滴槽5の上部開口には蓋7が設けてあり、防滴槽5の底
部にはヒーター3の導線等を通すためのファーメドチュ
ーブ8が設置してある。
とく、加熱槽2に挿入した試料容器1内の試料を撹拌す
るための撹拌子9と共に、電解電極10及びと指示電極
11が試料容器1内の試料に浸漬できるように移動可能
に設けてある。加熱槽2の下方にはマグネット12が配
置されていて、撹拌用モーター13によりマグネット1
2を回転させることにより、撹拌子9が回転するように
なっている。
11は、特に限定されるものではなく、従来からの各種
COD計測器に使用されているものであってよい。ただ
し、図2に示すように、それぞれ一体型に構成した電極
を使用すれば、電極全体の小型化が可能になると共に取
り扱いが容易である。特に、温度計を電解電極10に組
み込むことで、その取り扱いが一層容易になる。
度計を一体に組み込んだもので、有底のガラス筒10a
と、このガラス筒10aの外周面に設けられ且つガラス
筒10aの内側に配置した銀線に導通した一対の白金極
10b、10cと、ガラス筒10aの内側に挿入した温
度センサー14とから構成されている。また、指示電極
11は、図2(b)に示すように、内筒と通気穴11b
を設けた外筒を有し且つ内筒と外筒の間の底部を閉鎖し
た2重ガラス筒11aと、この2重ガラス筒11a内に
配置した塩化銀比較電極11cと、2重ガラス筒11a
の底部開口を閉鎖して設けた白金極11dと、2重ガラ
ス筒11aの内筒と外筒の間に充填した内部液11e
と、セラミック等から構成される液絡部11fとからな
る。
及びその操作を、具体例に従って以下に説明する。ま
ず、測定者が一定量の検水をビーカ等の試料容器1に計
り入れ、一定量の試薬(硫酸、硝酸銀、硫酸第二鉄、及
び過マンガン酸カリウム)を加えて試料とする。この試
料を入れた試料容器1を加熱槽2に挿入し、撹拌子9を
入れると共に電解電極10及び指示電極11をセットし
て、電源をONすることによってヒーター3による加熱
が開始される。
温度を測定しつつ、以下の分析動作が自動的に行われ
る。即ち、図3に示すように、試料温度が所定温度T1
(例えば50℃)に達した時点からの経過時間が計測さ
れ、所定時間t1(例えば400秒)経過時に、加熱を
停止すると同時に空冷ファン6による送風冷却が自動的
に開始される。上記所定時間t1の間に、試料温度はT
1から更に上昇して100℃に達する温度T2となり、
試料は必要とされる酸化時間保持されて過マンガン酸カ
リウムによる有機性物質の酸化反応が進行する。
始)時の試料温度T2が所定温度T 3(例えば65℃)
まで低下したとき、電量滴定が自動的に開始される。こ
の電量滴定における定電流電解により、試料中の第二鉄
イオンが第一鉄イオンに還元され、この第一鉄イオンが
残留過マンガン酸カリウムと反応する。残留過マンガン
酸カリウムがなくなると酸化還元電位が急激に低下する
ので、この終点を指示電極11で検知して、電量滴定が
自動的に終了する。
電気量から、通常のごとく残留過マンガン酸カリウムを
定量でき、この値から換算によりCOD値を自動的に求
めることができる。尚、電量滴定の間も送風冷却は続行
されるので、電量滴定の終了時の試料温度T4は滴定開
始時の試料温度T3よりも降下しており、試料容器1を
加熱槽2から取り出すと試料温度は更に下降する。
OD簡易計測器を用いて、ブランクによる再現性の評価
を実施した。即ち、純水5mlに試薬(硫酸、硝酸銀、
硫酸第二鉄、及び過マンガン酸カリウム)2mlを加
え、この試料をT1=50℃からの経過時間t1=40
0秒で加熱を停止して送風冷却に切り換え、T3=65
℃から電量滴定を開始した。この試験をそれぞれ各10
回行い、得られた電量滴定の時間(電解時間)t2の平
均値とその再現性を求めた。その結果、従来のCOD簡
易計測器では、電解時間t2の平均値が103.6秒及
び再現性が±4.8%であった。これに対して本発明の
COD自動計測器では、電解時間t2の平均値が99.
6秒及び再現性が±1.8%であった。
定までの全工程について、測定者が介在する必要が無
く、全ての工程が自動化されたCOD自動計測器を提供
することができる。しかも、本発明のCOD自動計測器
は、試料温度と時間の管理によって、常に一定の酸化時
間を保証でき、且つ電量滴定効率の変動をなくすことが
できるため、誤差の少ない測定値を再現性よく得ること
ができる。
を示す概略の一部切欠側面図である。
概略の側面図であり、(a)は電解電極及び(b)は指
示電極を示す。
添った時間と試料温度の関係を示すグラフである。
Claims (4)
- 【請求項1】 加熱下で試料中の有機性物質を過マンガ
ン酸カリウムで酸化させ、該酸化反応で消費された過マ
ンガン酸カリウム量を電量滴定法により測定するCOD
計測器において、試料の温度を測定しながら、硫酸第二
鉄及び過マンガン酸カリウムを含む試薬を加えた試料を
加熱し、前記酸化反応条件が一定になるように加熱開始
後の試料が所定温度に達した時点から所定時間経過時に
加熱を停止し、同時に試料の送風冷却を開始して、試料
温度が所定温度にまで低下したとき電量滴定を開始する
各工程を自動的に行うことを特徴とするCOD自動計測
器。 - 【請求項2】 試料温度が50℃付近の所定温度に達し
た時点から400〜600秒の範囲内の所定時間経過時
に加熱を停止し、同時に試料の送風冷却を開始して、試
料温度が70℃以下の所定温度にまで低下したとき電量
滴定を開始することを特徴とする、請求項1に記載のC
OD自動計測器。 - 【請求項3】 試料容器が挿入されるヒーターを備えた
加熱槽と、該加熱槽の外周に密接して設けた冷却筒と、
該冷却筒の外側に設けた空冷ファンとを備えることを特
徴とする、請求項1又は2に記載のCOD自動計測器。 - 【請求項4】 前記電量滴定に用いる電解電極が、有底
のガラス筒と、該ガラス筒の外周面に設けた一対の白金
極と、該ガラス筒の内側に挿入した温度センサーとから
なることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載
のCOD自動計測器。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000091028A JP4516659B2 (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | Cod自動計測器及びcod自動計測方法 |
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Publications (2)
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JP4516659B2 JP4516659B2 (ja) | 2010-08-04 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2000
- 2000-03-29 JP JP2000091028A patent/JP4516659B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
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