JPH06105247B2 - Method and apparatus for measuring solution saturation point - Google Patents

Method and apparatus for measuring solution saturation point

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JPH06105247B2
JPH06105247B2 JP1342202A JP34220289A JPH06105247B2 JP H06105247 B2 JPH06105247 B2 JP H06105247B2 JP 1342202 A JP1342202 A JP 1342202A JP 34220289 A JP34220289 A JP 34220289A JP H06105247 B2 JPH06105247 B2 JP H06105247B2
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tracer
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フランク・ビー・メセローラ
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は溶液の飽和点測定方法およびその装置に関す
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for measuring a saturation point of a solution and an apparatus thereof.

(発明の背景) ボイラー、クーリングタワー、排ガスの脱硫工程等、水
を使用し、かつ水の蒸発が著しい装置においては、水に
含まれる成分が飽和状態になったとき、限界溶解度をも
つ成分は配管等の機器表面に付着し、スケールとなる。
このようなスケールが堆積すると、管の目詰まり、熱伝
導性の低下などを招き、スケール除去のため操業を停止
せねばならないこともある。
(Background of the Invention) In a device using water such as a boiler, a cooling tower, and a desulfurization process of exhaust gas, in which water is significantly evaporated, when a component contained in water becomes saturated, a component having a limit solubility is piped. It adheres to the equipment surface such as to form a scale.
If such scale is deposited, the pipe may be clogged, the thermal conductivity may be deteriorated, and the operation may have to be stopped to remove the scale.

したがって、上記の装置等において、溶液の状態が、ス
ケールが生じる状態にあるかどうか、すなわち飽和状態
に達しているかどうかを測定することが機器管理上極め
て重要なことである。
Therefore, in the above apparatus and the like, it is extremely important for equipment management to measure whether or not the solution state is in a state where scale is generated, that is, whether or not it reaches a saturated state.

水溶液の飽和濃度測定法、モニタリング法等の技術に
は、エンタルピー変化の測定を基本としたもの、比色分
析によるもの、電気伝導度を測定する方法等さまざまな
方法がある。これらは物理的、化学的に生じる変化を測
定するのであるが、一般的に測定が複雑である。
There are various methods such as a method for measuring a saturated concentration of an aqueous solution and a method for monitoring, such as a method based on measurement of enthalpy change, a method by colorimetric analysis, and a method of measuring electric conductivity. These measure changes that occur physically and chemically, but the measurement is generally complicated.

特に、上記配管等に堆積するスケールの元凶となる水溶
液中の硫酸カルシウムの飽和点を測定するには、他の化
学成分が混入している場合等は、飽和点の測定にかなり
の時間を要する。この硫酸カルシウムの飽和点の測定に
は、従来、完全にコンピュータ化された化学分析法か、
硫酸ガルシウムと平衡状態にあるときのカルシウムイオ
ンと硫酸イオンの濃度を化学分析にて求めて、これによ
り硫酸カルシウムの飽和濃度を算出する方法によってい
るが、いずれの場合にも熟練した分析技術と4〜5時間
の分析時間を要するという問題点がある。
In particular, in order to measure the saturation point of calcium sulfate in an aqueous solution that is a source of scale that accumulates on the above pipes, it takes a considerable time to measure the saturation point when other chemical components are mixed. . Conventionally, a completely computerized chemical analysis method was used to measure the saturation point of calcium sulfate,
The concentration of calcium ion and sulfate ion in equilibrium with garcium sulfate is determined by chemical analysis, and the saturation concentration of calcium sulfate is calculated by this method. There is a problem that analysis time of ~ 5 hours is required.

(発明の目的) 本発明は上記問題点を解消すべくなされたものであり、
その目的とするところは、短時間で溶媒中の限界溶解度
をもつ化合物の飽和点を求めることができる飽和点測定
方法およびその装置を提供するにある。
(Object of the Invention) The present invention has been made to solve the above problems.
An object of the invention is to provide a saturation point measuring method and an apparatus therefor capable of obtaining a saturation point of a compound having a limit solubility in a solvent in a short time.

(課題を解決するための手段) 上記目的による本発明では、限界溶解度をもつ化合物が
溶解している溶液(原液)を希釈する工程と、上記化合
物と同一の化合部(ターゲット化合物)の結晶構造中に
一定の割合でトレーサーが組み込まれている固溶体が充
填されているカラム中に前記希釈溶液を通し、希釈溶液
にターゲット化合物およびトレーサーを溶解させ、希釈
溶液をターゲット化合物で飽和させる工程と、該ターゲ
ット化合物で飽和された希釈溶液のトレーサー濃度を測
定し、このトレーサーの濃度から、前記希釈溶液を飽和
させるに必要な前記ターゲット化合物の量を測定し、こ
の測定されたターゲット化合物の量および希釈溶液の希
釈度から原液の飽和点を決定する工程を含むことを特徴
としている。
(Means for Solving the Problems) In the present invention according to the above object, a step of diluting a solution (stock solution) in which a compound having a limit solubility is dissolved, and a crystal structure of the same compound part (target compound) as the above compound Passing the diluted solution through a column filled with a solid solution having a tracer incorporated therein at a fixed ratio, dissolving the target compound and the tracer in the diluted solution, and saturating the diluted solution with the target compound; The tracer concentration of the diluted solution saturated with the target compound is measured, and from the concentration of the tracer, the amount of the target compound necessary to saturate the diluted solution is measured, and the measured amount of the target compound and the diluted solution are measured. The method is characterized by including the step of determining the saturation point of the stock solution from the dilution degree of.

また、上記原液は硫酸カルシウム水溶液であり、固溶体
は硫酸カルシウムとクロム酸もしくはその塩の共晶体の
場合が好適である。
The stock solution is preferably an aqueous solution of calcium sulfate, and the solid solution is preferably a eutectic of calcium sulfate and chromic acid or a salt thereof.

また、上記固溶体は、PHが約7に調整されたクロム酸カ
リウムと塩化カルシウムの第1の水溶液に、温湯に硫酸
カリウムが溶解された第2の水溶液を、撹拌しながら素
速く添加した後静置し、上澄み液をデカントし、沈澱を
硫酸カルシウムの飽和水溶液で洗浄し、次いで脱水する
ことにより好適に調整される。
In addition, the above solid solution was added to the first aqueous solution of potassium chromate and calcium chloride whose pH was adjusted to about 7 and the second aqueous solution in which potassium sulfate was dissolved in hot water was quickly added while stirring and The suspension is suitably prepared by decanting the supernatant, washing the precipitate with a saturated aqueous solution of calcium sulfate, and then dehydrating.

さらに本発明では、限界溶解度をもつ化合物が溶解して
いる溶液(原液)の飽和点を測定する飽和点測定装置に
おいて、上記原液の希釈溶液を供給する供給源と、上記
化合物と同一の化合物(ターゲット化合物)の結晶構造
中に一定の割合でトレーサーが組み込まれている固溶体
が充填されているカラムと、前記供給源から前記カラム
の固溶体に前記希釈溶液を送る送液手段と、前記固溶体
を通過した希釈溶液中のトレーサー濃度を測定し、該測
定値から原液中の前記化合物の飽和点を決定する測定手
段を具備することを特徴としている。
Further, in the present invention, in a saturation point measuring device for measuring a saturation point of a solution (stock solution) in which a compound having a limit solubility is dissolved, a supply source for supplying a diluted solution of the stock solution, and a compound identical to the above compound ( A column filled with a solid solution in which a tracer is incorporated in a certain ratio in the crystal structure of the target compound), liquid feeding means for sending the diluted solution from the supply source to the solid solution of the column, and passing through the solid solution. It is characterized by comprising a measuring means for measuring the tracer concentration in the diluted solution and determining the saturation point of the compound in the stock solution from the measured value.

(実施例) 以下本発明の好適な実施例を詳細に説明する。(Examples) Hereinafter, preferred examples of the present invention will be described in detail.

第1図において、10は希釈溶液であり、測定すべき溶液
をあらかじめ決められた量の溶媒によって希釈されてい
る。例えば測定すべき溶液が硫酸カルシウム水溶液であ
れば水でうすめる。希釈溶液10は管12によってバルブ14
に接続され、バルブ14は管16によってポンプ18に接続さ
れている。20は飽和溶液であり、管22によりバルブ14に
接続されている。ポンプ18は管24によってバルブ26に接
続されている。28はカラムであり、該カラム28中にはト
レーサーとターゲット化合物の固溶体からなる充填物30
が充填されている。32は分光計のフローセルである。カ
ラム28の上部には調整プランジャ34が設けられており、
カラム28の充填物30が収容されるスペースの大きさを調
整できるようになっている。バルブ26は管36によってカ
ラム28に接続され、カラム28は管38によってフローセル
32に接続されている。またバルブ26はバイパス管40によ
って管38に接続されている。42は排出管である。
In FIG. 1, 10 is a dilute solution, in which the solution to be measured is diluted with a predetermined amount of solvent. For example, if the solution to be measured is an aqueous solution of calcium sulfate, dilute with water. Diluted solution 10 is valved by pipe 12 14
And the valve 14 is connected by a pipe 16 to a pump 18. 20 is a saturated solution, which is connected to the valve 14 by a pipe 22. Pump 18 is connected to valve 26 by line 24. 28 is a column in which a packing material 30 composed of a solid solution of a tracer and a target compound
Is filled. 32 is a flow cell of the spectrometer. An adjustment plunger 34 is provided at the top of the column 28,
The size of the space in which the packing 30 of the column 28 is accommodated can be adjusted. The valve 26 is connected to the column 28 by a pipe 36 which is connected to the flow cell by a pipe 38.
Connected to 32. The valve 26 is also connected to the pipe 38 by a bypass pipe 40. 42 is a discharge pipe.

測定すべき溶液を希釈した希釈溶液10は、カラム28の、
ターゲット化合物とトレーサーの固溶体からなる充填物
30に通され、これにより希釈溶液はターゲット化合物に
より飽和され、またトレーサーも溶出する。そして希釈
溶液はフローセル32に流れ込み、ここで分光計により溶
液中のトレーサーの濃度が測定される。この測定値か
ら、後記するように希釈前の測定すべき溶液のターゲッ
ト化合物の飽和点が決定されるものである。
The diluted solution 10 obtained by diluting the solution to be measured is in the column 28,
Filling material consisting of solid solution of target compound and tracer
Through which the diluted solution is saturated with the target compound and also the tracer is eluted. The diluted solution then flows into the flow cell 32, where the concentration of the tracer in the solution is measured by the spectrometer. From this measured value, the saturation point of the target compound in the solution to be measured before dilution is determined as described later.

トレーサーの種類の選択は、トレーサーの濃度が容易か
つ正確に測定できるか否か、またターゲット化合物と一
定の割合で固溶体を形成するか否かで決定される。例え
ば、トレーサーがクロム酸のように溶液中で発色するも
のであれば、分光計のフローセルに流すことによってト
レーサー濃度を連続してモニタリングすることができ
る。原液の飽和点あるいは相対的な飽和点は測定された
トレーサーの濃度と希釈の程度(レベル)から決定でき
る。
The choice of the type of tracer is determined by whether or not the concentration of the tracer can be easily and accurately measured, and whether or not a solid solution is formed with the target compound at a constant ratio. For example, if the tracer develops a color in a solution like chromic acid, the tracer concentration can be continuously monitored by flowing it through a flow cell of a spectrometer. The saturation point or relative saturation point of the stock solution can be determined from the measured tracer concentration and the degree of dilution (level).

特にこの発明では、特定成分、例えば硫酸カルシウムを
直接に分析することなく、溶液中の硫酸カルシウムの相
対的な飽和点を直接にかつ迅速に決定できる。
In particular, in the present invention, the relative saturation point of calcium sulfate in solution can be determined directly and quickly without directly analyzing a particular component, such as calcium sulfate.

なお、ここではターゲット化合物として硫酸カルシウム
を、トレーサーとしてクロム酸を例とした場合をあげた
が、限界溶解度をもつ他のターゲット化合物と他のトレ
ーサーの組合せにも応用できることはもちろんである。
Although calcium sulfate was used as an example of the target compound and chromic acid was used as the tracer here, it is needless to say that it can be applied to a combination of another target compound having a limit solubility and another tracer.

前記したように、この方法はトレーサー技術を使うこと
により、原液をあらかじめ薄めた希釈溶液を飽和させる
に必要な硫酸カルシウム量を直接に測定できる。希釈溶
液は、結晶構造中にトレーサーが組み込まれた硫酸カル
シウム固溶体の充填物が充填されたカラム中を通され
る。トレーサーとしてクロム酸もしくはその塩、希釈に
は純水が用いられる。カラムを通過した希釈溶液は直接
に分光計のフローセル中に流れ込み、ここで溶解してい
るクロム酸の濃度が測定される。次に、硫酸カルシウム
の量は固溶体中のクロム酸の既知の量に基づいて計算さ
れる。クロム酸は真性固溶体として硫酸カルシウムの結
晶構造中に結合しているため、溶解してくるクロム酸量
は溶解してくる硫酸カルシウムの量に比例する。
As mentioned above, this method uses tracer technology to directly measure the amount of calcium sulphate required to saturate a dilute solution of a pre-diluted stock solution. The dilute solution is passed through a column packed with a packing of calcium sulfate solid solution with a tracer incorporated into the crystal structure. Chromic acid or its salt is used as a tracer, and pure water is used for dilution. The diluted solution passing through the column directly flows into the flow cell of the spectrometer, where the concentration of dissolved chromic acid is measured. The amount of calcium sulfate is then calculated based on the known amount of chromic acid in solid solution. Since chromic acid is bound as an intrinsic solid solution in the crystal structure of calcium sulfate, the amount of chromic acid dissolved is proportional to the amount of dissolved calcium sulfate.

カラムを通過させる流速、またカラムでの充填物との接
触条件は、希釈溶液がカラムを通過するとき硫酸カルシ
ウムが飽和されるよう設定される。希釈溶液を飽和させ
るために溶け出した充填物中の硫酸カルシウム量はその
溶液における硫酸カルシウムの溶解度とそのときの飽和
点による。
The flow rate through the column and the contact conditions with the packing in the column are set so that the calcium sulfate is saturated as the diluted solution passes through the column. The amount of calcium sulphate in the filler that is leached to saturate the diluted solution depends on the solubility of calcium sulphate in the solution and the saturation point at that time.

原液の飽和点を決定するには、2つまたはそれ以上の原
液の希釈溶液を必要とする。
Determining the saturation point of a stock solution requires a dilute solution of two or more stock solutions.

飽和点は、希釈度の函数として、希釈溶液を飽和させる
に必要な硫酸カルシウム量に相当するデータにより描か
れた検量線のX軸上の点に逆数として表される。
The saturation point is expressed as a function of the degree of dilution, and as a reciprocal number at the point on the X axis of the calibration curve drawn by the data corresponding to the amount of calcium sulfate required to saturate the diluted solution.

第1図に示す装置を用いて測定するにはまず、ポンプ18
により、ターゲット化合物、例えば硫酸カルシウムの飽
和溶液20を管40によりカラム28をバイパスして、測定装
置、例えば分光計のフローセル32に直接供給する。次に
バルブ14を操作して、吸光度補正のために、飽和溶液20
の代わりに希釈溶液10を管40からフローセル32に流す。
To measure with the device shown in FIG.
Thus, a saturated solution 20 of the target compound, eg calcium sulphate, is bypassed through the column 28 by means of a tube 40 and fed directly to the measuring device, eg the flow cell 32 of the spectrometer. Next, operate the valve 14 to adjust the saturated solution 20
Instead of flowing the diluted solution 10 through the tube 40 into the flow cell 32.

トレーサーがクロム酸の場合、クロム酸の最大吸収波長
は338nmであるが、溶液のPH変化により重クロム酸に変
化し、これにより最大吸収波長も変化するので、サンプ
ルのPHを管理する必要がある。
When the tracer is chromic acid, the maximum absorption wavelength of chromic acid is 338 nm, but the pH of the solution changes to dichromic acid, which also changes the maximum absorption wavelength, so it is necessary to control the PH of the sample. .

次に、バルブ26を操作して、希釈溶液10をカラム28の充
填物を通過させて吸光度を測定する。ここで、少なくと
も2種類の原液の希釈溶液でくり返して測定を行う。
Next, the valve 26 is operated to allow the diluted solution 10 to pass through the packing material in the column 28, and the absorbance is measured. Here, the measurement is repeated by diluting at least two kinds of stock solutions.

吸光度測定をしないときには、次の測定を安定させるた
めに、飽和溶液20をカラム28に送り、前に流した希釈溶
液を洗い出しておく。
When the absorbance is not measured, the saturated solution 20 is sent to the column 28 and the diluted solution that has been flown before is washed out in order to stabilize the next measurement.

実施例では、カラム28は直径が6mmのものを使用し、充
填物30はカラム28内に約20mmの高さになるように充填し
た。カラム18上部に設けたプランジャ34は、充填物30が
溶けるにしたがって体積が減少するが、プランジャ34を
下降させて充填物30を押え込むことができるようになっ
ている。充填物30は、好適には元の体積のほぼ1/3が溶
解した時点で交換するようにする。
In the example, the column 28 had a diameter of 6 mm, and the packing 30 was packed in the column 28 so that the height thereof was about 20 mm. The volume of the plunger 34 provided on the upper portion of the column 18 decreases as the packing material 30 melts, but the packing material 30 can be pressed down by lowering the plunger 34. The fill 30 is preferably replaced when approximately 1/3 of the original volume has dissolved.

本実施例では、長さが1cmで、容積が0.014mlの低容積の
フローセルを備えた分光計を使用し、吸光度は記録計に
記録した。
In this example, a spectrometer equipped with a low volume flow cell having a length of 1 cm and a volume of 0.014 ml was used, and the absorbance was recorded in a recorder.

通常上記プロセスは常温(25℃)で行うが、40〜60℃以
下(脱硫工程の硫酸カルシウム測定等で必要)でも可能
である。
Usually, the above process is performed at room temperature (25 ° C), but it can be performed at 40 to 60 ° C or lower (necessary for measuring calcium sulfate in the desulfurization step).

上記から明らかなように、本発明で重要なことは、ター
ゲット化合物とトレーサーとの固溶体を用いる点であ
る。固溶体はそのターゲット化合物とトレーサーに適合
する方法によって調整される。硫酸カルシウムと、比色
法により検出しうるトレーサー、例えばクロム酸あるい
はその塩としてのクロムとの場合、その固溶体は本発明
に従い、以下のように調整される。
As is clear from the above, what is important in the present invention is to use a solid solution of the target compound and the tracer. The solid solution is prepared by a method compatible with its target compound and tracer. In the case of calcium sulphate and a tracer that can be detected by a colorimetric method, for example chromic acid or chromium as its salt, its solid solution is prepared according to the invention as follows.

a.純水中にクロム酸カリウム(K2CrO4)と塩化カルシウ
ム(CaCl2)を含む水溶液を約50℃まで加温し、PHは6.5
ないし7程度に調整する。
a. An aqueous solution containing potassium chromate (K 2 CrO 4 ) and calcium chloride (CaCl 2 ) in pure water is heated to about 50 ° C, and the pH is 6.5.
Or adjust to about 7.

b.加熱水に硫酸カリウムを溶解し、激しくかき混ぜなが
ら上記溶液に素速く加える。
b. Dissolve potassium sulfate in hot water and add to the above solution quickly with vigorous stirring.

c.この溶液中にできた沈澱物を、例えば50℃で2時間か
き混ぜる。
c. Stir the precipitate formed in this solution, for example at 50 ° C. for 2 hours.

d.次に溶液を静置する。上澄み液はデカントして捨て
る。沈澱を更に硫酸カルシウムの飽和液で洗浄する。そ
の後ろ過し、脱水する。
d. Then let the solution stand. Decant and discard the supernatant. The precipitate is further washed with a saturated solution of calcium sulfate. Then, it is filtered and dehydrated.

これにより、クロム酸を2〜3重量%含む固溶体が得ら
れる。この固溶体は好ましくは密閉容器中に保存する。
This gives a solid solution containing 2-3% by weight of chromic acid. This solid solution is preferably stored in a closed container.

以下に具体的な実施例を示す。Specific examples will be shown below.

4リットルフラスコ中に純水を1600ml入れ、クロム酸カ
リウム(K2CrO4)の360gを溶解する。溶液を撹拌しなが
ら、600mlの純水に塩化カルシウム(CaCl2・2H2O)を24
0g溶解した液を加える。CaCl2溶液はK2CrO4溶液に加え
る前に50℃以下に冷却する。混合された液のPHを1M−HC
l溶液で6.5〜7に調整し、その後50℃に加熱する。
Put 1600 ml of pure water in a 4 liter flask and dissolve 360 g of potassium chromate (K 2 CrO 4 ). While stirring the solution, add 24 mL of calcium chloride (CaCl 2 · 2H 2 O) to 600 ml of pure water.
Add 0 g of dissolved liquid. The CaCl 2 solution is cooled below 50 ° C. before adding it to the K 2 CrO 4 solution. PH of the mixed solution is 1M-HC
Adjust the solution to 6.5-7 and then heat to 50 ° C.

次に、純水1200mlに硫酸カリウム(K2SO4)180gを溶解
した溶液を、温度が50℃以下にあがらないように注意し
ながら、上記CaCl2/K2CrO4溶液に加える。この混合溶液
を40〜50℃の温度範囲に維持しながら約2時間撹拌す
る。加熱および撹拌後、溶液を静置する。上澄み液をデ
カントし、沈澱に硫酸カルシウムの飽和溶液を加える。
撹拌後静置し、上澄み液をデカントする。水の添加、混
合、静置、デカントの操作を上澄み液が淡黄色になるま
で数回くり返す。
Next, a solution prepared by dissolving 180 g of potassium sulfate (K 2 SO 4 ) in 1200 ml of pure water is added to the above CaCl 2 / K 2 CrO 4 solution, taking care not to raise the temperature below 50 ° C. The mixed solution is stirred for about 2 hours while maintaining the temperature range of 40 to 50 ° C. After heating and stirring, the solution is left to stand. The supernatant is decanted and a saturated solution of calcium sulfate is added to the precipitate.
After stirring, the mixture is left to stand and the supernatant is decanted. The procedure of adding water, mixing, allowing to stand and decanting is repeated several times until the supernatant becomes pale yellow.

このようにして得られた、2〜3重量%のクロム酸を含
む硫酸カルシウムの固溶体を6mm径のカラム中に約20mm
の高さ充填する。
The solid solution of calcium sulfate containing 2-3% by weight of chromic acid thus obtained was placed in a column of 6 mm in diameter of about 20 mm.
The height of filling.

硫酸カルシウムの飽和溶液をフローセルに通過させる。A saturated solution of calcium sulfate is passed through the flow cell.

分光計の出力は、濃度の知られている溶液を用いて調整
される。
The spectrometer output is adjusted using a solution of known concentration.

硫酸カルシウムの飽和溶液を希釈して、90%、70%およ
び50%の飽和レベルの溶液を作製する。25℃でこれらの
溶液1を再飽和するに必要な硫酸カルシウムの量はそ
れぞれ1.54、4.61、7.68ミリモルである。
Dilute saturated solutions of calcium sulfate to make 90%, 70% and 50% saturated levels of solutions. The amounts of calcium sulphate required to re-saturate these solutions 1 at 25 ° C are 1.54, 4.61 and 7.68 mmol respectively.

これらの標準溶液を測定することによって、溶解してい
る硫酸カルシウムの量に対する検量線が決定され、その
直線性が評価される。
By measuring these standard solutions, a calibration curve for the amount of dissolved calcium sulfate is determined and its linearity is evaluated.

この検量線を用いて、希釈溶液を飽和するために必要な
硫酸カルシウムの量を決定することができる。
This calibration curve can be used to determine the amount of calcium sulfate required to saturate the diluted solution.

25℃の常温にて、純水で原液の一部を希釈して、希釈度
0.5の希釈溶液をつくる。吸光度のブランク補正をする
ために、希釈溶液の一部を直接フローセルに流す。この
ときの吸光波長は338nmである。次に1〜2ml/minの流速
で希釈溶液を充填物が充填されているカラムに流す。カ
ラムから出た希釈溶液はフローセルに入り、希釈溶液に
溶解しているクロム酸量を分光計で測定する。
Dilute a portion of the stock solution with pure water at room temperature of 25 ℃
Make a diluted solution of 0.5. A portion of the diluted solution is run directly into the flow cell for blank correction of absorbance. The absorption wavelength at this time is 338 nm. The diluted solution is then flowed through the column packed with packing at a flow rate of 1-2 ml / min. The diluted solution discharged from the column enters the flow cell, and the amount of chromic acid dissolved in the diluted solution is measured with a spectrometer.

その後カラム内に飽和硫酸カルシウム溶液を通して、前
に使用した希釈溶液を洗い出し、安定化させておく。
Then, a saturated calcium sulfate solution is passed through the column to wash out and dilute the previously used diluted solution.

原液の一部を希釈して、希釈度が0.7と0.9の第2および
第3の希釈溶液を調整する。これら第2および第3の希
釈溶液を上記と同じようにカラムおよびフローセルに通
水する。
Dilute a portion of the stock solution to prepare second and third diluted solutions with dilutions of 0.7 and 0.9. These second and third diluted solutions are passed through the column and flow cell in the same manner as above.

このように原液の異なる3つの希釈度の希釈溶液を通じ
て、各々の希釈溶液中に溶解したクロム酸(と硫酸カル
シウム)の量を決定する。分光計の測定で決定された、
希釈溶液を飽和するために溶け出した硫酸カルシウム量
が希釈度に対して図示され、この図から未希釈の原液の
飽和点を直ちに知ることができる。
Thus, the amount of chromic acid (and calcium sulfate) dissolved in each diluted solution is determined through the diluted solutions having three different dilutions of the stock solution. Determined by the measurement of the spectrometer,
The amount of calcium sulfate dissolved to saturate the diluted solution is plotted against the degree of dilution, and the saturation point of the undiluted stock solution can be immediately known from this figure.

少なくとも2つの異なった希釈度のものが必要である
が、上記のように3つの異なる希釈度の希釈溶液を用い
るのが好ましい。この実験で得られた吸光度は第2図に
示されるように希釈度の函数として図示される。直線は
データポイント間を結び、X軸を到達するまで延長され
る。このように、曲線(あるいは直線)は、最適なデー
タの数値間に引かれ、またX軸(固溶体からの硫酸カル
シウムの溶解量がゼロ)に補外する。この補外値である
希釈度値は、硫酸カルシウムと平衡にある原液の希釈度
を表す。
At least two different dilutions are required, but it is preferred to use three different dilutions of dilute solution as described above. The absorbance obtained in this experiment is plotted as a function of dilution as shown in FIG. A straight line connects the data points and extends until it reaches the X axis. Thus, a curve (or straight line) is drawn between the values of the optimal data and extrapolates to the X axis (zero dissolved amount of calcium sulfate from the solid solution). This extrapolation value, the dilution value, represents the dilution of the stock solution in equilibrium with calcium sulfate.

溶液組成についての広範な理論的な計算は、実際上の目
的において、希釈度の逆数がサンプルの相対的な飽和点
を示す。
Extensive theoretical calculations on solution composition show that for practical purposes, the reciprocal dilution is the relative saturation point of the sample.

X軸上での補外値である希釈度の逆数は、サンプル溶液
が供給された原液の実際的な相対的飽和度を与える。こ
の実施例の場合相対的飽和度は1.06であった。
The reciprocal of the extrapolation on the X axis, the dilution, gives the practical relative saturation of the stock solution supplied with the sample solution. In this example, the relative saturation was 1.06.

本実施例でのデータは第2図に詳細に示す追加の希釈溶
液を用い、また他の希釈度にしている。
The data in this example use additional dilute solutions detailed in Figure 2 and other dilutions.

また、トレーサーが比色法で測定できないときは、本発
明に従い、他の測定手段を採用する。すなわち、ターゲ
ット化合物とトレーサーの固溶体の溶解により希釈溶液
がターゲット化合物で飽和した際の溶液中のトレーサー
の量(および新たに溶出したターゲット化合物の量)を
測定するのである。
When the tracer cannot be measured by the colorimetric method, another measuring means is adopted according to the present invention. That is, the amount of tracer (and the amount of newly eluted target compound) in the solution when the diluted solution is saturated with the target compound due to the dissolution of the solid solution of the target compound and the tracer is measured.

この発明で重要なことは、硫酸カルシウムのような、限
界溶解度をもつ化合物の溶液の飽和点を実際的に、迅速
に、かつ容易に決定しうることである。
What is important in this invention is that the saturation point of a solution of a compound having a critical solubility, such as calcium sulfate, can be determined practically, quickly and easily.

また、上記においては純水中での硫酸カルシウムの溶解
度の測定について示したが、本発明では、廃ガス脱硫工
程での硫酸カルシウムの測定でみられるように、他の化
学成分が存在していてもターゲット化合物量の決定が行
なえるのである。第2図では、塩化マグネシウムを種々
な濃度で含む硫酸カルシウム水溶液の場合のデータを丸
と三角で示している。MgCl2は硫酸サルシウムが水に溶
解する際含まれてくる成分である。
Further, in the above, the measurement of the solubility of calcium sulfate in pure water was shown, but in the present invention, other chemical components are present as seen in the measurement of calcium sulfate in the waste gas desulfurization step. Can also determine the amount of target compound. In FIG. 2, the data in the case of the calcium sulfate aqueous solution containing magnesium chloride at various concentrations are shown by circles and triangles. MgCl 2 is a component contained when salsium sulfate is dissolved in water.

なお原液の濃度は前記トレーサーの濃度を測定すること
によって容易に求められる。
The concentration of the stock solution can be easily determined by measuring the concentration of the tracer.

したがって、原液の濃度と飽和点が測定されるから、ス
ケール付着防止の管理が容易に行なえる。
Therefore, since the concentration and the saturation point of the stock solution are measured, the scale adhesion prevention can be easily controlled.

以上、本発明の好適な実施例について種々述べて来た
が、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、
発明の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るの
はもちろんである。
Although various embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments,
Of course, many modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

(発明の効果) 以上のように本発明によれば、硫酸カルシウム等のター
ゲット化合物を直接測定することなく、測定が容易なト
レーサーの濃度を測定することによって、ターゲット化
合物の飽和点を知ることができ、ターゲット化合物の直
接的な濃度測定が困難な場合に有用である。
(Effect of the invention) As described above, according to the present invention, the saturation point of the target compound can be known by measuring the concentration of the tracer, which is easy to measure, without directly measuring the target compound such as calcium sulfate. This is useful when it is difficult to directly measure the concentration of the target compound.

特に硫酸カルシウム水溶液の濃度および飽和点を容易に
測定することができ、配管等へのスケール付着防止管理
を好適に行うことができる。
In particular, it is possible to easily measure the concentration and saturation point of the calcium sulfate aqueous solution, and it is possible to suitably carry out control to prevent scale adhesion to pipes and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明装置の好適な一実施例を示す説明図、第
2図は各種希釈溶液の吸光度をプロットしたグラフであ
る。 10……希釈溶液、20……飽和溶液、 12、16、22、24、36、38……管 14、26……バルブ、 18……ポンプ、28……カラム、 30……充填物(固溶体)、 32……フローセル。
FIG. 1 is an explanatory view showing a preferred embodiment of the device of the present invention, and FIG. 2 is a graph plotting the absorbance of various diluted solutions. 10 …… diluted solution, 20 …… saturated solution, 12,16,22,24,36,38 …… tube 14,26 …… valve, 18 …… pump, 28 …… column, 30 …… packing material (solid solution) ), 32 …… Flow cell.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】限界溶解度をもつ化合物が溶解している溶
液(原液)を希釈する工程と、 上記化合物と同一の化合物(ターゲット化合物)の結晶
構造中に一定の割合でトレーサーが組み込まれている固
溶体が充填されているカラム中に前記希釈溶液を通し、
希釈溶液にターゲット化合物およびトレーサーを溶解さ
せ、希釈溶液をターゲット化合物で飽和させる工程と、 該ターゲット化合物で飽和された希釈溶液のトレーサー
濃度を測定し、このトレーサーの濃度から、前記希釈溶
液を飽和させるに必要な前記ターゲット化合物の量を測
定し、この測定されたターゲット化合物の量および希釈
溶液の希釈度から原液の飽和点を決定する工程 を含むことを特徴とする溶液の飽和点測定方法。
1. A step of diluting a solution (stock solution) in which a compound having a limit solubility is dissolved, and a tracer is incorporated at a constant ratio in the crystal structure of the same compound (target compound) as the above compound. Pass the diluted solution through a column packed with solid solution,
A step of dissolving the target compound and the tracer in the diluted solution and saturating the diluted solution with the target compound, and measuring the tracer concentration of the diluted solution saturated with the target compound, and saturating the diluted solution from the concentration of this tracer The method of measuring a saturation point of a solution, comprising the steps of: measuring the amount of the target compound required for the step 1 and determining the saturation point of the stock solution from the measured amount of the target compound and the degree of dilution of the diluted solution.
【請求項2】原液が硫酸カルシウム水溶液であり、前記
固溶体が硫酸カルシウムとクロム酸もしくはクロム酸塩
との共晶物であることを特徴とする請求項1記載の溶液
の飽和点測定方法。
2. The method for measuring the saturation point of a solution according to claim 1, wherein the stock solution is an aqueous solution of calcium sulfate and the solid solution is a eutectic of calcium sulfate and chromic acid or chromate.
【請求項3】前記固溶体は、PHが約7に調整されたクロ
ム酸カリウムと塩化カルシウムの第1の水溶液に、温湯
に硫酸カリウムが溶解された第2の水溶液を、撹拌しな
がら素速く添加した後静置し、上澄み液をデカントし、
沈澱を硫酸カルシウムの飽和水溶液で洗浄し、次いで脱
水して調整されることを特徴とする請求項2記載の溶液
の飽和点測定方法。
3. The solid solution is rapidly added to a first aqueous solution of potassium chromate and calcium chloride whose pH is adjusted to about 7 while stirring and a second aqueous solution of potassium sulfate dissolved in warm water. After that, let stand and decant the supernatant liquid,
The method for measuring the saturation point of a solution according to claim 2, wherein the precipitate is prepared by washing the precipitate with a saturated aqueous solution of calcium sulfate and then dehydrating it.
【請求項4】限界溶解度をもつ化合物が溶解している溶
液(原液)の飽和点を測定する飽和点測定装置におい
て、 上記原液の希釈溶液を供給する供給源と、 上記化合物と同一の化合物(ターゲット化合物)の結晶
構造中に一定の割合でトレーサーが組み込まれている固
溶体が充填されているカラムと、 前記供給源から前記カラムの固溶体に前記希釈溶液を送
る送液手段と、 前記固溶体を通過した希釈溶液中のトレーサー濃度を測
定し、該測定値から原液中の前記化合物の飽和点を決定
する測定手段 を具備することを特徴とする溶液の飽和点測定装置。
4. A saturation point measuring device for measuring a saturation point of a solution (stock solution) in which a compound having a limit solubility is dissolved, wherein a supply source for supplying a diluted solution of the stock solution and a compound identical to the above compound ( A column filled with a solid solution in which a tracer is incorporated at a fixed ratio in the crystal structure of the target compound), a liquid feeding means for sending the diluted solution from the supply source to the solid solution of the column, and a passage through the solid solution An apparatus for measuring a saturation point of a solution, comprising a measuring means for measuring a tracer concentration in the diluted solution, and determining a saturation point of the compound in the stock solution from the measured value.
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