JPS639618B2 - - Google Patents

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JPS639618B2
JPS639618B2 JP14539080A JP14539080A JPS639618B2 JP S639618 B2 JPS639618 B2 JP S639618B2 JP 14539080 A JP14539080 A JP 14539080A JP 14539080 A JP14539080 A JP 14539080A JP S639618 B2 JPS639618 B2 JP S639618B2
Authority
JP
Japan
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titration
valve
critical point
reagent
circuit
Prior art date
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Expired
Application number
JP14539080A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5769241A (en
Inventor
Heiichiro Endo
Yoshiaki Amano
Tadayoshi Tamori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Petrochemicals Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Petrochemicals Co Ltd filed Critical Nippon Petrochemicals Co Ltd
Priority to JP14539080A priority Critical patent/JPS5769241A/ja
Publication of JPS5769241A publication Critical patent/JPS5769241A/ja
Publication of JPS639618B2 publication Critical patent/JPS639618B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N31/00Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
    • G01N31/16Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using titration
    • G01N31/162Determining the equivalent point by means of a discontinuity
    • G01N31/164Determining the equivalent point by means of a discontinuity by electrical or electrochemical means

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動滴定装置に関し、詳しくいえば滴
定に利用する反応の反応速度がおそく、また滴定
量が多いなどのため応答速度がおそい滴定を高精
度でおこなうことのできる自動滴定装置に関する
ものである。
(技術の背景) 従来から滴定法の一手段として検出電極を設
け、電極間に一定電圧を印加し電流変化を検出す
るか(定電圧電流滴定法)又は一定電流を通電
し、電圧変化を検出する(定電流電圧滴定法)こ
とによつて、終点を決定する方法はボルタムメト
リー滴定法として広く行われている。
これらは比較的、簡単な装置でしかも感度が高
いことから高い応用価値をもつもので特に沃素、
臭素の測定、および高い精度を有する水分測定法
のひとつとしてのカールフイシヤー滴定等は工業
的に重要な滴定として挙げることができる。
本発明の装置は広くボルタムメトリーに応用で
きるものであり、本発明の要旨を限定するもので
はないが以下、石油類等の臭素価の測定を例とし
て説明する。
石油類等の不飽和度を測定するための臭素価滴
定は、一定量の試料を硫酸酸性の溶媒に溶解さ
せ、これに臭化カリウム―臭素酸カリウムの標準
混合溶液を滴下し、その滴加量で臭素価を決定す
る。
標準混合液からは次の反応で臭素が遊離する。
BrO- 3+5Br-+6H+→3Br2+3H2O この遊離した臭素は石油炭化水素類等の不飽和
結合に付加して消費される。そして滴定の当量点
は消費されずに残留する過剰の遊離臭素の存在を
もつて決定するものである。
ボルタムメトリー滴定法に基ずく臭素価測定は
一対の検出電極に定電圧を印加し微少電流の増加
を検出し終点を決定するものである。
ところで、この反応には次のような特徴があ
る。
一般に、試料量、溶媒などが多量である、す
なわち測定液量が多量であるために滴定試薬
(臭化カリウム―臭素酸カリウムの標準混合液)
が滴下され、試薬が反応して遊離の臭素が発生
し検出電極が微少電流の変化(臨界点)を検知
するまでにかなりの応答遅れがある。
また、遊離した臭素が不飽和結合に付加する
反応の反応速度はさらに遅く全臭素が反応し終
るまでには数十秒程度の反応時間(通常試験で
は30秒を反応時間とするのが一般的である)が
必要である。
しかし一方遊離の臭素は反応性が高いため、
不飽和結合に対する付加反応のみならず飽和結
合に対し置換反応をも生じる可能性があるため
不必要に分析時間をかけることは、置換反応に
よる臭素の消費を招き分析誤差を生じることと
なる。
さらにビユーレツトなどから滴下される滴定
試薬の半滴(0.01〜0.02c.c.)程度の誤差も問題
となり、高い精度が要求される。
このように、石油類等の臭素価の滴定を自動化
する事は高精度を要求されしかも、滴定に利用す
る反応の反応速度がおそく、一定の反応時間を必
要とするにも拘らず、むやみに分析時間を取るこ
とは置換反応による臭素の消費による誤差を生じ
るため、種々の困難を伴つていた。
また検出電極の電流増加にのみよる臨界点の検
知では、応答遅れのために滴定試薬の過剰の滴加
をもたらし、分析誤差の原因となる。同時に後に
述べる様、滴定途中に於いても過剰の臭素が滴定
槽に存在すれば置換で消費された臭素を過剰に測
定することともなり、二重の誤差をもたらす結果
となる。
一方、滴定試薬の一滴毎に終点の判定を行なう
場合不必要に長い分析時間を用し、精確な滴定分
析を行なうことが不可能となる。
これらの障害を克服し滴定操作全般を完全に自
動化することは、困難であつた。
一方、この滴定には四塩化炭素等の溶媒を使用
するため有害蒸気を発生するおそれもあり、省力
化と、環境衛生との両面から装置を自動化するこ
とが望まれていた。
(発明の目的) 本発明の目的は、上述の事情に鑑み、高精度の
滴定を要求されるにも拘らず、検知する電位又は
電流の立ちあがりに応答遅れがあり、滴定に利用
する反応の速度が遅く自動化し難い滴定装置を完
全に自動化することにあり、本発明者らは鋭意研
究の結果、本発明を完成したものである。
(発明の構成) 本発明の自動滴定装置は、滴定槽に検出電極を
設け、さらに滴定試薬供給管の開閉用弁、該弁の
開閉制御回路Eおよび滴定試薬加検知センサーを
備えた滴定試薬滴下器を設け、検出電極からの変
動信号が臨界点を越えているか否かを判別する臨
界点検出回路Dおよび前記センサーからの滴定試
薬の滴下信号により、滴定試薬に基ずいて変化し
た前記変動信号が臨界点を越えたさいは前記弁を
閉じ滴定試薬の滴下を停止し、再び臨界点をはず
れたさいは、前記弁を開き滴定試薬を滴下させる
ように構成した自動滴定装置において、 (イ) 前記変動信号が臨界点を越えている時間があ
らかじめ設定した時間を経過した時点以後の滴
定においては、前記変動信号が臨界点をはずれ
て前記回路Dにより前記弁が開き、一滴の滴下
を前記センサーで検知しその信号で前記弁を閉
じさせ、その後所定時間は前記変動信号が臨界
点を越えなくとも前記弁を閉じたままとするた
めのタイミング回路Bと、 (ロ) 一旦臨界点を越えた前記変動信号が再び臨界
点をはずれることにより前記弁が開となつたと
きは、前記変動信号の瞬時的な変動により前記
弁の開閉が連続しないように、前記弁が開いた
ことにより滴下した滴定試薬の液滴が前記セン
サーによつて確認されるまで前記弁を上記回路
Bに優先させて開のままに持続させる滴下優先
回路C (ハ) 前記変動信号が所定時間臨界点を越えた状態
を保持していることを確認し、滴定が当量点に
達つして終了したことを決定し前記弁を閉とす
る反応時間設定回路A、 の3個の回路を設けたことを特徴とする自動滴定
装置である。
(実施の態様) 石油類の臭素価の滴定を一実施例として本発明
の自動滴定装置をさらに具体的に説明する。
添付の第1図は、本発明による自動滴定装置の
ブロツク図であり、第2図は、本発明の自動滴定
装置の機器設明図、第3図は従来の手動滴定装置
の機器説明図である。
(1) 一定量の試料を滴定槽1内の酢酸、四塩化炭
素、メタノール、および硫酸の混合溶媒中に加
え、スタラー等(図示せず)により撹拌する。
(2) 臭化カリウム―臭素酸カリウムの標準混合液
(以下に試薬と称する)が電磁弁5(開閉弁)
を経由してビユレツト4(滴定試薬供給管)か
ら滴下されると、試薬より臭素が遊離し、この
遊離臭素により電流が増加するが、次いで遊離
臭素は石油類等の不飽和結合に付加し、電流は
時間とともに減少する。
この電流値が臨界点を越えている(以下、飽
和電流値と称す)期間があらかじめ反応時間設
定回路Aのタイマーによつて設定した反応時
間以上の時に滴定が終点に達したものとするの
である(第4図の4―4参照)。
(3) 試料中の不飽和結合が多量に存在する時、例
えば滴定の初期には遊離臭素が直ちに消費さ
れ、試薬が滴下されたにも拘らず電流値が臨界
点に達しない時は、臨界点検出回路Dは直接電
磁弁開閉制御回路Eに信号を送り、電磁弁5は
開のままであり、試薬は連続的に滴下される
(第4図の4―1参照)。
(4) 電流が臨界点に達した時に初めて電磁弁5は
閉となり滴定は一但停止し、飽和電流が検知さ
れている期間はこの状態が続く、すなわち一定
期間が経過すると、遊離臭素は付加反応によつ
て消費され再び電流は臨界点以下まで減少し、
電磁弁5は再び開となり、試薬が滴下される。
このようにして滴定は続行される(第4図の4
―2参照)。特にこのことは滴定が終点に近ず
くと重要で、一滴の過剰試薬の滴下で過剰に当
量点を過ぎることがあるので定量点附近では、
一滴ごとに測定値の電流を測定する必要があ
る。
しかし、前述のように滴下した一滴の試薬が
反応して臭素を発生し、測定値の電流が臨界点
以上に上昇するまでは応答遅れによる時間(例
えば1秒)を必要とするが、その間は試薬がさ
らに滴下されないようにしなければならない。
(5) このため本発明においては、飽和電流の持続
期間を検出するタイミング回路Bのタイマー
を働らかせ滴定が定量点に近づいた時点を規定
するものである。タイミング回路Bの役割は滴
定が定量点に近づき、飽和電流の持続が設定時
間以上(例えば10秒)になつた場合、通過する
試薬の一滴を検知センサー7で検知、その信号
により電磁弁5を閉にし、応答遅れにより次の
一滴が過剰に追加されるのを防ぐ。具体的に
は、検知センサー7から信号を放電回路を利用
してある秒数の間、接続させるようにするとよ
い。
なお、検知センサー7は滴下する試薬の一
滴、一滴を検知出来るものなら、どんなタイプ
のものでもよく、例えば、フオトトランシスタ
ー等による光を利用するタイプ、静電容量変化
を利用するタイプ等が利用される。しかし、試
薬が電導性を有している時には接触式センサー
を用いる方が液滴の検知が容易である。すなわ
ち滴下信号発生回路Gにより、例えば外部から
の電気的外乱による誤作動を防ぐため1000ヘル
ツの交流を発生させ、白金線のセンサーに印加
し、滴下する液滴が白金線に接触すると試薬が
電導性のため回路が閉じる結果となり滴下信号
が発生する。
この信号は滴下信号増巾回路Fにより増巾さ
れた後に、タイミング回路Bおよび後述する優
先滴下回路Cへいく。
(6) また、試薬の滴下の結果生じる電流は、滴定
槽1内の撹拌等の影響により極く短かい周期例
えば0.01〜0.1秒サイクル程度の変動をもつい
わゆるハンチング現象を起こす。この現象は、
飽和電流が減少してゆくとき臨界点附近を上下
し滴定に好しくない結果をもたらす。すなわ
ち、電磁弁5の開閉が連続し試薬の不必要な滴
下をもたらし滴定誤差にもつながる(第4図の
4―3参照)。本発明においては、優先回路C
を設けて電流値が臨界点をはずれて電磁弁5が
開となつた際は瞬間的な電流値の上下変動が生
じても、検知センサー7により一滴の通過が確
認されるまでは電磁弁5を開に保持する様に
し、一滴の滴下の完結を優先させる。電流信号
のハンチングによつて電磁弁5の開閉が瞬時的
に連続して試薬の一滴の滴下が途中で止まつた
り、不必要な滴下が行われたり、連続開閉によ
つて電磁弁5が故障を起したりすることが防止
される。
(効果) 本発明の自動滴定装置は次記のような利点があ
る。すなわち (1) 滴定に利用する反応の反応速度がおそい場合
でも、また滴下された試薬が測定液中に均一に
混合されるまである程度時間のかかる反応の場
合でも高精度で自動滴定できる。
(2) 目的反応のほか、滴定試薬を消費する副反応
を供うことにより必要以上に分析時間を経過さ
せるとき、過剰の試薬を消費し定量誤差をもた
らす様な滴定の場合でも、定量すべき物質の濃
度に応じて滴下速度が設定できるため高い精度
で自動滴定が可能になる。
(3) 当量点附近でハンチング現象がおきて当量点
が的確に求められない反応でも再現性よく自動
滴定できる。
(4) 当量点附近では、試薬が一滴ずつ滴下するの
で正確であり、また、滴定の始めの当量点に遠
いところでは連続滴下であるので、能率的に自
動滴定できる。
(5) 装置が密閉式にできるので、溶媒等からの有
害蒸気の発生を防止できる。
(6) 検知センサーが滴下する試薬の液滴を検出す
るので、検知センサーからの検知信号によりカ
ウンターを働かすことにより滴下した試薬量が
容易にわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の自動滴定装置のブロツク図
であり、第2図は本発明の自動滴定装置の機器の
説明図、第3図は従来の手動滴定装置の機器の説
明図である。第4図は滴定中の時間の経過による
電流変化を示す曲線である。第4図において横線
は飽和電流(臨界点)を示す線縦線はタイミ
ング回路によるタイミング設定時を示す線、縦線
は滴定終了時を示す線である。4―1…滴定開
始初期:曲線は電磁弁が常に開を示す、4―2…
滴定初期:Γ印は電磁弁が常に開を示すNo.印は次
の試薬滴下を示す、4―3…滴定終点時附近:電
流のハンチング状態を示すNo.印は滴下優先回路に
よつて次の1滴の滴下を示す、4―4…滴定終了
時。 符号、A…反応時間設定回路及びタイマー、
B…タイミング回路及びタイマー、C…滴下優
先回路、D…臨界点検出回路、E…電磁弁開閉制
御回路、F…滴下信号増幅回路、G…滴下信号発
生回路、1…滴定槽、2…測定液、3…検出電
極、4…ビユレツト(滴定試薬供給管)、5…電
磁弁(開閉弁)、6…液滴、7…検知センサー、
8…溶媒液入口、9…増幅器、10…滴定電磁弁
作動器、11…撹拌装置、12…マジツクアイ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 滴定槽に検出電極を設け、さらに滴定試薬供
    給管の開閉用弁、該弁の開閉制御回路Eおよび滴
    定試薬滴加検知センサーを備えた滴定試薬滴下器
    を設け、検出電極からの変動信号が臨界点を越え
    ているか否かを判別する臨界点検出回路Dおよび
    前記センサーからの滴定試薬の滴下信号により、
    滴定試薬に基ずいて変化した前記変動信号が臨界
    点を越えたさいは前記弁を閉じ滴定試薬の滴下を
    停止し、再び臨界点をはずれたさいは、前記弁を
    開き滴定試薬を滴下させるように構成した自動滴
    定装置において、 ○イ 前記変動信号が臨界点を越えている時間があ
    らかじめ設定した時間を経過した時点以後の滴
    定においては、前記変動信号が臨界点をはずれ
    て前記回路Dにより前記弁が開き、一滴の滴下
    を前記センサーで検知しその信号で前記弁を閉
    じさせ、その後所定時間は前記変動信号が臨界
    点を越えなくとも前記弁を閉じたままとするた
    めのタイミング回路Bと、 ○ロ 一旦臨界点を越えた前記変動信号が再び臨界
    点をはずれることにより前記弁が開となつたと
    きは、前記変動信号の瞬時的な変動により前記
    弁の開閉が連続しないように、前記弁が開いた
    ことにより滴下した滴定試薬の液滴が前記セン
    サーによつて確認されるまで前記弁を上記回路
    Bに優先させて開のままに持続させる滴下優先
    回路Cと、 ○ハ 前記変動信号が所定時間臨界点を越えた状態
    を保持していることを確認し、滴定が当量点に
    達つして終了したことを決定し前記弁を閉とす
    る反応時間設定回路A、 の3個の回路を設けたことを特徴とする自動滴定
    装置。 2 前記センサーが滴下する滴定試薬の液滴が前
    記センサーに接触することにより滴定試薬を検知
    する構造である特許請求の範囲第1項記載の自動
    滴定装置。
JP14539080A 1980-10-17 1980-10-17 Automatic titrating device Granted JPS5769241A (en)

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JPS5769241A JPS5769241A (en) 1982-04-27
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6051459U (ja) * 1983-09-17 1985-04-11 京都電子工業株式会社 カ−ルフイツシヤ−水分計における間欠試料定量探取装置
KR101078472B1 (ko) 2009-01-20 2011-10-31 경북대학교 산학협력단 적정 방법 및 그 시스템
JP2024001828A (ja) * 2022-06-22 2024-01-10 東亜ディーケーケー株式会社 自動滴定装置

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