PL86490B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadzenie do potencjometrycznego miareczkowania w celu automa¬ tycznej regulacji stezenia roztworów elektrolitów, posiadajacych wlasnosci redox lub okreslone stezenie jonów wodorowych w procesach chemicznej obróbki wlókna, takich jak bielenie, merceryzacja lub barwienie, dla pro¬ wadzenia ciaglej kontroli i korekty skladu chemicznego stosowanych obróbczych roztworów, przy chemicznym oczyszczaniu niektórych rodzajów scieków przemyslowych, a szczególnie scieków galwanizerskich metoda ciagla i okresowa oraz w innych procesach chemicznych przebiegajacych z udzialem wymienionych rodzajów elektroli¬ tów.

Znane urzadzenia do automatycznej kontroli skladu chemicznego roztworów elektrolitów o wlasnosciach redox lub o okreslonym stezeniu jonów wodorowych oparte sa na zasadzie ciaglego lub okresowego potencjo¬ metrycznego miareczkowania scisle okieslonej próbki roboczego roztworu o nieznanym stezeniu przy pomocy miareczkujacego roztworu o znanym stezeniu. Objetosc roztworu o znanym stezeniu zuzyta w czasie miareczko¬ wania jest nastepnie przeksztalcona na odpowiedni impuls elektryczny, sterujacy praca zespolu wykonawczego umozliwiajacego korekte stezenia roboczego roztworu do stezenia zadanego, przez wprowadzenie do niego odpowiedniej objetosci bardziej stezonego roztworu.

Dozowanie miareczkujacego roztworu w tych urzadzeniach odbywa sie przy pomocy ukladu dozujacego okreslona ilosc roztworu lub mikropompki o zmieniajacej sie w kontrolowany sposób wydajnosci. Uklady dozu¬ jace wspólpracuja z komora czujnika dzialajacego w sposób okresowy o powtarzajacych sie cyklach pracy, w których nastepuje napelnianie okreslona objetoscia roboczego roztworu o nieznanym stezeniu, miareczkowa¬ nie roztworem o znanym stezeniu, plukanie czujnika i przerwa w pracy.

Natomiast urzadzenia z pompka o zmiennej wydajnosci posiadaja przeplywowe czujniki, w których odby¬ wa sie ciagle mechaniczne mieszanie dozowanych roztworów. Budowa tych urzadzen jest jednak bardzo skompli¬ kowana, co wplywa ujemnie na ich niezawodnosc pracy w warunkach eksploatacji przemyslowej oraz wymaga stosowania miareczkujacych roztworów zawsze o jednakowym stezeniu.

Sposób potencjometrycznego miareczkowania wedlug wynalazku polega na tym, ze zmieszane ze soba roztwory, szczególnie roboczy roztwór i miareczkujacy roztwór, przepuszcza sie ze stalym natezeniem przez2 86490 przeplywowy pomiarowy czujnik powodujac zmiane róznicy potencjalów. Natezenie przeplywu roztworów przez robocza komore pomiarowego czujnika mozna regulowac w szerokim zakresie przez co dla kazdego z góry zadanego stezenia roboczego roztworu, majac miareczkujacy roztwór o znanym dowolnym stezeniu, mozna dobrac takie warunki dozowania tych roztworów, azeby pomiar elektrodowy potencjalów odbywal sie w obsza¬ rze ich najwiekszych zmian to jest w okolicy przegiecia krzywej potencjometrycznego miareczkowania. Nastep¬ nie w obszarze najwiekszych zmian elektrodowych potencjalów po przekroczeniu zadanego potencjalu powodu¬ je sie zmiane stezenia roboczego roztworu, az do uzyskania zadanego stezenia. Przez poszczególne odcinki roboczej komory przeplywowego pomiarowego czujnika prowadzi sie roztwór ze zmienna predkoscia przeply¬ wu, w celu uzyskania dobrego przemieszczania roboczego roztworu i miareczkujacego roztworu dla przyspiesze¬ nia zachodzacych reakcji.

Urzadzenie do potencjometrycznego miareczkowania wedlug wynalazku jest wyposazone w przeplywowy pomiarowy czujnik, którego robocza komora sklada sie z szeregu polaczonych ze soba naprzemian naczyn o duzej i o malej objetosci. Naczynia te sa usytuowane w ten sposób, ze na wejsciu do roboczej komory znajduje sie naczynie o duzej objetosci, przeznaczone do wstepnego mieszania roboczego roztworu i miareczkujacego roztworu. Nastepnie usytuowane sa kolejno naprzemian naczynia o malej i naczynia o duzej objetosci, w których nastepuje dokladne wymieszanie roztworów. Na wyjsciu roboczej komory znajduje sie naczynie o duzej objetos¬ ci, w którym sa zamontowane pomiarowe elektrody.

Urzadzenie odznacza sie prosta konstrukcja, latwoscia obslugi i niezawodnoscia dzialania. Przy pomiarach moga byc stosowane miareczkujace roztwory o dowolnych stezeniach co umozliwia regulacje stezenia roboczych roztworów silnie kwasnych lub silnie alkalicznych oraz o wlasnosciach redukujacych lub utleniajacych.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia schemat przeplywowego pomiarowego czujnika, a fig. 2 — schemat elektryczny automatycznego urzadzenia do potencjometrycznego miareczkowania.

Urzadzenie do automatycznego potencjometrycznego miareczkowania jest wyposazone w przeplywowy pomiarowy czujnik 1, którego, pomiarowe elektrody 2 i 3 sa polaczone z miliwoltomierzem 4 o duzej opornosci wejsciowej. Korpus czujnika 1 jest wykonany z rurki z tworzywa sztucznego i uksztaltowany w ten sposób, ze posiada on szereg komór 5 usytuowanych w bliskiej odleglosci jedna od drugiej, przedzielonych przewezeniami 6. Na poczatku korpusu czujnika 1 znajduje sie wieksza komora 7 wstepnego mieszania, do której sa przylaczone rurowe zasilajace przewody 8 i 9 dla doprowadzenia dozowanych roztworów, a na koncu przeplywowe naczynia z rurowym odprowadzajacym przewodem 11, w którym sa zamontowane pomiarowe elektrody 2 i 3.

Przeplywowy pomiarowy czujnik 1 wspólpracuje z regulatorem 12 polaczonym elektrycznie z czasowymi przekaznikami 13, 14, 15, 16 i 17. W przewody zasilajace 8 i 9 sa wlaczone pompy 18 o zmiennej wydajnosci, sluzace do równomiernego dozowania roztworów. Do zbiornika z roboczym roztworem jest doprowadzony przewód rurowy, w którym zamontowany jest elektromagnetyczny zawór 19.

Urzadzenie jest zasilane miareczkujacym roztworem dostarczanym przez zasilajacy przewód 8 i roboczym roztworem, dostarczanym przez zasilajacy przewód 9. Roboczy roztwór jest pobierany bezposrednio ze zbiorni¬ ka, w którym przeprowadzane sa podstawowe operacje technologiczne. Dzialanie urzadzenia oparte jest na ; zasadzie stalego natezenia przeplywu przez czujnik 1 roboczego roztworu o nieznanym stezeniu i miareczkujace¬ go roztworu o znanym stezeniu, przy czym natezenie przeplywu obydwu roztworów przez komore czujnika 1 mozna nastawiac w szerokim zakresie zmieniajac ilosci obrotów silników napedzajacych dozujace pompy 18.

Dzieki takiemu rozwiazaniu mozna dla kazdego z góry zadanego stezenia roboczego roztworu, majac miareczkujacy roztwór o dowolnym stezeniu, dobrac takie warunki dozowania roztworów, azeby pomiar poten¬ cjalów elektrodowych odbywal sie w obszarze ich najwiekszych zmian, a wiec w okolicy przegiecia krzywej potencjometrycznego miareczkowania, co w uproszczeniu bedzie odpowiadac warunkom zakonczenia reakcji redox lub uzyskania odczynu obojetnego. Regulator 12 zostaje nastawiony na zadana wartosc potencjalu, odpowiadajaca zadanemu stezeniu roboczego roztworu i stezeniu miareczkujacego roztworu przeplywajacego przez przeplywowy pomiarowy czujnik 1 ze stala, uprzednio ustalona predkoscia. Wystapienie potencjalów elektrodowych mniejszych lub wiekszych od z góry zadanych przez uklad regulujacych 12 spowoduje urucho¬ mienie ukladów przetwarzania impulsów nierównowagi na prady sterujace praca czlonu wykonawczego. Nastapi otwarcie zaworu 19 i rozpoczecie doplywu do glównego zbiornika bardziej stezonego roboczego roztworu, w celu skorygowania stezenia roztworu. Do czujnika 1 doprowadzany bedzie na biezaco roboczy roztwór o ste¬ zeniu coraz bardziej zblizonym do stezenia zadanego. Z chwila uzyskania zadanego stezenia roboczego roztworu nastapi zadzialanie regulatora 12, zamkniecie zaworu 19 oraz przerwanie doplywu uzupelniajacego roztworu o wiekszym stezeniu i produkcja przebiegac bedzie przy zalozonych parametrach stezenia roboczego roztworu.

Zmiana stezenia roboczego roztworu, a wiec i okreslonego potencjalu ponizej wartosci zadanych spowoduje ponowne zadzialanie regulatora 12 i opisywany cykl pracy urzadzenia zostanie powtórzony.86490 3 Poniewaz reakcje zobojetniania, a szczególnie reakcje redox, wymagaja dla prawidlowego przebiegu odpo¬ wiedniego czasu i warunków mieszania reagujacych ze soba roztworów, dlatego zastosowano specjalna budowe korpusu przeplywowego czujnika 1, spelniajaca warunki dobrego przemieszania tych roztworów bez stosowania mechanicznych mieszadel.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób potencjometrycznego miareczkowania roboczego roztworu o nieznanym stezeniu przy uzyciu miareczkujacego roztworu o okreslonym stezeniu i stosowaniu przeplywowego pomiarowego czujnika, znamienny tym, ze dla uzyskania zadanego stezenia roboczego roztworu, zmieszane ze soba roztwory, szczególnie roboczy roztwór i miareczkujacy roztwór, przepuszcza sie ze stalym natezeniem przez przeplywowy pomiarowy czujnik powodujac zmiane róznicy elektrodowych potencjalów oraz w obszarze najwiekszych zmian elektrodowych potencjalów po przekroczeniu zadanego potencjalu powoduje sie zmiane stezenia roboczego roztworu, az do uzyskania zadanego stezenia, przy czym prowadzi sie roztwór ze zmienna predkoscia przeplywu przez poszczególne odcinki roboczej komory przeplywowego pomiarowego czujnika.

2. Urzadzenie do miareczkowania potencjometrycznego, wedlug zastrz. 1,znamienne tym, ze robo¬ cza komora przeplywowego pomiarowego czujnika (1) sklada sie z szeregu polaczonych ze soba naprzemian naczyn (5 i 6) o duzej i malej objetosci, usytuowanych w ten sposób, ze na wejsciu do roboczej komoiy znajduje sie naczynie (7) o duzej objetosci, przeznaczone do wstepnego mieszania roboczego roztworu i miareczkujacego roztworu, nastepnie usytuowane sa kolejno naprzemian naczynia (6) o malej i naczynia (5) o duzej objetosci, a na wyjsciu roboczej komory znajduje sie naczynie (10) o duzej objetosci w którym sa zamontowane pomiaro¬ we elektrody (2 i 3).86 490 *'?• tkhsi Fio.2 Prac. Poligraf. UP PRL naklad 12CH 18 Cena 45 zl