ES2306065T3 - Analizador de liquido. - Google Patents

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Martin Horan
Seamus O'mahony
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Analytical Developments Ltd
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Abstract

Un método analítico para medir la cantidad de uno o más componentes seleccionados en una muestra de líquido, que incluye: tomar una muestra de líquido; suministrar la muestra de líquido a un recipiente de reactor (5); añadir un líquido de base que tiene iones hidroxilo a la muestra de líquido; añadir ozono a la muestra de líquido y mezclar la solución para formar radicales hidroxilo que ataquen los enlaces químicos y los reduzcan hasta su menor estado; interrumpir la adición de ozono; caracterizado porque el método incluye adicionalmente: suministrar líquido de muestra oxidado desde el recipiente de reactor hasta un detector (66) que se puede accionar para determinar la concentración de uno o más materiales seleccionados en el líquido de muestra oxidado, comprendiendo dichos materiales seleccionados uno o más de un compuesto de nitrógeno, un compuesto de fósforo o un metal pesado, o hierro, cobre, aluminio, cobalto, magnesio, níquel, manganeso o un oxalato.

Description

Analizador de líquido.
Antecedentes de la invención
Esta invención se refiere a un sistema para el análisis de uno o más componentes seleccionados en un líquido, y particularmente en soluciones acuosas.
En la técnica antecedente, el documento EP-A-1 039 294 describe un método y un aparato para la medición de carbono orgánico total en un líquido de muestra. El documento WO 94/07134 describe un aparato y un método para medir el contenido de nitrógeno en sistemas acuosos.
Sumario de la invención
De acuerdo con la invención, se proporciona un método analítico para medir la cantidad de uno o más componentes seleccionados en una muestra de líquido, que incluye:
tomar una muestra de líquido;
suministrar la muestra de líquido a un recipiente de reactor;
añadir un líquido de base que tiene iones hidroxilo a la muestra de líquido;
añadir ozono a la muestra de líquido y mezclar la solución para formar radicales hidroxilo que ataquen los enlaces químicos y los reduzcan a su menor estado;
interrumpir la adición de ozono;
caracterizado porque el método incluye adicionalmente suministrar líquido de muestra oxidado desde el recipiente de reactor a un detector que se puede accionar para determinar la concentración de uno o más materiales seleccionados en el líquido de muestra oxidado, comprendiendo dichos materiales seleccionados uno o más de un compuesto de nitrógeno, un compuesto de fósforo o un metal.
En otra realización, el método incluye añadir ácido al líquido de muestra en el recipiente de reactor y burbujear para retirar el carbonato.
En una realización adicional, el método incluye añadir un catalizador al líquido de muestra para reducir el oxalato a carbonato.
En otra realización, el catalizador es un catalizador metálico.
En otra realización, el catalizador es manganeso.
En otra realización, el detector es un detector óptico.
En otra realización, el método incluye mezclar el líquido de muestra con un reactivo asociado para formar un complejo coloreado antes de suministrar el complejo coloreado al detector óptico y medir el complejo coloreado en el detector óptico para producir una indicación del contenido del material o los materiales seleccionados presentes en el líquido de muestra.
En otra realización, el material seleccionado es amonio.
En otra, el material seleccionado es un metal pesado.
En otra realización, el material seleccionado se selecciona del grupo que incluye hierro, cobre, aluminio, cobalto, magnesio y níquel.
En otra realización, el detector óptico incluye una fuente de luz junto con al menos un diodo para la medición óptica y una célula de medición por la que se dirige luz desde la fuente de luz para la detección por el diodo.
En otra realización se proporciona una serie de fotodiodos en el detector óptico para la medición óptica de las muestras de líquido.
En otra realización, el método incluye limpiar y lavar a presión el detector entre la medición de diferentes muestras de líquido.
En otra realización se interrumpe la adición de ozono antes o después de añadir el ácido.
En otra realización se interrumpe la adición de ozono durante la adicción del ácido.
En otra realización se añade algo de ozono a la muestra de líquido antes de añadir la solución de base a la muestra de líquido.
En otra realización, el método incluye la etapa de extraer dióxido de carbono del recipiente de reactor y suministrar el dióxido de carbono a través de un analizador de dióxido de carbono para determinar un valor del carbono presente en la muestra de líquido.
En otro aspecto, la invención proporciona un analizador de líquido, que incluye:
un recipiente de reactor;
un generador de ozono que tienen una salida de ozono conectada al recipiente de reactor para suministrar ozono al recipiente de reactor;
una bomba de muestra que tiene una entrada para la conexión a una fuente de un líquido que se tiene que ensayar y una salida conectada al recipiente de reactor;
una bomba de base que tiene una entrada para la conexión a un depósito de solución de base y una salida conectada al recipiente de reactor;
teniendo un recipiente de reactor una salida para descargar muestra de líquido oxidada desde el recipiente de reactor;
medios para suministrar muestra de líquido oxidada desde dicha salida a un detector,
caracterizado porque dicho detector se puede accionar para medir la concentración de uno o más materiales seleccionados en la muestra de líquido oxidada, comprendiendo dichos materiales seleccionados uno o más de un compuesto de nitrógeno, un compuesto de fósforo o un metal.
En otra realización, dicho medio de suministro incluye una cámara de muestra conectada a la salida del recipiente del reactor para la recepción de una muestra de líquido oxidada desde el recipiente de reactor, una bomba de análisis que tiene una entrada conectada a la cámara de muestra y una salida conectada al detector.
En otra realización se proporciona un medio para suministrar un líquido de limpieza al detector para limpiar el detector.
En otra realización se proporciona un medio para suministrar un líquido de lavado a presión al detector.
En otra realización, el detector es un detector óptico.
En otra realización se proporciona un medio para mezclar un reactivo con el líquido de muestra oxidada aguas arriba del detector.
En otra realización, dicho medio es una bomba de reactivo que tiene una entrada conectada a un depósito de reactivo y una salida conectada a una entrada de una mezcladora, estando la salida de la bomba de análisis también conectada a la entrada de la mezcladora, estando conectada una salida de la mezcladora al detector.
En otra realización se proporciona una bomba de ácido que tiene una entrada para la conexión con un depósito de ácido y una salida conectada al recipiente de reactor.
En otra realización se proporciona un medio para limpiar una conducción de suministro de muestra que se comunica entre la bomba de muestra y el recipiente de reactor.
Breve descripción de los dibujos
La invención se entenderá más claramente a partir de la siguiente descripción de algunas realizaciones de la misma, proporcionadas solamente a modo de ejemplo, con referencia los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es una ilustración esquemática de un analizador de líquido de acuerdo con la invención;
La Figura 2 es una ilustración esquemática de otro analizador de acuerdo con una segunda realización de la invención;
La Figura 3 es una ilustración esquemática de otro analizador de acuerdo con una tercera realización de la invención;
La Figura 4 es una ilustración esquemática de otro analizador de acuerdo con una cuarta realización de la invención;
La Figura 5 es una ilustración esquemática de otro analizador de acuerdo con una quinta realización de la invención;
La Figura 6 tiene ilustraciones esquemáticas que muestran una parte de válvula de muestreo de los analizadores en diferentes modos de funcionamiento; y
La Figura 7 tiene vistas esquemáticas similares a la Figura 6 que muestran la válvula de muestreo en otro modo de funcionamiento.
Descripción detallada de realizaciones preferidas
Con referencia a los dibujos e inicialmente a la Figura 1 de los mismos, se ilustra un analizador de líquido de acuerdo con la invención indicado generalmente por la referencia numérica 1. El analizador de líquido 1 comprende una parte de reactor indicada generalmente por la referencia numérica 2 y una parte de medición asociada indicada generalmente por la referencia numérica 3. En este caso, la parte de medición 3 está adaptada para la medición del contenido de nitrógeno total de un líquido muestreado.
Una bomba de muestra 7 tiene una entrada 8 conectada por una conducción de entrada 9 al líquido que se tiene que ensayar. Una salida 10 de la bomba de muestra 7 está conectada por una conducción de suministro de muestra 11 a una válvula de muestreo 12 para suministrar una muestra de líquido a una primera entrada de muestra 14 de la válvula de muestreo 12.
La válvula de muestreo 12 tiene un controlador de flujo interno 15 que controla el flujo de líquido a través de la válvula de muestreo 12. El funcionamiento de este controlador de flujo 15 se muestra esquemáticamente en la Figura 6. En la Figura 6(a), el controlador de flujo 15 se muestra conectando la primera entrada de muestra 14 con una salida de derivación 16. La derivación 16 se conecta a una conducción de derivación 18. En esta configuración se suministra una muestra de líquido por la bomba de muestra 7 a la conducción de derivación 18. La Figura 6(b) muestra el controlador de flujo 15 rotado 90º para conectar la primera entrada de muestra 14 con una salida de reactor de válvula de muestra 20 que se comunica por una tubería de transferencia 21 con una entrada de muestra 22 del recipiente de reactor 5. En esta configuración se suministra una muestra de líquido por la bomba de muestra 7 al recipiente de reactor 5. La Figura 6(c) muestra el controlador de flujo 15 rotado 90º adicionales para conectar la salida 20 con una entrada de base 25. La entrada de base 25 se conecta con una conducción de entrada de base 26 que viene desde una salida 27 de una bomba de base 28. Una entrada 29 de la bomba de base 28 se conecta por una conducción de entrada 30 a un depósito de base 31.
El recipiente de reactor 5 tiene una salida 35. Una bomba de circulación 36 se monta en una tubería 37 conectada entre la salida 35 y la entrada de recirculación 38 del recipiente de reactor 5.
El generador de ozono 6 tiene una conducción de salida 41 que conduce a la entrada de ozono 42 del recipiente de reactor 5. Una tubería de salida de ozono 43 conduce desde el recipiente de reactor 5 por un destructor de ozono 44 y una válvula de agotamiento 46 para el agotamiento.
Una bomba de ácido 47 tiene una entrada 48 y una salida 49. La entrada 48 se conecta por una tubería de entrada 50 con un depósito de ácido 51. La salida 49 se conecta por una tubería de suministro de ácido 52 con el recipiente de reactor 5.
La salida de recipiente de reactor 35 también se conecta por una tubería de descarga 55 con una tubería de entrada 56 de una cámara de muestra 57. Una válvula de detención 57 se monta en la conducción de descarga 55. Una bomba de análisis 58 tiene una entrada 59 y una salida 60. La entrada 59 se conecta por una conducción de succión 61 con la cámara de muestra 57. La salida 60 de la bomba de análisis 58 se conecta por una conducción de suministro 64 con un detector 66. El detector 66 tiene una fuente de luz 67 para dirigir luz a través de una célula de medición translúcida 68 localizada en la conducción de suministro 64. La luz transmitida por la fuente de luz 67 por la célula de medición 68 se detecta por un detector 69 localizado en el lado opuesto de la célula de medición 68. Aguas abajo de la célula de medición 68, la conducción de suministro 64 conduce a un drenaje 72.
Una bomba de limpieza 85 tiene una entrada 86 conectada por una tubería de succión de fluido de limpieza 87 a un depósito de fluido de limpieza 88. Una salida 89 de la bomba de limpieza 85 se conecta por una conducción de suministro de fluido de limpieza 90 y una válvula de 3 vías de fluido de limpieza 91 con la línea de suministro 64.
Una bomba de lavado a presión 95 tiene una entrada 96 conectada por una tubería de succión de agua 97 a un suministro de agua 98. Una salida 99 de la bomba de agua 95 se conecta por una conducción de suministro de agua 100 con una válvula de lavado a presión 101 en la conducción de suministro 64.
Durante el funcionamiento, la bomba de muestra 7 se acciona para suministrar una muestra de líquido a través de la válvula de muestreo 12 y a través de la conducción de derivación 18. El controlador de flujo 15 está en la posición mostrada en la Figura 6(a).
Cuando una muestra de líquido reciente está en la válvula de muestra 12, el contralor de flujo 15 rota en el sentido de las agujas del reloj 90º hasta la posición mostrada en la Figura 6(b) y una cantidad medida de la muestra de líquido se bombea al interior del recipiente de reactor 5 por la bomba de muestra 7. Son volúmenes de muestra típicos hasta 10 ml y se pueden reducir por etapas hasta 0,4 ml dependiendo del intervalo que se tenga que medir.
El contralor de flujo 15 de la válvula de muestreo 12 rota en el sentido de las agujas del reloj 90º adicionales hasta la posición mostrada en la Figura 6(c). En esta posición, la muestra remanente en la tubería de transferencia 21 se lava a presión por base suministrada por la bomba de base 28 a través de la válvula de muestreo 12. Esto también aumenta el pH en el recipiente de reactor 5 hasta más de pH 12 y preferiblemente aproximadamente pH 14.
La bomba de circulación 36 se acciona, el generador de ozono 6 se conecta y el dispositivo de control de flujo de oxígeno 45 proporciona un flujo medido de gas de oxígeno a través del generador de ozono 6 y al interior del recipiente de reactor 5. La muestra se oxida en el recipiente de reactor 5 usando radicales hidroxilo.
Al mismo tiempo, el controlador de flujo 15 en la válvula de muestreo 12 se invierte 180º volviendo su posición de inicio que se muestra en la Figura 6(a). La bomba de muestra 7 se acciona de forma inversa, vaciando la conducción de muestra 11. De forma conveniente al mismo tiempo, el fluido usado por una reacción previa se recogió en un depósito cuando se descargó por la salida de drenaje 23, una válvula de limpieza 110 montada en la conducción de derivación 18 se puede activar mientras que la bomba de muestra 7 funciona de modo inverso, y este material ácido se usa después para lavar la conducción de muestra 11 y mantenerla limpia, sin el uso de agentes químicos adicionales. Esto se puede observar más claramente en la Figura 5.
Cuando la oxidación está terminada, la bomba de ácido 47 se acciona y el pH en el recipiente de reactor 5 disminuye hasta por debajo de pH 1. Cualquier dióxido de carbono en el líquido se elimina por burbujeo del flujo de oxígeno.
El ácido también contiene una pequeña cantidad de catalizador, por ejemplo, manganeso. Esto se usa como un catalizador en la reacción, y es deseable ya que convierte el oxalato en gas de dióxido de carbono. El propósito de catalizador es eliminar la interferencia del oxalato (también refuerza el 100% de recuperación de todo el carbono). Usando una combinación de ácidos con y sin catalizador, esta técnica se puede ampliar para que incluya la medición de oxalatos en la muestra.
Cuando todo el dióxido de carbono se ha liberado, la válvula de detención 57 aguas abajo de la salida del recipiente de reactor 35 se abre, la válvula de agotamiento 46 se cierra y el líquido en el recipiente de reactor 5 se vierte en la cámara de muestra 57. Una válvula de drenaje 62 de la cámara de muestra 57 se cierra de tal forma que el líquido permanece atrapado en la cámara de muestra 57.
En este momento comienza el análisis de nitrógeno del líquido en la cámara de muestra 57.
Sin embargo, para ahorrar tiempo, el proceso de oxidación que se ha descrito previamente se repite para preparar un nuevo líquido de muestra para el ensayo. Antes de la recepción del líquido de muestra en la cámara de muestra 57, la parte de medición 3 se preparará para el análisis llenando la célula de medición 68 con agua limpia, suministrada por la conducción de suministro 64 por la bomba de agua 95, y se obtiene un espectro de un blanco para la muestra de agua limpia.
La bomba de análisis 58 se acciona hasta que la célula de medición 68 esté llena de muestra oxidada suministrada por la cámara de muestra 57 por la bomba de análisis 58. La fuente de luz 67 se conecta. La fuente de luz 67 se puede proporcionar de forma conveniente por una lámpara de deuterio, que proporciona una buena salida espectral desde menos de 200 nm a superior a 400 nm. Se pueden usar otras fuentes de luz para la medición en diferentes áreas del espectro. El espectro se mide usando el detector 69 que tiene una serie de fotodiodos. La frecuencia de medición primaria es 217 nm y se pueden usar otras frecuencias para la comparación. Este espectro se compara con el espectro de blanco obtenido para el agua limpia como se ha mencionado anteriormente y la medición se calcula para proporcionar una medición de contenido de nitrógeno total en la muestra. Después se limpia el sistema de medición de nitrógeno. La bomba de análisis 58 funciona de forma inversa, vaciando la conducción de suministro 64. La válvula de drenaje 62 se abre, una válvula de purga 63 cambia el estado de tal forma que un flujo de gas de oxígeno desde el controlador de flujo 45 fuerza el líquido en la cámara de muestra 57 a través de la válvula de drenaje 62 y al exterior al drenaje 23.
La válvula de limpieza 91 cambia el estado, y la bomba de limpieza 85 se acciona durante aproximadamente dos segundos lavando a presión la célula de medición 68 con un líquido de limpieza. Una solución de limpieza típica será HCl en agua aproximadamente 1,8 N. Este fluido de limpieza permanece en la célula de medición 68 durante aproximadamente un minuto. La bomba de limpieza 85 se acciona después durante dos segundos y después de forma inversa durante dos segundos. Esto tiene el efecto de presionar el fluido de limpieza contaminado hacia abajo por el drenaje 72 y al mismo tiempo recuperar el fluido de limpieza usado para lavar a presión el fluido de limpieza contaminado de la célula de medición 68. Cuando la bomba de limpieza 85 ha funcionado de forma inversa durante aproximadamente dos segundos, entonces la célula de medición 68 y las conducciones desde la válvula de limpieza 91 al drenaje deben de estar vacías.
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La válvula de lavado a presión 101 después se abre y la bomba de agua 95 se acciona durante aproximadamente veinte segundos introduciendo agua de lavado a presión a través de la conducción de suministro 64 lavando cualquier traza de líquido de limpieza desde la célula de medición 68 y llenando la célula de medición 68 con agua limpia preparada para medir el espectro de blanco como se ha descrito previamente. Este proceso que se ha descrito anteriormente se repite entonces a intervalos temporales cuando se requiera.
Con referencia a continuación a la Figura 2 se muestra otro analizador de líquido de acuerdo con una segunda realización de la invención indicado generalmente con la referencia numérica 120. El mismo es en gran medida similar al analizador de líquido que se ha descrito previamente con referencia a la Figura 1 y a partes iguales se asignan las mismas referencias numéricas. La parte de medición 3 del analizador de líquido 120 en este caso incluye adicionalmente una bomba de reactivo 121 que tiene una entrada 122 conectada por una tubería de succión 123 a un depósito de reactivo 124. Una salida 125 de la tubería de reacción 121 se descarga por una tubería 126 a la conducción de suministro 64. Una mezcladora 127 que incluye opcionalmente un calentador o una unidad de hidrólisis se proporciona en la conducción de suministro 64 para mezclar reactivo con el líquido de muestra descargado desde la bomba de análisis 58 antes del suministro de la mezcla al detector 66.
Durante el funcionamiento, la muestra de líquido se prepara en el reactor y se suministra a la cámara de muestra 57 del mismo modo que se ha descrito previamente para el analizador de líquido de la Figura 1. Para el análisis de nitrógeno, la bomba de análisis 58 se acciona y después de un breve retraso de aproximadamente tres segundos, la bomba de reactivo 121 se activa. Los fluidos descargados desde las bombas 58, 121 se mezclan en el tubo de mezclado 127. Cuando se mezclan, la mezcla se bombea al interior de la célula de medición 68 y se mide, típicamente a la misma longitud de onda. Tanto el nitrógeno como el fosfato se pueden medir a 400 nm. La medición se calcula a partir de esta lectura y el espectro de blanco. La parte de medición 3 se limpia del mismo modo que se ha descrito previamente para el analizador de líquido de la Figura 1. El proceso se repite a intervalos temporales.
Con referencia a la Figura 3 se muestra otro analizador de líquido de acuerdo a una tercera realización de la invención indicada generalmente con la referencia numérica 130. Este analizador de líquido 130 es muy similar al analizador de líquido que se ha descrito previamente y a las partes iguales se asignan las mismas referencias numéricas. En este caso, las partes de medición 3 de los analizadores mostrados en las Figuras 1 y 2 esencialmente se han combinado y el funcionamiento es muy similar. Sin embargo, se proporcionan una bomba de analizador de nitrógeno separada 58(a) y una bomba de analizador de fosfato 58(b) para el suministro de líquido desde la cámara de muestra 57 a través del detector de nitrógeno separado 66(a) y detector de fosfato 66(b), respectivamente.
La Figura 4 muestra otro analizador de líquido de acuerdo con una cuarta realización de la invención indicado generalmente con la referencia numérica 140. A las partes similares a las que se han descrito previamente se asignan las mismas referencias numéricas. Esto es esencialmente igual que en el analizador de líquido mostrado en la Figura 1 excepto porque en este caso se monta un analizador de dióxido de carbono 141 en la tubería de salida 43 entre el recipiente de reactor 5 y el destructor de ozono 44. También se podrían insertar en este caso analizadores, tales como, por ejemplo, analizadores de infrarrojos para otros materiales. El analizador de dióxido de carbono 141 mide el gas de dióxido de carbono liberado desde la solución oxidada en el recipiente de reactor 5 cuando el pH disminuye hasta uno. Con una calibración apropiada, la medición de gas se puede convertir en carbono total, o carbono orgánico total si se conoce el carbono inorgánico total. El analizador de dióxido de carbono 141 u otro analizador se podría insertar de forma similar en cualquiera de los analizadores de líquido mostrados en las Figuras 2, 3 y 5 si se desea.
En este caso, también se proporciona una válvula de control de ácido de 3 vías 142 en la conducción de suministro de ácido 52. Esta válvula 142 tiene una entrada 143 conectada a la salida 49 de la bomba de ácido 47, una primera salida de válvula 144 conectada al recipiente de reactor 5 y una segunda salida de válvula 145 que se conecta a la conducción de entrada de base 26 para el suministro de ácido a la entrada de base 25 en la válvula de muestreo 12. Normalmente, la segunda salida 145 se cerrará y la primera salida 144 se abrirá. Esta configuración se corresponde a la configuración mostrada en la Figura 1. La válvula 142 se puede cambiar para cerrar la primera salida 144 y abrir la segunda salida 145. Esto permite que se suministre ácido al recipiente de reactor 5 con la muestra de líquido inicialmente para disminuir el pH. El dióxido de carbono formado se puede extraer para medir el carbono inorgánico total presente en la muestra antes de conmutar de nuevo la válvula 142 y añadir la base al recipiente de reactor 5.
Con referencia a continuación a la Figura 5 se muestra otro analizador de líquido de acuerdo con una quinta realización de la invención indicado generalmente con la referencia numérica 150. A las partes similares a las que se han descrito previamente se asignan las mismas referencias numéricas. Esto es muy similar al analizador de líquido mostrado en la Figura 1, sin embargo, en este caso, se proporciona limpieza para la conducción de suministro de muestra 11 recogiendo los agentes químicos usados para el recipiente de reactor 5. Los mismos se recogen en un recipiente 151 que tiene un reborde de seguridad 152 para el drenaje 23. Cuando la bomba de muestra 7 se acciona de forma inversa y la válvula de limpieza 110 se conmuta de tal forma que la conducción superior 154 se abre y la conducción de drenaje de derivación inferior 155 se cierra, los agentes químicos usados se llevan desde el recipiente 151 y se conducen a través la válvula de muestra 12 y al interior de la conducción de muestra 11 y a través de la bomba de muestra 7 y hacia el exterior por la conducción de entrada 9 para limpiar el bucle de muestra.
La Figura 7 muestra el funcionamiento de la válvula 12 para muestras muy pequeñas. En la Figura 7(a), el líquido de muestra se bombea por la bomba de muestra 7 a través de la válvula 12 a la conducción de derivación 18. El controlador 15 después se gira 180º, como se muestra en la Figura 7(b), y la muestra usada para el análisis en el contenedor de líquido en la válvula 12. El volumen de esta muestra es 0,08 ml. La muestra se lava a presión al interior del recipiente de reactor 5 por la base o el ácido cuando sea apropiado suministrada a través de la conducción 26. El controlador 15 después se vuelve a girar a 180º hasta la posición mostrada en la Figura 7(a) para la recepción de la siguiente muestra.
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La concentración de diversos materiales en la solución oxidada se puede medir directamente o por métodos colorimétricos tales como los que se indican a continuación.
Análisis de Fósforo Total
El Fósforo Total se mide por el Método Colorimétrico de Ácido Vanadomolibdofosfórico (Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20a Edición, 1998, APHA, AWWA, WEF. Method 4500-PB and C). En principio del método es que en soluciones que contienen Fosfato, el Molibdato de Amonio reacciona en un medio ácido para formar un Heteropoliácido, Ácido Molibdofosfórico. El reactivo usado en el análisis se denomina Reactivo Vanadato-Molibdato. En presencia de Vanadio se forma el Ácido Vanadomolibdofosfórico (color amarillo). La intensidad del color amarillo a 400 nm es proporcional a la concentración de Fosfato en la solución. Las anteriores técnicas miden el Fósforo Reactivo Total, el Fósforo Hidrolizable por Ácido Total, el Fósforo Total (después de la oxidación con Ozono y Radicales Hidroxilo) y Fósforo Orgánico Total.
Análisis de Nitrógeno Total
El Nitrógeno Total en muestras (oxidadas con Ozono y Radicales Hidroxilo) se mide con el Método de Exploración Espectrofotométrica por UV (Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20a Edición, 1998, APHA, AWWA, WEF. Method 4500-NO_{3} B.). El principio de esta técnica es que la absorbancia de luz UV a 217-220 nm es proporcional a la concentración de Nitrato en la solución. La oxidación con Ozono y Radicales Hidroxilo permite la medición de Nitrógeno Total, que incluye Nitrógeno de Amonio, Nitrógeno Orgánico y Nitrito.
El Nitrógeno Total también se puede medir mediante un Método Colorimétrico. El reactivo usado en este método es un Reactivo Ácido. El principio de esta técnica es que la absorbancia a 40 nm debido a la formación de color amarillo entre e Nitrato y el complejo de Ácido es proporcional a la concentración de Nitrato en la solución. Después de la oxidación con Ozono y Radicales Hidroxilo, esta técnica puede medir el Nitrógeno Total incluyendo Nitrógeno de Amonio, Nitrógeno Orgánico y Nitrito.
Análisis de Cobre Total
El Cobre Total se mide por el Método de Batocuproína (Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20a Edición, 1998, APHA, AWWA, WEF. Method 3500-Cu C.). El principio del método es que el ion Cuproso forma un quelato coloreado naranja soluble en agua con reactivo de Disulfonato de Batocuproína. La absorbancia del color a 484 nm es proporcional a la concentración de cobre en la solución. Después de la oxidación con ozono y radicales hidroxilo, todas las muestras de líquido que contienen compuestos de cobre se pueden analizar con este método.
Análisis de Aluminio Total
El Aluminio Total se mide por el Método de Eriochrome Cyanine R (Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20a Edición, 1998, APHA, AWWA, WEF. Method 3500-Al B). El principio del método es que con el colorante Eriochrome Cyanine R, las soluciones de Aluminio forman un complejo de rojo a rosa, que muestra absorción máxima a 535 nm. La intensidad del color desarrollado es proporcional a la concentración de Aluminio en la solución. Después de la oxidación con Ozono y Radicales Hidroxilo, todas las muestras de líquido que contienen compuesto de Aluminio se pueden analizar con esta técnica.
Aplicando técnicas de medición convencionales similares también se pueden analizar otros materiales tales como Cobalto, Manganeso, Níquel, etc. en la solución oxidada usando los métodos y aparatos de la invención.
Se entenderá que la parte de medición del analizador se puede adaptar como se muestra en la Figura 1 para proporcionar una medición directa de, por ejemplo, nitrógeno en la muestra usando una serie de fotodiodos en el detector. Alternativamente, la parte de medición se puede adaptar para la adicción de un reactivo colorante, como se muestra en la Figura 2, antes del análisis y la detección de una única longitud de onda característica. Se pueden proporcionar diferentes reactivos para la asociación con diferentes materiales en pequeñas cantidades que se requiere que se midan por el analizador.
En la memoria descriptiva, las expresiones "comprenden, comprende, comprendido y que comprende" o cualquier variación de las mismas y las expresiones "incluyen, incluye, incluido en y que incluye" o cualquier variación de las mismas se consideran totalmente intercambiables y a todas se les debe proporcionar la mayor interpretación posible y viceversa.
La invención no está limitada a las realizaciones que se han descrito anteriormente en la presente memoria, pero se pueden variar tanto en construcción como en detalle en el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (24)

1. Un método analítico para medir la cantidad de uno o más componentes seleccionados en una muestra de líquido, que incluye:
tomar una muestra de líquido;
suministrar la muestra de líquido a un recipiente de reactor (5);
añadir un líquido de base que tiene iones hidroxilo a la muestra de líquido;
añadir ozono a la muestra de líquido y mezclar la solución para formar radicales hidroxilo que ataquen los enlaces químicos y los reduzcan hasta su menor estado;
interrumpir la adición de ozono;
caracterizado porque el método incluye adicionalmente:
suministrar líquido de muestra oxidado desde el recipiente de reactor hasta un detector (66) que se puede accionar para determinar la concentración de uno o más materiales seleccionados en el líquido de muestra oxidado, comprendiendo dichos materiales seleccionados uno o más de un compuesto de nitrógeno, un compuesto de fósforo o un metal pesado, o hierro, cobre, aluminio, cobalto, magnesio, níquel, manganeso o un oxalato.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1 que incluye añadir ácido al líquido de muestra en el recipiente de reactor (5) y burbujear para retirar carbonato.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 2 que incluye añadir un catalizador al líquido de muestra para reducir el oxalato a carbonato.
4. El método de acuerdo con la reivindicación 3 en el que catalizador es un catalizador metálico.
5. El método de acuerdo con la reivindicación 4 en el que el catalizador es manganeso.
6. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el detector (66) es un detector óptico.
7. El método de acuerdo con la reivindicación 6 que incluye mezclar el líquido de muestra con un reactivo asociado para formar un complejo coloreado antes de suministrar el complejo coloreado al detector óptico (66) y medir el complejo coloreado en el detector óptico (66) para dar una indicación del contenido del material o los materiales seleccionados presentes en el líquido de muestra.
8. El método de acuerdo con la reivindicación 1 el que el material seleccionado es amonio.
9. El método de acuerdo con la reivindicación 6 en el que detector óptico (66) incluye una fuente de luz (67) junto con al menos un diodo para la medición óptica y una célula de medición (68) a través de la que se dirige luz desde la fuente de luz (67) para la detección por el diodo.
10. El método de acuerdo con la reivindicación 9, en el que se proporciona una serie de fotodiodos en el detector óptico (66) para la medición óptica de las muestras de líquido.
11. El método de acuerdo con la reivindicación 1 en el que método incluye limpiar y lavar a presión el detector (66) entre la medición de diferentes muestras de líquido.
12. El método de acuerdo con la reivindicación 2 en el que la adición de ozono se interrumpe antes o después de añadir el ácido.
13. El método de acuerdo con la reivindicación 2 en el que la adición de ozono se interrumpe durante la adicción del ácido.
14. El método de acuerdo con la reivindicación 2 en el que se añade algo de ozono a la muestra de líquido antes de añadir solución de base a la muestra de líquido.
15. El método de acuerdo con la reivindicación 1 que incluye la etapa de extraer dióxido de carbono desde el recipiente de reactor (5) y suministrar el dióxido de carbono a través de un analizador de dióxido de carbono (141) para determinar un valor del carbono presente en la muestra de líquido.
16. Un analizador de líquido (1), que incluye:
un recipiente de reactor (5);
un generador de ozono (6) que tiene una salida de ozono (41) conectada al recipiente de reactor (5) para suministrar ozono al recipiente de reactor (5); una bomba de muestra (7) que tiene una entrada (8) para la conexión a una fuente de un líquido que se tiene que ensayar y una salida (10) conectada al recipiente de reactor (5);
una bomba de base (28) que tiene una entrada (29) para la conexión a un depósito de solución de base (31) y una salida (27) conectada al recipiente de reactor (5);
teniendo el recipiente de reactor (5) una salida (35) para descargar muestra de líquido oxidado desde el recipiente de reactor (5);
medios (58) para suministrar muestra de líquido oxidado desde dicha salida (35) a un detector (66),
caracterizado porque
dicho detector (66) se puede accionar para medir la concentración de uno o más materiales seleccionados en la muestra de líquido oxidado, comprendiendo dichos materiales seleccionados uno o más de un compuesto de nitrógeno, un compuesto de fósforo o un metal pesado, o hierro, cobre, aluminio, cobalto, magnesio, níquel, manganeso o un oxalato.
17. El analizador (1) de acuerdo con la reivindicación 16, en el que dicho medio de suministro incluye una cámara de muestra (57) conectada a la salida (35) del recipiente de reactor (5) para la recepción de muestra de líquido oxidado desde el recipiente de reactor (5), una bomba de análisis (58) que tiene una entrada (59) conectada a la cámara de muestra y una salida (60) conectada al detector (66).
18. El analizador (1) de acuerdo con la reivindicación 16, en el que se proporciona un medio (85) para suministrar un líquido de limpieza al detector (66) para limpiar el detector (66).
19. El analizador (1) de acuerdo con la reivindicación 16, en el que se proporciona un medio (95) para suministrar un líquido de lavado a presión al detector (66).
20. El analizador (1) de acuerdo con la reivindicación 16, en el que el detector (66) es un detector óptico.
21. El analizador (121) de acuerdo con la reivindicación 16, en el que se proporciona un medio (121, 127) para mezclar un reactivo con el líquido de muestra oxidado aguas arriba del detector (66).
22. El analizador (121) de acuerdo con la reivindicación 21 en el que dicho medio es una bomba de reactivo (121) que tiene una entrada (122) conectada a un depósito de reactivo (124) y una salida (125) conectada a una entrada de una mezcladora (127), estando la salida de la bomba de análisis (58) también conectada a la entrada de la mezcladora (127), estando conectado una salida de la mezcladora (127) al detector (66).
23. El analizador (1) de acuerdo con la reivindicación 16, en el que se proporciona una bomba de ácido (47) que tiene una entrada (48) para la conexión con un recipiente de ácido (51) y una salida (49) conectada al recipiente de reactor (5).
24. El analizador (1) de acuerdo con la reivindicación 16, en el que se proporciona un medio para limpiar una conducción de suministro de muestra (11) que se comunica entre la bomba de muestra (7) y el recipiente de reactor (5).
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