RU2489714C2 - Метод и устройство для определения содержания фосфора в водной пробе - Google Patents
Метод и устройство для определения содержания фосфора в водной пробе Download PDFInfo
- Publication number
- RU2489714C2 RU2489714C2 RU2009129194/15A RU2009129194A RU2489714C2 RU 2489714 C2 RU2489714 C2 RU 2489714C2 RU 2009129194/15 A RU2009129194/15 A RU 2009129194/15A RU 2009129194 A RU2009129194 A RU 2009129194A RU 2489714 C2 RU2489714 C2 RU 2489714C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- gas
- condensate
- analysis
- carrier gas
- Prior art date
Links
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 title 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 title 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
- G01N33/182—Specific anions in water
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
- G01N31/12—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using combustion
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
- Y10T436/16—Phosphorus containing
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к анализу водных сред. Описан способ определения содержания фосфора в пробе воды, в частности в пробе сточной воды, в котором пробу подвергают термоокислительному разложению и методом фотометрии определяют содержание ортофосфата в подвергнутой разложению пробе водного раствора для анализа, при этом термическое разложение осуществляют на протяжении одной стадии путем сжигания пробы без использования катализатора в форме периодического разложения в печи для сжигания путем введения в печь преварительно заданного небольшого количества пробы в процессе впрыска, отводят образующийся газ сгорания из печи для сжигания в потоке газа-носителя и охлаждают поток, состоящий из газа сгорания/газа-носителя, чтобы получить водный раствор для анализа в виде его конденсата. Также представлено устройство для осуществления указанного способа. Достигается повышение надежности и упрощение анализа. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к способу определения содержания фосфора в пробе воды согласно отличительной части п.1, а также к устройству для осуществления способа.
Известен способ определения количества конкретных веществ, содержащихся в воде, и, следовательно, качества воды, в частности сточной воды, загрязненной органическими веществами, соединениями азота и/или соединениями галогенов, который состоит в том, что пробу испаряют в среде, содержащей транспортирующий газ (газ-носитель), обогащенный кислородом, сжигают и направляют газообразную смесь, образующуюся в результате сжигания, в датчик, применимый для обнаружения присутствия двуокиси углерода, окисей азота и т.п.
Могут применяться (среди прочих) следующие датчики: инфракрасные датчики для определения содержания углерода, специальные хемилюминесцентные датчики или электрохимические датчики для определения содержания азота и так называемые кулонометрические датчики для определения содержания галогенидов.
Способы обнаружения путем сжигания пробы воды широко применяются для определения содержания органических веществ в пробе, так называемого общего содержания органического углерода (ОСОУ). С этой целью небольшое количество воды и транспортирующий газ обычно помещают в печь, нагретую до предварительно заданной температуры путем резистивного нагрева, где они почти немедленно испаряются и сгорают, а получаемый газ направляют в недиспергирующий инфракрасный (НДИК) датчик CO2, который определяет содержание CO2 в пробе воды. Более усовершенствованный вариант этого способа и соответствующее устройство описаны в патенте DE 4344441 С2. В патенте ЕР 0684471 А2 описано усовершенствованное устройство для измерения очень малых величин ОСОУ, например, в высокочистой воде или высокочистых растворах для медицинских целей.
В патентах EP 0887643 B1 и EP 1055927 B1 заявителем предложены дополнительно усовершенствованные способы такого рода и соответствующим образом сконструированные реакторы или комплексные устройства.
Помимо упомянутых выше веществ в воде также содержится фосфор, являющийся химическим элементом, который способен существенно влиять на качество сточной воды и на методы, необходимые для переработки такой воды в зависимости от его содержания, в связи с чем в течение некоторого времени повышенное внимание уделяется измерению количества фосфора. Так, в отличие от содержащихся в воде углерода, азота и галогенидов до настоящего времени не существовало способов определения количества фосфора в газообразной среде (газ сгорания + газ-носитель). Вместо этого в применимых в этих целях способах обнаружения используют водный раствор. Иначе говоря, в этих способах используют изменение цвета пробы воды, в которую был добавлен особый реагент; эти способы известны как "синий способ" или "желтый способ", и описаны в соответствующих стандартах (см., например, www.wtw.com/media).
Хотя фосфор присутствует в природной воде в виде трех фракций, а именно, (1) неорганического растворенного ортофосфата, (2) растворенных органических соединений фосфора и (3) фосфора в виде частиц, связанных с биомассой или частицами, известные способы обнаружения основаны на измерении содержания ортофосфата. Таким образом, чтобы определить общее содержание фосфора в пробе воды, необходим анализ фракций (2) и (3) путем их преобразования в ортофосфат, поддающийся обнаружению методом фотометрии.
Давно известен способ такого преобразования, в котором применяется окисление с добавлением химикатов в кислую среду, в некоторых случаях при повышенном давлении и повышенной температуре реакции; смотри, например, JP 2004093509 A. Известным средством определения содержания фосфора в органическом веществе (например, нефти) является смешивание этого вещества со щелочным раствором и сжигание в условиях кислородной атмосферы в герметичном реакционном сосуде; см. JP 62003643 A.
В патенте US 5702954 описана многостадийная процедура анализа содержащих фосфаты образцов растений или тканей животных, которая предусматривает сжигание в присутствии восстанавливающего средства (например, водорода) с последующим преобразованием с помощью озона в другой реакционной камере при температуре внешней среды. В заявке US 2003/0032194 A1 также описан многостадийный способ окисления, разработанный в основном для обнаружения азота и серы, но также фосфора в образце, содержащем эти элементы. Также известны, например, из JP 59154358 A или JP 61140836 A способы термического разложения с применением особых катализаторов или озона.
В различных других известных способах используется фотоокислительное разложение образца под действием ультрафиолетового излучения, в частности, в присутствии катализатора фотоокисления. Способы этого рода описаны, например, в EP 0634646 B1 или JP 07027706 A.
Задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного способа и усовершенствованного устройства для определения количества фосфора в пробе воды, которые позволяют осуществлять анализ проб с использованием несложной технологии и меньшего количества расходуемых материалов, что делает их более экономичными и облегчает практическое осуществление.
Эта задача решена в своем методологическом аспекте посредством способа, признаки которого охарактеризованы в п.1, а в том, что касается оборудования, посредством устройства, признаки которого охарактеризованы в п.11. В зависимых пунктах охарактеризованы предпочтительные дополнительные усовершенствования идеи, лежащей в основе изобретения.
В основу изобретения положена существенная и неожиданная идея осуществления разложения пробы, то есть преобразования различных фракций фосфора в ортофосфат, поддающийся обнаружению методом фотометрии, на протяжении одной стадии и без использования катализатора путем сжигания пробы в печи для сжигания (т.е. в присутствии кислорода). Это сжигание осуществляют в форме периодического разложения, т.е. путем введения предварительно заданного небольшого количества пробы в (в других отношениях герметизированную) печь в процессе впрыска.
Кроме того, в изобретении предложена идея отвода образующегося в результате газа из печи для сжигания в потоке газа-носителя и охлаждения этого потока газа с целью получения водного раствора, необходимого для анализа, таким образом, чтобы преимущественно весь фосфор, содержащийся в пробе, содержался в форме ортофосфата в конденсате, выделенном из потока газа.
Предложенный в изобретении способ обладает существенными преимуществами, поскольку он является простым и легко управляемым с самого начала, осуществляется с использованием небольшого числа и количества расходуемых материалов (используемых химических веществ) и оценивается как предпочтительный с эксплуатационной и природоохранной точек зрения.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления способа подвергнутую разложению пробу используют не только для определения содержания в ней фосфора, но также для определения содержания других веществ, в частности, углерода и/или азота. С этой целью ее в каждом случае направляют в соответствующий датчик, т.е. датчик CO2, сконструированный обычным способом (НДИР датчик), чтобы определить содержание углерода, и обычный датчик NO (хемилюминесцентный датчик или электрохимический датчик), чтобы определить содержание азота. В данном случае может использоваться тот же поток, состоящий из газа сгорания и газа-носителя, который отводят из конденсата, чтобы сделать водный раствор доступным для анализа. Вместе с тем, в одном из альтернативных вариантов осуществления способа могут использоваться разнообразные пробы и соответствующие методы разложения, с одной стороны, для определения содержания фосфора и, с другой стороны, для определения содержания C/N. В особом варианте осуществления может быть предусмотрено чередование определения содержания P и C/N в последовательно подвергаемых термическому разложению пробах для анализа.
В другом варианте осуществления предусмотрено, что конденсат собирают в охлаждаемой ловушке, из которой отбирают заданное количество для фотометрического анализа. За счет особо регулируемой конструкции, которая хорошо подходит для обращения с небольшими количествами проб, отбор конденсата из охлаждаемой ловушки и его перемещение до места анализа осуществляется посредством медицинского шприца, в частности шприца с позиционным управлением и/или с электродвигательным приводом.
Дополнительным преимуществом применения медицинского шприца является то, что он также позволяет смешивать отобранный конденсат с реактивом, с которым он должен быть соединен для фотометрического анализа, при этом реактив просто вводят в шприц после конденсата и при необходимости смешивают с конденсатом путем многократного приведения в действие поршня. Затем для осуществления одной из известных методик анализа водный раствор перемещают в проточную кювету. В качестве альтернативы, конденсат также может вводиться в поток реактива.
Ключевая ступень охлаждения потока, состоящего из газа сгорания и газа-носителя, может точно и путем простого электрического регулирования осуществляться в термоэлектрическом охладителе. Кроме того, охлаждение потока, состоящего из газа сгорания и газа-носителя, может осуществляться на двух ступенях, на первой из которых получают конденсат, а на второй охлаждают его до температуры около 0°C (приблизительно 2-4°C).
Что касается предложенного в изобретении устройства, важной идеей является использование газоохладителя, который расположен ниже по потоку относительно сконструированной обычным способом печи для сжигания и имеет охлаждаемую ловушку для отделения конденсата от потока, состоящего из газа сгорания и газа-носителя, а также средство для извлечения конденсата из ловушки и его транспортировки до места проведения фотометрического анализа (устройства для фотометрического анализа). Из этого следует, что печь для сжигания имеет соответствующее средство для обеспечения доступности и подачи газа-носителя и пробы, а также соединения выходного отверстия печи и газоохладителя, а устройство в конечном итоге также содержит фотометрический датчик для обнаружения фосфора.
В одном из практических вариантов осуществления этого устройства предусмотрено, что газоохладитель имеет две ступени охлаждения, при этом его охлаждаемая ловушка расположена в первой ступени охлаждения. В одном из вариантов осуществления устройство является особо простым, легкоуправляемым и удобным в обращении за счет того, что газоохладитель и/или по меньшей мере одна ступень охлаждения реализованы в виде термоэлектрического охладителя с электрическим терморегулированием.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления устройство для транспортировки конденсата отличается тем, что представляет собой медицинский шприц с позиционным управлением и/или приводом от шагового электродвигателя. В этом случае охлаждаемая ловушка и устройство для транспортировки конденсата адаптированы друг к другу таким образом, что медицинский шприц погружают сверху в емкость с конденсатом (к которой, разумеется, имеется доступ сверху). Пробы также можно помещать в печь для сжигания таким же способом, т.е. с помощью медицинского шприца, который впрыскивает сверху пробу воды или сточной воды.
Помимо этого, в одном из вариантов осуществления изобретения печь для сжигания сконструирована как герметизированная вертикальная печь, при этом в верхнюю зону печи подают газ-носитель и пробу, а в ее нижней зоне расположен трубопровод для отвода газа сгорания/газа-носителя. Эта герметичность обеспечивается за счет использования соответствующих клапанов на трубопроводах для подачи пробы и газа-носителя, а также на трубопроводе для отвода газа.
В другом варианте осуществления предложенное устройство помимо средства определения содержания фосфора имеет датчик CO2 для определения содержания углерода и/или датчик NO для определения содержания азота, каждый из которых расположен на газоотводной трубе газоохладителя.
Дополнительные преимущества и полезные признаки изобретения станут очевидными из следующего далее описания примера осуществления и его существенных особенностей со ссылкой на чертежи. На чертежах:
на фиг.1 схематически проиллюстрировано поперечное сечение основных участков печи для сжигания устройства согласно изобретения,
на фиг.2 представлен схематический вид всего предложенного в изобретении устройства и
на фиг.3 схематически проиллюстрировано поперечное сечение центральных компонентов охлаждаемой ловушки устройства, показанного на фиг.2.
На фиг.1 схематически проиллюстрировано поперечное сечение наиболее важных частей печи 1 для сжигания проб согласно предложенного в изобретении способа, в которую может быть помещен преимущественно удлиненный цилиндрический керамический реакционный сосуд 2 (очертания которого представлены на фиг.1 пунктирной линией). На его нижнем конце (на холодном конце печи) имеется трубчатое выпускное отверстие диаметром 6-10 мм, которое можно легко прочищать снизу с целью удаления солевых отложений.
Печь 1 имеет первую, верхнюю зону 3 нагрева, в которой согласно рассматриваемому варианту осуществления может быть достигнута максимальная температура 800°C, и вторую, нижнюю зону 4 нагрева, в которой максимальная температура составляет 1250°C. Нагрев обеих зон нагрева осуществляют посредством нитей 5, 6 накала в форме полых цилиндров, изготовленных из особого жаропрочного сплава, а именно, Kanthal-Fibrothal®, и расположенных вокруг соответствующего участка реакционного сосуда 2. Верхняя и нижняя зоны нагрева имеют теплоизоляторы 7 и 8 из керамического волокна различной толщины с учетом различий в максимальной температуре; нижние области, т.е. область 10a, 10b между зонами нагрева и область 11a, 11b ниже алюминиевой крышки 12 также изолированы керамическим волокном. Также имеется устройство (не показано) для загрузки пробы и подачи газа-носителя, расположенное в области над крышкой 12.
Печь, имеющая конструкцию, показанную на фиг.1 и описанную выше, выгодно обеспечивает генерацию высоких температур в течение длительного времени, в особенности, во второй, нижней зоне 4 нагрева, а особая изоляция способствует приемлемому расходу энергии и исключает потенциальную опасность для окружающей среды.
Пробу воды, помещенную в эту печь для сжигания, подвергают разложению путем сжигания без использования катализатора при температуре не ниже 1200°C, предпочтительно около 1250°C таким образом, что все различные содержащиеся в ней фракции фосфора преобразуются в ортофосфат и тем самым становятся доступными для обнаружения известными и стандартными способами (в частности, синим и желтым способами), как это доказано автором изобретения.
На фиг.2 схематически показана общая принципиальная конструкция измерительного устройства 13 для определения содержания различных веществ, содержащихся в сточной воде или воде, предназначенной для использования. В качестве основного компонента этого устройства 13 на фиг.1 проиллюстрирована описанная выше печь 1 для сжигания; вместе с тем, в качестве альтернативы, вместо нее может использоваться печь для сжигания другого типа (возможно, с радиационным нагревом). Для ясности на этом схематическом представлении не отображены не существенные для изобретения элементы, такие как элементы, служащие для калибровки и очистки измерительного устройства.
Также не показан блок управления (контроллер), который управляет всей последовательностью событий разложения пробы и процессов измерения, и который с этой целью, разумеется, соединен с основными средствами блокирования, транспортировки, нагрева и обнаружения предложенного устройства. С учетом описанных в изобретении методов и поясненной далее конструкции устройства реализация и работа такого блока управления находится в пределах компетенции специалиста в данной области техники.
С печью 1 для сжигания соединен расположенный с первичной стороны контейнер 14 для хранения газа-носителя для измерений, который является одним из ключевых элементов измерительного устройства 13 и с которым соединено входное вентильное устройство 15. Кроме того, печь имеет устройство 17 регулирования нагрева для регулирования электрического нагрева печи и устройство 18 для подачи проб в клапан 19 впрыска проб в печь.
Устройство 18 для подачи проб имеет емкость 20 для проб, которая может быть установлена, например, на входе водоосветлительной установки, устройство 21 впрыска, которое с возможностью транспортировки установлено на транспортном средстве 22, и соответствующий регулятор 23 транспортировки. Устройство 21 впрыска содержит дозировочный шприц 24 и шаговый электродвигатель 25 для обеспечения точно регулируемого приведения в действие шприца и, следовательно, дозирования предварительно заданного объема пробы.
На выходе печи 1 находится первая ступень 26 охлаждения, которая включает охлаждаемую ловушку 27, термоэлектрический охладитель 28 и соответствующий регулятор 29 температуры с температурным датчиком 29а на охлаждаемой ловушке 27 или внутри нее. Ниже по потоку относительно первой ступени 26 охлаждения находится вторая ступень 30 охлаждения, включающая охладительный блок 31 с соответствующим термоэлектрическим охладителем 32 и служащий для управления им термограф 33 с температурным датчиком 33а.
На первой ступени 26 охлаждения расположено другое устройство 34 впрыска, которое по аналогии с устройством 21 впрыска в печь 1 для сжигания содержит медицинский шприц 35 с шаговым электродвигателем 36 для его точного регулируемого приведения в действие. Кроме того, это устройство 34 впрыска также установлено на транспортном средстве 37, с которым соединен блок 38 управления транспортировкой устройства впрыска во второе рабочее положение. Второе рабочее положение расположено над проточной кюветой 39, в которую, как и в охлаждаемую ловушку 27, может быть вставлена игла медицинского шприца 35. Это второе рабочее положение обозначено пунктирной линией, как и исходное рабочее положение устройства 21 впрыска.
К входу проточной кюветы 39 посредством насоса 40 прикреплен контейнер 41 для реактивов, в котором хранится химикат, необходимый для фотометрического обнаружения фосфора. Проточная кювета 39 выступает внутрь фотометра 42, который рассчитан на фотометрический анализ пробы воды, протекающей через проточную кювету 39, выход которой соединен с устройством 43 определения содержания фосфора.
На выходе второй ступени 30 охлаждения выходной трубопровод 44 печи 1 для сжигания делится на две ветви, одна из которых ведет к датчику 45 NO, выпускная сторона которого соединена с устройством 46 определения общего содержания азота (ОСА), а другая ведет к датчику 47 CO2, выпускная сторона которого соединена с устройством 48 определения содержания углерода (ОСОУ).
Хотя из приведенного выше описания предложенного в изобретении способа в основном ясно, как функционирует измерительное устройство 13, далее это снова изложено в краткой форме.
С помощью первого устройства 21 впрыска из резервуара 20 отбирают пробу воды, перемещают до печи 1 для сжигания и впрыскивают в печь. При температурах, заданных внутри печи, проба почти мгновенно испаряется и сгорает, а образующийся газ сгорания отводят из печи в выходной трубопровод 44 вместе с потоком газа-носителя, подаваемого из контейнера 14 для хранения газа-носителя. Поток, состоящий из газа сгорания и газа-носителя, охлаждают в охладителе до первой температуры охлаждения, при которой в охлаждаемой ловушке 27 образуется конденсат. С помощью второго устройства 34 впрыска извлекают предварительно заданное количество этого конденсата и помещают в проточную кювету 39, в которой его смешивают с реактивом, подаваемым насосом 40, для обеспечения процесса фотометрического анализа, а затем направляют в фотометр 42 для обнаружения фосфора.
На второй ступени 30 охлаждения поток, состоящий из газа сгорания и газа-носителя, охлаждают до второй температуры охлаждения, близкой к 0°C, и направляют газ с другой стороны ступени охлаждения в датчики 45 и 47 для обнаружения NO и CO2. После получения результатов обнаружения от датчиков 42, 45 и 47 на соответствующих устройствах 43, 46 и 48 определяют общее содержание фосфора (ОСФ), общее содержание азота (ОСА) и общее содержание органического углерода (ОСОУ) в пробе воды, взятой из резервуара 20 и подвергнутой разложению в печи 1 для сжигания.
На фиг.3 более подробно показан вид в поперечном сечении конструкции охлаждаемой ловушки 27. В прямоугольнике 27а, обозначающем основной корпус, предусмотрен входной участок 27b, посредством которого охлаждаемая ловушка 27 сообщается с выходом печи 1 для сжигания и через который поступает поток G, состоящий из газа сгорания и газа-носителя. Входной участок 27b ведет в вертикальный канал 27с, в нижней части которого во время охлаждения потока газа осаждается конденсат К. В верхней части основного корпуса 27а предусмотрен дополнительный горизонтальный проходной участок 27d, который ведет в канал 27с и посредством которого охлажденный и не содержащий конденсат поток G', состоящий из газа сгорания и газа-носителя, в конечном итоге направляют на вторую ступень 30 охлаждения. Нижний конец канала 27с закрыт пробкой 27е.
Осуществление изобретения не ограничено поясненным выше примером и рассмотренными в описании особенностями, и также возможно большее число усовершенствований, находящихся в пределах компетенции специалиста в данной области техники. В частности, описанное двухступенчатое устройство охлаждения может быть заменено простым одноступенчатым газожидкостным сепаратором, а, что касается устройства подачи проб с использованием первого устройства впрыска и/или установки и транспортировки второго устройства впрыска, в целях сокращения расходов возможны упрощения, в частности, за счет исключения соответствующего механизма транспортировки с электронным управлением.
Claims (19)
1. Способ определения содержания фосфора в пробе воды, в частности в пробе сточной воды, в котором пробу подвергают термоокислительному разложению и методом фотометрии определяют содержание ортофосфата в подвергнутой разложению пробе водного раствора для анализа, отличающийся тем, что термическое разложение осуществляют путем сжигания пробы без использования катализатора в форме периодического разложения в печи для сжигания путем введения в печь предварительно заданного небольшого количества пробы в процессе впрыска, отводят образующийся газ сгорания из печи для сжигания в потоке газа-носителя, и охлаждают поток, состоящий из газа сгорания/газа-носителя, чтобы получить водный раствор для анализа в виде его конденсата.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для определения содержания углерода и/или содержания азота в пробе охлажденный поток, состоящий из газа сгорания и газа-носителя, направляют в соответствующий датчик CO2 и/или NO.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что определение содержания фосфора в пробе воды для анализа и определение содержания углерода и/или содержания азота в потоке, состоящем из газа сгорания и газа-носителя, осуществляют по отдельности с использованием различных подвергнутых разложению проб, в частности с использованием ряда чередующихся проб.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что определение содержания фосфора в пробе воды для анализа и определение содержания углерода и/или содержания азота в потоке, состоящем из газа сгорания и газа-носителя, осуществляют с использованием одних и тех же подвергнутых разложению проб.
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что конденсат собирают в охлаждаемой ловушке, из которой извлекают его заданное количество для фотометрического анализа.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что извлечение конденсата из охлаждаемой ловушки и его транспортировку до места анализа осуществляют с помощью медицинского шприца, в частности шприца с позиционным управлением и/или с электродвигательным приводом.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что смешивание извлеченного конденсата с жидким реактивом с целью получения водного раствора для анализа также осуществляют с помощью медицинского шприца.
8. Способ по любому из пп.1-4, 6, 7, отличающийся тем, что водную пробу для анализа перемещают в проточную кювету или другое устройство для фотометрического анализа.
9. Способ по любому из пп.1-4, 6, 7, отличающийся тем, что поток, состоящий из газа сгорания и газа-носителя, охлаждают с помощью термоэлектрического охладителя до предварительно заданной температуры.
10. Способ по любому из пп.1-4, 6, 7, отличающийся тем, что поток, состоящий из газа сгорания и газа-носителя, охлаждают двухступенчато, при этом на первой ступуни получают конденсат, а на второй - охлаждают его до температуры 0°С.
11. Устройство для определения содержания фосфора в пробе воды, в частности в пробе сточной воды, в котором пробу подвергают термоокислительному разложению и методом фотометрии определяют содержание ортофосфата в подвергнутой разложению пробе водного раствора для анализа, имеющее:
тепловой реактор в виде печи для сжигания с транспортным средством, впуском для газа-носителя, впуском для пробы и выпуском для газа сгорания/газа-носителя,
источник газа-носителя, расположенный выше по потоку относительно печи для сжигания,
газоохладитель, расположенный ниже по потоку относительно печи для сжигания и служащий для отделения конденсата от потока, состоящего из газа сгорания и газа-носителя,
устройство для транспортировки конденсата, служащее для извлечения конденсата из охлаждаемой ловушки и его транспортировки до места анализа, и
фотометр для обнаружения фосфора.
тепловой реактор в виде печи для сжигания с транспортным средством, впуском для газа-носителя, впуском для пробы и выпуском для газа сгорания/газа-носителя,
источник газа-носителя, расположенный выше по потоку относительно печи для сжигания,
газоохладитель, расположенный ниже по потоку относительно печи для сжигания и служащий для отделения конденсата от потока, состоящего из газа сгорания и газа-носителя,
устройство для транспортировки конденсата, служащее для извлечения конденсата из охлаждаемой ловушки и его транспортировки до места анализа, и
фотометр для обнаружения фосфора.
12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что газоохладитель имеет две ступени охлаждения, при этом охлаждаемая ловушка расположена в первой ступени охлаждения.
13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что газоохладитель или по меньшей мере одна ступень охлаждения сконструирована как термоэлектрический охладитель с электрическим терморегулированием.
14. Устройство по любому из пп.11-13, отличающееся тем, что устройство для транспортировки конденсата представляет собой медицинский шприц с позиционным управлением и/или с приводом от шагового электродвигателя.
15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что охлаждаемая ловушка представляет собой резервуар для конденсата с доступом сверху, а устройство для транспортировки конденсата сконструировано таким образом, что медицинский шприц вставляют сверху в резервуар для конденсата.
16. Устройство по любому из пп.11-13, 15, отличающееся тем, что печь для сжигания сконструирована как герметизированная вертикальная печь, у которой впуск для газа-носителя и впуск для пробы расположены в верхней части, а выпуск для газа сгорания/газа-носителя расположен в нижней части.
17. Устройство по любому из пп.11-13, 15, отличающееся тем, что впуск для пробы печи для сжигания представляет собой медицинский шприц с позиционным управлением и/или с приводом от шагового электродвигателя.
18. Устройство по любому из пп.11-13, 15, отличающееся тем, что фотометр для обнаружения фосфора представляет собой измерительную кювету, специально рассчитанную на наполнение с помощью медицинского шприца.
19. Устройство по любому из пп.11-13, 15, отличающееся тем, что на газоотводной трубе газоохладителя находится датчик CO2 для определения содержания углерода и/или датчик NO для определения содержания азота.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102007004339A DE102007004339B4 (de) | 2007-01-29 | 2007-01-29 | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Phosphorgehaltes einer wässrigen Probe |
| DE102007004339.4 | 2007-01-29 | ||
| PCT/EP2008/051064 WO2008092869A1 (de) | 2007-01-29 | 2008-01-29 | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des phosphorgehaltes einer wässrigen probe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009129194A RU2009129194A (ru) | 2011-03-10 |
| RU2489714C2 true RU2489714C2 (ru) | 2013-08-10 |
Family
ID=39322580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009129194/15A RU2489714C2 (ru) | 2007-01-29 | 2008-01-29 | Метод и устройство для определения содержания фосфора в водной пробе |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7993930B2 (ru) |
| EP (1) | EP2115453B1 (ru) |
| KR (1) | KR101455246B1 (ru) |
| CN (1) | CN101646938B (ru) |
| DE (1) | DE102007004339B4 (ru) |
| RU (1) | RU2489714C2 (ru) |
| WO (1) | WO2008092869A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2750990C2 (ru) * | 2015-10-30 | 2021-07-07 | Лар Процесс Анализерс Аг | Разбавление пробы |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018105611A1 (de) | 2018-03-12 | 2019-09-12 | Lar Process Analysers Ag | Messanordnung und Messverfahren zur Bestimmung eines Inhaltsstoffes oder Qualitätsparameters von Wasser oder Abwasser |
| KR102210237B1 (ko) * | 2018-12-27 | 2021-02-01 | (주)파인텍 | 무촉매방식의 총유기탄소 분석장치 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU326494A1 (ru) * | П. В. Дыбина , Л. Куртасова | Способ пламеннофотометрического определенияфосфора | ||
| DE2728706A1 (de) * | 1977-06-25 | 1979-01-18 | Hoechst Ag | Verfahren zur automatischen phosphatbestimmung |
| SU1713535A1 (ru) * | 1990-01-16 | 1992-02-23 | Всесоюзное научно-производственное объединение комбикормовой промышленности "Комбикорм" | Способ контрол качества сырь и комбикормов |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3428432A (en) * | 1964-07-06 | 1969-02-18 | John J J Staunton | Analytical combustion train |
| BE695914A (ru) * | 1967-03-22 | 1967-09-01 | ||
| US3607070A (en) * | 1970-02-04 | 1971-09-21 | Dow Chemical Co | Method and apparatus for the determination of phosphorus in aqueous solutions |
| JPS59154358A (ja) | 1983-02-23 | 1984-09-03 | Shimadzu Corp | 全燐測定装置 |
| US4599316A (en) * | 1983-12-02 | 1986-07-08 | Hoffmann-La Roche Inc. | Photometric method for the determination of inorganic phosphate in liquid samples |
| FR2574548B1 (fr) | 1984-12-10 | 1987-07-31 | Alsthom Atlantique | Dispoitif de mesure de la teneur d'un liquide en germes de cavitation |
| JPS61140863A (ja) | 1984-12-14 | 1986-06-27 | Fuji Electric Co Ltd | 水中の燐化合物の分析装置 |
| JPS623643A (ja) | 1985-06-29 | 1987-01-09 | Ngk Insulators Ltd | リンの分析方法 |
| US4843015A (en) * | 1987-11-05 | 1989-06-27 | Westvaco Corporation | Method for determining volatile phosphorus in carbon |
| JP2728706B2 (ja) | 1988-12-29 | 1998-03-18 | イビデン株式会社 | 窒化アルミニウム焼結体 |
| US5270216A (en) * | 1992-02-13 | 1993-12-14 | Gas Research Institute | Measurement of low phosphonate concentrations |
| US5567621A (en) | 1993-07-14 | 1996-10-22 | Shimadzu Corporation | Method of and apparatus for analyzing nitrogen compound and phosphorus compound contained in water |
| JP3269196B2 (ja) | 1993-07-14 | 2002-03-25 | 株式会社島津製作所 | 水中の窒素化合物及びリン化合物の分析装置 |
| DE4344441C1 (de) | 1993-12-24 | 1995-07-13 | Siepmann Friedrich W | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung des Gehalts an oxidierbaren Inhaltsstoffen in wäßrigen Flüssigkeiten |
| JP3265830B2 (ja) | 1994-05-27 | 2002-03-18 | 株式会社島津製作所 | 全有機体炭素計 |
| US5702954A (en) | 1995-09-29 | 1997-12-30 | Colorado Seminary | Method to detect phosphorus |
| DE19727839A1 (de) | 1997-06-24 | 1999-01-28 | Lar Analytik Und Umweltmestech | Verfahren zur Bestimmung eines Wasserinhaltsstoffes |
| US6177276B1 (en) * | 1997-12-16 | 2001-01-23 | Chemtreat, Inc. | Oxidation and measurement of phosphonates in aqueous solutions |
| US6458328B1 (en) | 1999-03-05 | 2002-10-01 | Antek Instruments, L.P. | Staged oxidation chamber for enhanced nitrogen and sulfur detection |
| EP1055927B1 (de) | 1999-05-03 | 2004-10-06 | LAR Analytik und Umweltmesstechnik GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum Aufschluss einer wässrigen Lösung zur Kohlenstoffgehaltsbestimmung |
| DE19923139A1 (de) * | 1999-05-03 | 2000-12-07 | Lar Analytik & Umweltmestechni | Verfahren und Vorrichtung zum Aufschluß einer wässrigen Lösung zur Kohlenstoffgehaltsbestimmung |
| DE10240410B3 (de) * | 2002-09-02 | 2004-02-05 | Lar Analytik Und Umweltmesstechnik Gmbh | Verfahren zur Bestimmung des Sauerstoffbedarfs einer wässrigen Lösung für einen Klärprozess |
| JP4044399B2 (ja) | 2002-09-03 | 2008-02-06 | 東亜ディーケーケー株式会社 | 全窒素・全りん測定装置および試料水導入装置 |
| DE10360445A1 (de) * | 2003-12-22 | 2005-07-28 | Lar Analytik & Umweltmesstechnik Gmbh | Verfahren und Anordnung zur Bestimmung von Wasserinhaltsstoffen |
-
2007
- 2007-01-29 DE DE102007004339A patent/DE102007004339B4/de active Active
-
2008
- 2008-01-29 WO PCT/EP2008/051064 patent/WO2008092869A1/de not_active Ceased
- 2008-01-29 EP EP08708381.2A patent/EP2115453B1/de active Active
- 2008-01-29 KR KR1020097017956A patent/KR101455246B1/ko active Active
- 2008-01-29 US US12/524,893 patent/US7993930B2/en active Active
- 2008-01-29 CN CN2008800034068A patent/CN101646938B/zh active Active
- 2008-01-29 RU RU2009129194/15A patent/RU2489714C2/ru active IP Right Revival
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU326494A1 (ru) * | П. В. Дыбина , Л. Куртасова | Способ пламеннофотометрического определенияфосфора | ||
| DE2728706A1 (de) * | 1977-06-25 | 1979-01-18 | Hoechst Ag | Verfahren zur automatischen phosphatbestimmung |
| SU1713535A1 (ru) * | 1990-01-16 | 1992-02-23 | Всесоюзное научно-производственное объединение комбикормовой промышленности "Комбикорм" | Способ контрол качества сырь и комбикормов |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2750990C2 (ru) * | 2015-10-30 | 2021-07-07 | Лар Процесс Анализерс Аг | Разбавление пробы |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102007004339A1 (de) | 2008-08-07 |
| KR20090127879A (ko) | 2009-12-14 |
| KR101455246B1 (ko) | 2014-10-28 |
| US20100173419A1 (en) | 2010-07-08 |
| DE102007004339B4 (de) | 2008-10-02 |
| CN101646938B (zh) | 2011-10-12 |
| RU2009129194A (ru) | 2011-03-10 |
| EP2115453B1 (de) | 2017-04-12 |
| EP2115453A1 (de) | 2009-11-11 |
| CN101646938A (zh) | 2010-02-10 |
| WO2008092869A1 (de) | 2008-08-07 |
| US7993930B2 (en) | 2011-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11243149B2 (en) | Measurement arrangement and measurement method for determining a constituent substance or quality parameter of water or waste water | |
| KR101587559B1 (ko) | 연소산화방식 총유기탄소 측정장치 및 상기 측정장치를 이용한 연소산화방식 총유기탄소 측정방법 | |
| WO2009136694A3 (ko) | 공냉에 의한 기체 응축을 이용한 테프론 시료분해 용기 | |
| RU2489714C2 (ru) | Метод и устройство для определения содержания фосфора в водной пробе | |
| KR102176595B1 (ko) | 고주파 가열 연소를 이용한 toc 측정 시스템 | |
| KR102738360B1 (ko) | Toc 측정 장치 | |
| EP1837652B1 (en) | Chlorine analyzing apparatus | |
| JP2004125404A (ja) | 試料加熱装置 | |
| CN102539337A (zh) | 总有机碳测定装置 | |
| KR101097874B1 (ko) | 세라믹볼을 사용한 무촉매 열연소 총유기탄소 함유량 측정 장치 | |
| CN100353165C (zh) | 用于净化工艺的确定水溶液的需氧量的方法 | |
| JP3211462B2 (ja) | 炭素測定装置 | |
| JP2009300203A (ja) | 硫黄の分析方法および分析装置 | |
| JP2001041950A (ja) | 水質分析計 | |
| JP4542930B2 (ja) | 排ガス分析装置 | |
| WO1995022049A1 (en) | Apparatus for simultaneous measurement of sulfur and non-sulfur containing compounds | |
| KR102614702B1 (ko) | Toc 측정시스템의 분석 오차 보정방법 | |
| CN218766248U (zh) | 实验室用危废预处理装置 | |
| KR102529832B1 (ko) | 가열된 연소부를 끄지 않고 염분제거필터를 교체 가능한 총유기탄소 측정장치 | |
| EP4073507B1 (en) | Carbon measurements in aqueous samples using oxidation at elevated temperatures and pressures created by resistive heating | |
| JPH1048196A (ja) | 全有機炭素計 | |
| JP3777786B2 (ja) | 全窒素計 | |
| JPS56145349A (en) | Method and device for analyzing total nitrogen and/or total carbon | |
| JP2001091506A (ja) | 全有機炭素計 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA93 | Acknowledgement of application withdrawn (no request for examination) |
Effective date: 20110131 |
|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20110930 |
|
| TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 22-2013 FOR TAG: (57) Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 22-2013 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130519 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140327 |