Hidrológiai Közlöny 1971 (51. évfolyam)

11. szám - Nika Endre: Automatikus analizátorok a vízminőségvédelemben

528 Hidrológiai Közlöny 1971. 11. sz. Nika E.: Automatikus analizátorok a vízminőségvédelemben dését a felszíni és szennyvizek minőségellenőrzésében egyelőre még gátolja élettartamuk és az a tény, hogy a mért érték pontossága csak adott környezeti körülmények (pH, stb.) mellett tartható; ezek a körülmények azonban vizek esetében nem biztosíthatók. A laboratóriumi módszerek automatizálása (ami adott esetekben magában foglalja az ionszelektív elektródok alkalmazását is) az az út, melyen a fokozódó mennyiségi és minőségi követelmények mellett is megoldható a vizek minőségének korszerű védelme. Az automatikus analizátorok működési elve Az automatikus ipari folyadékanalizátorok a laboratóriumi analitikai műveleteket üzemi körülmények között, automatikusan végzik. Ha a laboratóriumi analízisek menetét munkaütemekre bontjuk, könnyű találni olyan módszereket, melyeknél a munkaütemek lényegükben azonosak, legfeljebb jellemző paramétereikben különböznek. Az 1. ábra valamely általános és egyszerű laboratóriumi analízis munkamenetének ipari változatát mutatja be. Az (1) technológiai folyadékból a (2) mintavevő vezetéken keresztül adott mennyiségű mintát vesz ki az analizátor és a [3] reagenstárolóból adott mennyiségű reagenst adagol hozzá. Az elegyedést a [4] keverő blokk biztosítja és utána kerül az elegy az [5] reaktorba, mely az optimális reakciókörülményeket biztosítja. Ez a kettő ugyanaz az egység is lehet. A reakció végbemenetele után az elegy a [6] érzékelőbe kerül, ahol a reakció során létrejött valamely paraméterrel jól definiált jellemző mérése következik. A mérés befejezte után az elegy a [7] vezetéken keresztül jut a csatornába. Az elmondottak lényege az, hogy a reakció végtermékének különböző reakcióknál különböző mérési elven meghatározható jellemzője korrelációba hozható a vizsgált paraméterrel. A meghatározni kívánt komponens koncentrációja legtöbb esetben a színes végtermék fényabszorpciója, a reakcióelegy vezetőképessége, ritkább esetekben pH-értéke, redoxpotenciálja, diffúziós árama, stb. alapján mérhető. Természetesen a reagensek száma lehet több is és a reaktor is állhat több egységből. Az érzékelő egység kimeneti jele tetszés szerint juthat leolvasó műszerre, regisztrálóra, szabályozóköri jelátalakítóra, határértékkapcsolóra, stb. Az analizátorok alkalmazásának igen nagyok az előnyei. Az el1. ábra. Az automatikus analizátorok elve Puc. 1. npuMfurt aemoMamu'tecKux anaAU3arnopoe Fig. 1. The principle of automatic analysers végezhető analízisek számának növekedése — a jól biztosítható azonos vizsgálati körülmények, a „humán factor" kikapcsolása, az értékeléstől, elhatározástól független, automatikus beavatkozás lehetősége — olyan előnyök, melyek érthetővé teszik azt, hogy nagy felhasználó üzemek maguk fejlesztettek ki maguknak automatikus analizátorokat adott célfeladatok folyamatos végzésére. A technológiától, a mintavétel optimális sűrűségétől és az analízis bonyolultságától függően szakaszos vagy folyamatos üzemű analizátorok alkalmazása előnyösebb. A szakaszos üzemű analizátor meghatározott térfogatú mintát vesz ki a technológiai folyamatból, ahhoz szükség szerint meghatározott mennyiségű és töménységű reagenseket adagol, elkeveri, majd a szükséges optimális körülmények megteremtése után létrehozza az analitikai reakciót. A kiválasztott paraméter (pl. fényabszorpció) értékét a regisztráló önműködően feljegyzi, esetleg vezérlő jelet ad a beavatkozó szerv részére megfelelő szabályozó áramköri kapcsoláson keresztül. Mindezeket a műveleteket az analizátor önműködően, előre betáplált program szerint végzi, beleszámítva a rendszer kiöblítését és az tij mintavételig terjedő időtartam mérését is. A folyamatos üzemű analizátorok ezzel szemben a vizsgált folyadékmintát folyamatosan veszik ki a technológiai folyamatból. A rendszeren átáramló állandó térfogatsebességű mintához állandó, vagy változó mennyiségű reagenst adagolnak (miután az analízishoz szükséges optimális körülményeket reagensekkel, hőmérséklettel, stb. biztosították), és átáramlásos érzékelő révén észlelik vagy az alkalmasan megválasztott paraméter értékének változását, vagy egy előre betáplált optimális értéktől való eltérés mértékét. A reagensadagolás coulometriásan is lehetséges. A folyamatos módszernél előre betáplált programra nincsen szükség: annál fontosabb azonban az adagolási pontosság stabilitása. A rendszer belső karbantartására, üzemzavarok esetén szükséges reteszelésre, az adatok feldolgozására, ill. azok alapján történő beavatkozásra részben programvezérlés, részben szabályozó elemek alkalmazásának lehetősége áll rendelkezésre. A két főtípus közt átmenetet képeznek azok a típusok, melyeknél a szakaszos mintavételezés időegységre eső száma a szakaszosan végzett meghatározás mellett a folyamatos mintavételt megközelíti. Amint az előbbiekben vázolt nagyvonalú ismertetésből is kitűnik, az automatikus analizátorok sokféle feladat megoldására alkalmasak; pontosságuk biztosítása elsősorban az adagolás pontosságával és a hasznos jelet előállító elektronikus egység stabilitásával érhető el. Analizátor típusok összehasonlítása A szakaszos üzemű automatikus analizátorok közt első helyen említjük a Bran és Lübbe nyugatnémet cég analizátorait, melyeket két nagy csoportba lehet osztani: önműködő fotometriás analizátorokra és titriméterekre.