152190. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés folyadékok automatikus titrálására

3 102190 4 A találmány célja az ismert eljárással és berendezéssel összefüggő hátrányok elkerülése és oly eljárás kidolgozása, amellyel folyamatos titrálássa] kis holtidő mellett a mérendő anyag kívánt koncentrációjú mérése elvégezhető legyen. A műszaki probléma ilyen esetben úgy jelentkezik, hogy a mérendő anyag összetételének' változását a lehető leggyorsabban követni tudjuk, a meghatározott mérési eredményt ennek megfelelően átalakítsuk, folyamatosan regisztráljuk és/vagy egy kémiai üzemfolyamat szabályozására alkalmazzuk. Ilyen feltételeken kívül az eljárás és berendezés szükséges követelménye, hogy lehetőleg általánosan alkalmazóható legyen, és egészen csekély változtatásokkal lehetőleg sok gyakorlatilag előforduló esetre megfeleljen. Ezzel egyidejűleg az apparativ szükségletet is le kell egyszerűsíteni, főképpen azt kell kiküszöbölni, hogy a berendezésen belül saját szabályozó beszerelése is szükséges legyen. A találmány szerint a titrálási görbe meredek emelkedését vagy ugrásszerű változását használjuk ki a folyamatos titrálásra. Ebből a célból a titrálandó anyaghoz a titrálószert szakaszosan úgy adjuk hozzá, hogy a mérési érték, pl. a mérőedényben levő pH érték .periodikusan az átcsapási pont körül változzon. A folyadékok átkeverését vagy a mérőedényen kívül vagy a mérőedényen belül végezzük el. A titrálószer hozzáadását addig végezzük, míg az átcsapási pontot túlhaladjuk. Ekkor mérendő anyagot folyatunk hozzá mindaddig, míg az átcsapási pontot a másik irányban túllépjük. Ekkor a berendezés ismét átvált a titrálószer hozzáadásra és az egész folyamat ismétlődik. A titrálószer hozzáf olyasának időhányada, egy átváltási periódus összidején belül, lesz a mérendő anyag koncentrációjának mértéke. Az eljárás megfordítható oly módon, hogy a titrálószert folyamatosan folyatjuk be- és a mérendő anyagot pedig periodikusan adjuk hozzá. Lehetséges további megoldás az is, hogy a mérendő anyag koncentrációját több különböző, egymástól eltérő átcsapási ponttal rendelkező titrálószerrel, vagy a mérendő anyagban levő különböző komponensek különböző átcsapási pontjának kihasználásával egyazon titrálószer hozzáadása esetén meghatározhatjuk, ha a hozzáadási impulzusókat elkülönítjük. A titrálószer és a mérendő anyag hozzáf oly ási vezetékeibe szelepeket is szerelhetünk be, hogy a folyadékok a mérőedényhez váltakozva le<gyenek hozzávezetve. A mérendő anyagban levő több komponens koncentrációjának meghatározására végzett titrálásnál különböző eljárásokat alkalmazhatunk. Az egyes titrálásoka elvégezhetjük ugyanabban a mérőedénybeia vagy egymásután kapcsolt több mérőedényben, mimellett az egyik komponens meghatározása céljából megtitrált mérendő anyagot ebben az állapotban a következő edénybe vezetjük be egy másik komponens meghatározására. Egy mérési periódus azon hányadának mérésére, mialatt a titrálószert, ill. mérendő anyagot adagoljuk, általában megfelel egy egyszerű ellenállás-kapacitás kombináció (RC-tag), amelynek kivezetése, adott esetben egy egyenáramú erősítőn való átvezetés után, írókészülékre vagy mutatóműszerre vezethető. Az elektromos RC-tag helyett pneumatikus időtagot is alkalmazhatunk, ez a levegőbevezetésre egy áramlási ellenállással felszerelt nyomólevegőtartályból és szükség szerint a levegőkivezetésre egy további edényből áll. Ebben az esetben a tartályban levő nyomás közvetlen egy jelzést szolgáló és koncentrációértékre kalib-\ rált manometer mérőműszerbe, vagy a mért érték regisztrálása végett egy nyomóíróberendezésbe vezethető, végül olyan lehetőség is fennáll, hogy egy pneumatikus üzemi folyamatszabályozóba vezetjük. Az elektromos vagy pneumatikus kivezetés közvetlenül vagy közvetve egy kémiai folyamat szabályozására vagy egy koncentráció szabályozására használható fel. Egyes esetekben előnyös módon egy közvetítő szervet kapcsolunk közbe. Lehetséges például az is, hogy egy elekropneumatikus közvetítő segítségével az elektromos kivezetést pneumatikus értékké alakítsuk" át és azzal azután pl. egy membrános szelepet irányítsunk. A találmány műszaki gazdasági előnye egyrészt az ismert berendezéshez viszonyított csekélyebb apparativ igényből áll. Másrészt egy kémiai üzemfolyamat szabályozása azáltal javítható, hogy a találmány szerinti eljárással a mindenféle szabályozásnál zavarólag fellépő holtidők csökkentése válik lehetővé. Ha az eljárást vagy berendezést analitikai célokra használjuk fel, akkor a mérési eredmény rövidebb idő alatt megkapható, mint az ismert eljárással vagy berendezéssel. A találmány közelebbi részleteit a csatolt 1—3. ábrák kapcsán a következő példákban szemléltetjük. 1. példa: Az 1. ábra szerint a mérendő anyagot az 1 hozzávezető vezetéken, míg a titrálószert a 2 szeleppel irányítható 3 vezetéken adjuk be a 4 mérőedénybe. Az 5 elvezetőn keresztül mindig annyi folyadék távozik el, hogy a mérőedény folyadéknívója állandó marad. Ez az első edényhez kapcsolt másik edénnyel érhető el, mely a közlekedő edények törvénye alapján vagy más módon a mérőedénnyel van összekötve. A 6 mérőérzékélő szerv méri a titrálási módszer szerint (pH érték, vezetőképesség) a folyadékok mindenkori mérőedényen belüli állapotát és az átcsapási pont túlhaladása esetén a 7 kapcsolási berendezésen keresztül a 2 szelepet bekapcsolja. A 8 berendezés méri egy kapcsolási állapotnak időrészét egy kapcsolási perióduson belül, mely a koncentráció mértékének felel meg. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2