167670. lajstromszámú szabadalom • Berendezés és üzemeljárás a víz keménységének ellenőrzésére

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1973. V. 18. (SO-1077) Közzététel napja: 1975. VI. 28. Megjelent: 1977. VIII. 31. 167670 Nemzetközi osztályozás: G 01 n 33/18 G 01 n 21/00 ^-' if " ;; J Szó'üos Tamás, oki. villamosmérnök, Szolomajer Gaboiné, vegyipari szakmunkás, Budapest Berendezés és üzemeljárás a víz keménységének ellenőrzésére ERRATA (1978. 11.01.) A nyomtatott szabadalmi leírás szövege helyesen a következő: A találmány tárgya berendezés és üzemeljárás a vízben oldott sók által okozott vízkeménység ellenőrzésére. A víz keménységét a benne oldott kalcium- és magnéziumsók idézik elő. A vízben levő ionok igen sok helyen okoznak üzemeltetési nehézségeket, így pl. az energiaiparban a vízkőképzéssel, az élelmiszer-, a textil- és a 5 vegyiparban a termékek szennyezésével. Ezért a vizet a felhasználás előtt sok esetben tisztítani kell. A vízben oldott, a keménységet okozó sók eltávolítására régebben a csapadékos vízlágyító eljárásokat, mint pl. a foszfátozást, a forralást stb. alkalmaztak, míg újab- 1Q ban főként az ioncserés vízlágyítás kerül alkalmazásra. A tisztított vízben visszamaradó ionok az un. maradó keménységet okozzák, amelynek mennyisége a tisztított víz fontos minőségi jellemzője. A tisztított vízben nyomokban jelenlevő kalcium és ^ magnézium ionok mennyiségi meghatározására a különféle manuális kémiai elemzéseket alkalmazzák. Ilyen a térfogatos analízis szappanoldattal, vagy EDTA-val és a fotometriás analízis eriokrom-fekete T indikátorral. Ezeknek az analíziseknek az önműködő elvégzésére autó- 20 matikus titrátorokat, automatikus kémiai analizátorokat alkalmaznak, amelyek azonban bonyolult és drága célműszerek; ezért az iparban való folyamatos ellenőrzéshez ezeket csak elvétve alkalmazzák. Ugyanezek vonatkoznak a legutóbbi időben kifejlesztésre került u.n. ionsze- 25 lektív elektródos, vagyis potenciál mérésen alapuló vízkeménység meghatározásra is. (MSZ. 5200). A legkisebb vízkeménységi értékek meghatározásához az iparban a szappanoldatos analízist alkalmazzák. Ennél jól zárható edénybe bemért mintához szappanoldatot JQ csepegtetnek, s az így előállított elegyből rázassál habot képeznek. Állandó habot akkor lehet képezni, ha a minta szabad kalcium- és magnézium-ionjai a szappanoldatnak nem a teljes mennyiségét kötik meg, s így szappanoldat felesleg mutatkozik. A szappanoldat becsepegtetését akkor kell befejezni, amikor már szilárd, nem pattogó hab képződik. Nyilvánvaló, hogy ez az analitikai eljárás műszeres analízis céljára nem alkalmas. A találmány szerinti cél olyan módszer kildolgozása, amely üzemi viszonyok között lehetővé teszi annak folyamatos és önműködő ellenőrzését, hogy a víz keménységének értéke egy megengedett értékhatár alatt vagy felett van-e. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a habképződés előállítható gázátbuborékoltatással is és a képződött hab villamos vezetőképessége, ill. ellenállása, valamint optikai, mechanikai vagy egyéb jellemzőjének érzékelése ß habképződés megváltozásának egyszerű kijelzési lehetőséget biztosít. Nymodon a vízminta és a szappanoldat meghatározott arányú folytonos elegyítésével lehetővé válik olyan berendezés kialakítása, amely a vízkeménység értékét folytonos ellenőrzés alatt tartja és a vízkeménységnek egy megengedett határérték fölé való növekedését, vagyis a habképződés megszűnését kijelzi. Különösen alkalmas a habképződés kijelzésére a hab villamos vezetőképességén, ill. ellenállásán alapuló módszer. A hab villamos ellenállása 10-40 kOhm/cm2. A hab villamos áramkört zár; az áramkör megszakad, ha a vízkeménységet okozó sók a szappanoldatot teljesen megkötik és ezáltal a habképződés megszűnik. A szappanoldat mennyiségét, ill. töménységét a megengedett vízkeménységnek megfelelően kell meghatározni. Tekintve, hogy igen kis mennyiségű szappant tartalmazó oldat is nagyon jól habosítható, a teljes szappanmennyiség megkötése a habképződés hirtelen megszűnésével jár. Igy a habképződés és ennek megszűnése között — a vízkeménységet okozó sók mennyiségének függvényében - éles átmenet van és ez a körülmény a módszert megbízhatóvá és pontossá teszi. A gázbuborékoltatást akár levegőnek vagy iners gáznak a folyadék elegyen való átvezetésével, akár gáznak a búborékoltató edényben - elektrolízissel vagy egyéb ismert módon - való előállításával lehet megvalósítani.