[发明专利]用于确定液体样品的消化参数的分析装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定液体样品的消化参数的分析装置。

背景技术

例如在过程测量技术中或在工业测量技术中，特别是在水和废水处理领域中和/或在水和废水分析中，对液体样品中消化参数的确定起作用。消化参数的重要示例包括化学需氧量(COD)、总含碳量和总含氮量(N_tot)。

化学需氧量是在既定方法的反应条件下由特定体积的液体样品中所包含的可氧化成分所消耗的、通常为强氧化剂的化学化合物的氧等效量。在这样的情况下，常常用作氧化剂的是重铬酸钾。除总含氮量之外，在河水的情况下以及在废水和净化工厂中、特别是在那些包含有机杂质的情况下，COD值是对污染程度进行归类的重要参数。

在用于确定这样的消化参数的已知方法中，首先，将液体样品与消化容器中的消化剂混合，最常见的消化容器被实施为试管。在给定情况下，该反应混合物在消化容器中在压力下被加热预定的时间。在这样的情况下，待检测的物质通过与消化剂进行化学反应而被溶解，给定的消化参数取决于该待检测的物质的浓度。取决于待检测的消化参数的类型，消化手段的消耗量或与添加到反应混合物中的一种或多种附加试剂的反应引导液体样品的化学和/或物理性质、例如消光或吸收的变化。这种变化能够例如借助于适当的电化学变送器来检测，或例如在消光或吸收的变化的情况下，借助于光度计测量变送器来检测。消化参数的当前值能够基于由测量变送器提供的测量信号来确定。

在用于确定化学需氧量的大多数方法的情况下，例如，利用已知的过量的氧化剂来处理样品，然后例如通过对未消耗的剩余部分进行回滴定来确定氧化剂的消耗量。例如，当重铬酸钾用作氧化剂时，利用光度计确定氧化剂的消耗量代表另一种选项。所消耗的氧化剂的量被转换成等效氧量。

从现有技术获知用于根据这样的方法确定消化参数的一系列分析装置。在德国专利申请DE 10360066A1中例如描述了一种用于利用光度计确定液体样品的化学需氧量的分析装置，其中，液体样品和作为氧化剂的重铬酸钾的反应混合物在试管中在气密密封的条件下在反应混合物的大气沸腾温度以上的温度下被加热持续消化时间。同时，随着消化进行，试管中反应混合物的消光在至少一个固定波长下被确定，其中，消光的变化用作浓度改变并且因此用作氧化剂的消耗量的量度。

此外，在WO 002005064328A1中描述的是一种用于计量液体的方法，其中，仅借助于活塞泵来定量在具有光障(light barrier)的计量室中的液体。在定量、计量和输送单元的该实施例的情况下，产生下列问题。由于用于在样品容器中进行取样的长软管长度，借助于该布置，仅有限的吸取距离和吸取高度是可能的。样品液体仅能够通过由活塞泵供应的负压被吸取。如果由于样品液体输送线路的软管长度，将被吸取的体积大于活塞泵的吸取体积，则仅通过活塞泵的多次致动才能够吸取预定的体积，因此，仅通过活塞泵的多次操作增加负压。由于活塞泵仅相对缓慢地移动，这大大增加了泵送液体样品所消耗的时间，而且，活塞泵因更大的机械负载和更高的负压而经历增加的磨损。

因此，本发明的目的是提供一种用于使用定量、计量和供应单元来确定液体样品的消化参数的消化反应器和分析装置，该消化反应器和该分析装置克服所描述的缺点。

发明内容

该目的由如权利要求1所限定的用于确定液体样品的参数的分析装置来实现。在从属权利要求中阐明了有利的实施例。

该目的由用于确定液体样品的参数的分析装置来实现，所述参数特别是消化参数，诸如化学需氧量、总含碳量或总含氮量，该分析装置至少包括：

-反应器和测量系统，用于确定液体样品的参数，

-容器系统，用于将样品、试剂和废弃产物存储在容器中，

-输送和定量系统，用于将样品和试剂从容器计量并且输送到计量容器中，并且用于将废弃产物从计量容器排放到废物容器中，以及

-测量变送器，用于记录液体样品的与所测量的参数相关联的测量值，该液体样品在给定情况下在反应器和测量系统中与一种或多种试剂混合，

-其中，输送和定量系统至少被实施为计量容器、活塞泵和至少用于从取样位置移出预定体积的液体作为液体样品的附加取样设备。