[发明专利]自动滴定器

说明书

一种用于执行自动滴定的系统和方法。自动滴定器利用适于各种化学反应的传感器和控制装置来执行滴定并确定溶液的期望组分的含量。批处理模式滴定和连续模式滴定是可能的。滴定剂以不同的量或速度被添加到样本，滴定终点经由传感器观察。控制装置检测滴定终点何时发生并何时计算期望的含量。可以抑制溶液中的各种反应以单独滴定分离的组分。

背景技术

滴定是一种众所周知的方法，在实践中被用于测定溶液中的组分的浓度。各种化学成分的滴定被在实践中使用，其中滴定剂一般被添加到溶液，其中所述滴定剂与所述溶液的所选择的组分反应。一旦整个反应组分与已知的滴定剂反应，可测量的或显著的变化就发生，指示该反应完成。在一些情况下，显著的变化包括颜色变化。例如，滴定的各种化学成分的颜色变化可以广泛地不同。

虽然已知为一门科学，但是滴定仍可是一种繁琐的工艺，要求化学工作者或其他技术操作人员仔细地实践。在一些情况下，让化学工作者或其他技术人员在场来执行滴定是不实际的，虽然滴定所获得的数据可是可期望的。可以使用尝试判断反应完成何时发生以及判断适当的滴定计算来测定溶液中的组分的量的自动滴定器。然而，根据该反应，对于自动工艺可能困难的是准确地确定反应的终点。此外，自动系统可能要求大量的时间来完成该工艺，如果溶液需要每间隔一定时间来进行监视，则该工艺可能是不期望的或是不可接受的。

发明内容

本公开大致涉及用于执行滴定的系统和方法。在本发明的某些实施方案中，包括未知量的期望组分的样本与光源和包括临界值的光学传感器一起提供，样本设置在该光源与光学传感器之间。至少一种试剂添加到样本中，以导致可由光学传感器可观察的颜色变化超过(cross)其临界值。然后，该样本可以使用滴定剂滴定，直至样本发生第二次颜色变化，所述颜色变化通过再超过临界值由光学传感器可观察。测定需要引起第二次颜色变化的滴定剂的量，且使用该量计算溶液中的期望组分的量。

本发明的特定系统包括反应容器，其中包含样本。试剂泵将试剂传送到反应容器中，以有利于第一次颜色变化。颜色变化通过光学布置可观察。滴定剂泵被配置为将滴定剂供应进反应容器中，滴定剂使得当以足量添加到样本和试剂中时，其有利于第二次颜色变化。系统可以进一步包括与光学布置连通的控制装置、滴定剂泵和至少一个试剂泵。控制装置可以配置为将试剂供应给样本，直至光学布置感测到第一次颜色变化，以及可以将滴定剂供应到样本，直至光学布置感测到第二次颜色变化。基于与供应滴定剂以获得第二次颜色变化关联的量，控制装置可以计算溶液的成分的含量。

本发明的各种系统和方法可以用于测定与各种溶液有关的各种化学成分的含量。此系统和方法可以包括操作的批处理模式或连续模式，其中样本分别被添加到固定体积中或连续流动穿过设备。

附图说明

图1显示滴定系统的实施方式的示例性视图。

图2是显示由本发明的实施方式执行的步骤的工艺流程图。

图3是连续模式自动滴定器的示意图。

图4a是使用本发明的自动连续流动实施方式来用于计算样本的过酸浓度的工艺流程图。

图4b是使用本发明的自动连续流动实施方式来用于计算样本的总氧化剂浓度的工艺流程图。

图4c是使用本发明的自动连续流动实施方式来用于计算样本的过氧化物浓度的工艺流程图。

图5是包括多个滴定剂注射点的本发明的可替代实施方式的示意图。

具体实施方式

以下描述提供了涉及用于测定氧化剂在样本中的量的系统和方法的本发明的示例性实施方式。所描述的实施方式不以任何方式限制本发明的范围，而是作为实施例来图示其特定的元素。本文所使用的“量”指的是例如质量、浓度、体积等通用的可测量的数量。如果适用，相同的附图标记用于描述相同的部件，虽然这些部件不需要是相同的。