Способ определения остаточного хлора в воде Советский патент 1987 года по МПК G01N27/26 

10

15

Изобретение относится к способам электрохимического контроля состава и свойств растворов и может быть использовано для измерения концентрации остаточного хлора в воде после процесса хлорирования.

Цель изобретения - повышение достоверности результатов измерений и снижение трудоемкости измерений за счет обеспечения самоочистки измерительного электрода от загрязнений.

На чертеже приведена схема реализации способа.

Хлорированную воду подают в измерительную ячейку, состоящую из корпуса 1 и стакана 2, закрепленного в корпусе 1, например, через штуцер 3. Ось штуцера 3 проходит через центр круглого цилиндрического углубления, выполненного в дне стакана 2 и заполненного жидкой ртутью, являющегося измерительным электродом 4, перпендикулярно поверхности ртути. Над поверхностью измерительного ртутного электрода 4 20 установлены вспомогательный (железо) электрод 5 и сравнительный (например, хлорсеребряный) электрод 6. В корпусе 1 установлен сливной штуцер 7.

При расстоянии между штуцером 3 и ртутным электродом 4, превышающим 30 мм, струя воды из штуцера 3 замедляется и рассеивается слоем воды, расположенным между ртутью и нижним срезом штуцера, настолько, что давление, оказываемое струей воды на центральную часть и периферийные участки ртутного электрода, будет практически одинаковым, из-за чего вибрация ртути затухает.

При сближении штуцера 3 с ртутным электродом воздействие струи воды на центральную часть ртутного диска будет больше, чем на периферийные участки, благодаря чему начинается вибрация ртути. Однако при слишком малом (менее 10 мм) расстоянии между штуцером 3 и ртутью в ртутном диске под влиянием струи воды появляется углубление, в ряде случаев достигающее дна стакана 2. При этом происходят разрывы ртутного электрода, вибрация его теряет устойчивый характер, вследствие чего появляются пульсации показаний прибора в целом.

Для определения низких концентраций хлора (менее 0,5 мг/л) применяют максимальную скорость потока воды и минимальное расстояние между штуцером и ртутным электродом. Для определения высоких концентраций хлора (более 10 мг/л) следует выбрать максимальное расстояние между штуцером и ртутным электродом и минимальную скорость потока воды. Для определения средних концентраций хлора (от 0,5 до 10 мг/л) следует использовать средние значения основных параметров.

Каждый из перечисленных параметров в той или иной степени влияет на интенсивность самоочистки ртутного электрода, что особенно отчетливо проявляется при определении средних концентраций хлора, в связи с чем при анализе воды с содержанием хлора от 0,5 до 10 мг/л расстояние между ртутным электродом и штуцером, а также скорость струи воды могут принимать любые значения внутри указанных выше пределов.

Способ осуществляют следующим образом.

Анализируемая вода, содержащая остаточный хлор, поступает через штуцер 3 к ртутному электроду 4. Струя воды возбуж- 25 дает колебания ртутного электрода 4. Слив анализируемой воды из измерительной ячейки происходит через верхний край стакана 2 в корпус 1, откуда через штуцер 7 анализируемая вода сбрасывается в канализацию. Благодаря колебаниям ртутного электрода 4 30 происходит обновление его поверхности, что препятствует адсорбции на ртутном электроде поверхностно-активных веп1еств. Вибрация ртути в сочетании с динамическим напором потока воды препятствует также осаждению на поверхность ртутного электрода 4 твердых взвесей и других механических загрязнений и одновременно повышает чувствительность прибора за счет более интенсивного перемешивания приэлектрод- ного слоя воды. Поддержание необходимого потенциала ртутного электрода и измерение тока восстановления хлора обеспечивается известными способами с помощью электродов 5 и 6, установленных в стакане 2 над ртутным электродом.

Ряд других параметров, необходимых

35

40

В том случае, если скорость потока воды 45 для реализации способа, но не имеющих

принципиального характера, например площадь и толщина ртутного электрода, диаметры штуцеров для подачи и слива воды и т. д., выбирают исходя из конструктивных соображений.

50

обеспечивает величину критерия Рейнольдса менее 2500 (малая скорость подачи воды и малый диаметр штуцера 3), ртуть колеблется недостаточно интенсивно, самоочистки электрода нет. ПовЕзниение скорости потока воды в штуцере до критерия Рейнольдса более 6000 ведет к разрывам ртутного электрода и даже выбросу ртути из цилиндрического углубления стакана 2.

Выбор конкретных размеров элементоЕ Способ определения остаточного хлора

для реализации способа следует производить, с в воде, заключающийся в подаче струи хло- руководствуясь главным образом величиной рированной воды в измерительную ячейку концентрации остаточного хлора в воде нана поверхность дискового ртутного электосновании следующего.рода, восстановлении хлора на ртутном

Формула изобретения

0

5

0

Для определения низких концентраций хлора (менее 0,5 мг/л) применяют максимальную скорость потока воды и минимальное расстояние между штуцером и ртутным электродом. Для определения высоких концентраций хлора (более 10 мг/л) следует выбрать максимальное расстояние между штуцером и ртутным электродом и минимальную скорость потока воды. Для определения средних концентраций хлора (от 0,5 до 10 мг/л) следует использовать средние значения основных параметров.

Каждый из перечисленных параметров в той или иной степени влияет на интенсивность самоочистки ртутного электрода, что особенно отчетливо проявляется при определении средних концентраций хлора, в связи с чем при анализе воды с содержанием хлора от 0,5 до 10 мг/л расстояние между ртутным электродом и штуцером, а также скорость струи воды могут принимать любые значения внутри указанных выше пределов.

Способ осуществляют следующим образом.

Анализируемая вода, содержащая остаточный хлор, поступает через штуцер 3 к ртутному электроду 4. Струя воды возбуж- 5 дает колебания ртутного электрода 4. Слив анализируемой воды из измерительной ячейки происходит через верхний край стакана 2 в корпус 1, откуда через штуцер 7 анализируемая вода сбрасывается в канализацию. Благодаря колебаниям ртутного электрода 4 0 происходит обновление его поверхности, что препятствует адсорбции на ртутном электроде поверхностно-активных веп1еств. Вибрация ртути в сочетании с динамическим напором потока воды препятствует также осаждению на поверхность ртутного электрода 4 твердых взвесей и других механических загрязнений и одновременно повышает чувствительность прибора за счет более интенсивного перемешивания приэлектрод- ного слоя воды. Поддержание необходимого потенциала ртутного электрода и измерение тока восстановления хлора обеспечивается известными способами с помощью электродов 5 и 6, установленных в стакане 2 над ртутным электродом.

Ряд других параметров, необходимых

5

0

5 для реализации способа, но не имеющих

Формула изобретения

электроде и измерении тока восстановления, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов измерений и снижения трудоемкости измерения за счет обеспечения самоочистки измерительного электрода от загрязнений, струю хлорированной

ЛХХУХ

/У уЛ/ХЛ

Y.

воды подают в центр ртутного электрода перпендикулярно его поверхности с расстояния от него равного от 10 до 30 мм, со скоростью, соответствующей величине критерия Рейнольдса струи в пределах от 2500 до 6000.

ч ч ч

Изобретение относится к способам электрохимического контроля состава и свойств растворов, в частности к амперо- метрическим способам анализа остаточного хлора в воде. Целью изобретения является повышение достоверности измерений и снижение их трудоемкости за счет обеспечения самоочистки измерительного электрода от загрязнений. Указанная цель достигается путем очистки поверхности ртутного электрода струей воды, вытекающей из штуцера, расположенного перпендикулярно к поверхности ртути на высоте от 10 до 30 мм, причем скорость вытекания воды из штуцера соответствует величине критерия Рейнольдса от 2500 до 6000. 1 ил. « СО ю с СлЭ ас