способ амперометрического контроля процесса нейтрализации хрома (6+)
Классы МПК: | G01N27/49 связанные с определением тока при определенном уровне или в небольшом диапазоне уровней приложенного напряжения для избирательного измерения параметров одного или более видов ионов |
Автор(ы): | Семенов И.А. |
Патентообладатель(и): | Государственное унитарное предприятие "Уральский научно- исследовательский химический институт с опытным заводом" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1999-01-29 публикация патента:
27.08.2000 |
Использование: для контроля очистки сточных вод гальванических цехов от соединений хрома (6+) и нейтрализующих его реагентов. Сущность изобретения: в предлагаемом способе контроль процесса проводят путем измерения величины и направления тока, протекающего через измерительный электрод, находящийся под постоянным потенциалом в интервале от плюс 450 до плюс 930 мВ относительно сравнительного электрода, а измерения проводят при концентрации кислоты в анализируемой среде, удовлетворяющей условиям: К
А+В
Х, при концентрации хрома (6+) от 0 до 100 мг/л, где К - концентрация кислоты в анализируемой среде, г-экв/л; А - коэффициент, равный для водных растворов 0,14 г-экв/л; В - коэффициент, равный 0,004 г-экв/мг; Х - концентрация хрома (6+) в анализируемой среде, мг/л; К
0,55 г-экв/л, при концентрации хрома (6+) более 100 мг/л. В качестве сравнительного электрода используют медь либо ее сплавы, содержащие не менее 60% меди. Техническим результатом изобретения является оптимизация контроля процесса нейтрализации хрома (6+) путем устранения ложного сигнала, повышения точности и чувствительности способа. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2
![способ амперометрического контроля процесса нейтрализации хрома (6+), патент № 2155331](/images/patents/316/2155100/8805.gif)
![способ амперометрического контроля процесса нейтрализации хрома (6+), патент № 2155331](/images/patents/316/2155017/183.gif)
![способ амперометрического контроля процесса нейтрализации хрома (6+), патент № 2155331](/images/patents/316/2155100/8805.gif)
Формула изобретения
1. Способ амперометрического контроля процесса нейтрализации хрома (6+), включающий добавление фонового раствора и измерение тока, протекающего через измерительный электрод, отличающийся тем, что потенциал измерительного электрода поддерживают постоянным в интервале от плюс 450 до плюс 930 мВ относительно сравнительного электрода, а измерения проводят при концентрации кислоты в анализируемой среде, удовлетворяющей условиям К![способ амперометрического контроля процесса нейтрализации хрома (6+), патент № 2155331](/images/patents/316/2155100/8805.gif)
![способ амперометрического контроля процесса нейтрализации хрома (6+), патент № 2155331](/images/patents/316/2155017/183.gif)
![способ амперометрического контроля процесса нейтрализации хрома (6+), патент № 2155331](/images/patents/316/2155100/8805.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к способам контроля очистки сточных вод гальванических цехов от соединений хрома (6+) и нейтрализующих его реагентов. Известен способ контроля процесса нейтрализации хрома (6+) в сточных водах, положенный в основу анализатора хрома (6+) типа АХСВ-201. Способ основан на фотометрическом определении хрома (6+) и включает фильтрацию сточной воды, добавление к ней смеси кислот, добавление индикатора - спиртового раствора дифенилкарбазида и фотометрирование полученного окрашенного комплекса хрома (6+) [ISNN 0320-1710 Комитет стандартизации и метрологии СССР. Средства измерений, допущенные к выпуску в обращение в СССР. Описания утвержденных образцов. Вып. 98, 1992 г. С.161]. Недостаток способа состоит в том, что таким методом можно определить наличие в воде только хрома (6+). Появление в сточной воде избытка нейтрализующего реагента, например соединений железа (2+) или сульфитов, таким способом определить нельзя, что не позволяет проводить нейтрализацию хрома (6+) в оптимальном режиме. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ амперометрического контроля процесса нейтрализации хрома (6+). Способ включает добавление к сточной воде фонового раствора, состоящего из солей железа (2+), железа (3+) и серной кислоты и измерение тока, протекающего между двумя одинаковыми электродами, находящимися в смеси сточной воды с фоновым раствором (анализируемая среда), при наложении на электроды постоянного напряжения от 50 до 300 мВ. Концентрация железа (2+) в фоновом растворе должна быть такой, чтобы после его смешения со сточной водой весь хром (6+) был этим железом (2+) восстановлен (нейтрализован) и в анализируемой среде еще оставался некоторый избыток железа (2+). На положительном электроде (измерительном) это оставшееся железо (2+) окисляется до железа (3+). На отрицательном электроде железо (3+) восстанавливается до железа (2+). Таким образом, в рабочем режиме независимо от концентрации хрома (6+) в сточной воде, в анализируемой среде хром (6+) всегда отсутствует. Величина тока между электродами определяется концентрацией железа (2+) в анализируемой среде. А она, в свою очередь, зависит от концентрации хрома (6+) или нейтрализующего реагента в сточной воде. Направление тока остается постоянным независимо от того, хром (6+) или нейтрализующий реагент присутствует в сточной воде. Данным способом можно определить в сточной воде как концентрацию хрома (6+), так и концентрацию избытка нейтрализующего реагента [УДК 543.7.08 Каталог Применение контрольно-измерительных приборов в основной химии. Изд-во НИИТЭХИМ, 1978 г.]. Недостаток способа заключается в том, что он при высоких концентрациях хрома (6+), например, при аварийных выбросах, дает ложный сигнал. При этом величина тока соответствует той величине, которая указывает на наличие избытка нейтрализующего реагента в сточной воде, а в действительности в этой воде присутствует значительное количество хрома (6+). Кроме того, данный способ имеет низкую точность и чувствительность. Цель изобретения - оптимизация контроля процесса нейтрализации хрома (6+) путем устранения ложного сигнала, повышения точности и чувствительности способа. Указанная цель достигается тем, что в способе амперометрического контроля процесса нейтрализации хрома (6+), включающем добавление фонового раствора и измерение тока, протекающего через измерительный электрод, потенциал измерительного электрода поддерживают постоянным в интервале от плюс 450 до плюс 930 мВ относительно сравнительного электрода. Измерения проводят при концентрации кислоты в анализируемой среде, удовлетворяющей условиям: К![способ амперометрического контроля процесса нейтрализации хрома (6+), патент № 2155331](/images/patents/316/2155100/8805.gif)
![способ амперометрического контроля процесса нейтрализации хрома (6+), патент № 2155331](/images/patents/316/2155017/183.gif)
где К - концентрация кислоты в анализируемой среде, г-экв/л;
А - коэффициент, равный 0,14 г-экв/л;
В - коэффициент, равный 0,004 г-экв/л;
X - концентрация хрома (6+) в анализируемой среде, мг/л,
К
![способ амперометрического контроля процесса нейтрализации хрома (6+), патент № 2155331](/images/patents/316/2155100/8805.gif)
Класс G01N27/49 связанные с определением тока при определенном уровне или в небольшом диапазоне уровней приложенного напряжения для избирательного измерения параметров одного или более видов ионов