DE2264718C3 - Verfahren zur Bestimmung von Stickstoffdioxid in Gasgemischen - Google Patents
Verfahren zur Bestimmung von Stickstoffdioxid in GasgemischenInfo
- Publication number
- DE2264718C3 DE2264718C3 DE2264718A DE2264718A DE2264718C3 DE 2264718 C3 DE2264718 C3 DE 2264718C3 DE 2264718 A DE2264718 A DE 2264718A DE 2264718 A DE2264718 A DE 2264718A DE 2264718 C3 DE2264718 C3 DE 2264718C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- nitrogen dioxide
- ammonia
- gas mixture
- molybdenum
- copper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/76—Chemiluminescence; Bioluminescence
- G01N21/766—Chemiluminescence; Bioluminescence of gases
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
- Y10T436/17—Nitrogen containing
- Y10T436/173845—Amine and quaternary ammonium
- Y10T436/175383—Ammonia
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
- Y10T436/17—Nitrogen containing
- Y10T436/177692—Oxides of nitrogen
- Y10T436/178459—Only nitrogen dioxide
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Menge an Stickstoffdioxid in einem Gasgemisch
durch Einführen der Mischung in eine Reaktionskammer, Zuführen eines Reaktionsteilnehmers, dessen
Reaktion mit dem in dem Gasgemisch enthaltenen Stickstoffoxid Chemilumineszenz erzeugt, und Messen
der Chemilumineszenz.
In den DE-OSen 22 25 802 und 25 25 696 wurden bereits Chemilumineszenzdetektoren zur Messung von
sehr unterschiedlichen Mengen an Stickstoffoxid in Gasgemischen vorgeschlagen, die eine ausgezeichnete
Genauigkeit, Empfindlichkeit und Reproduzierbarkeit besitzen. Mit diesen Detektoren können Proben von
Gasgemischen aus der Atmosphäre, den Verbrennungsprodukten von Automobilen und Kraftmaschinen,
einschließlich Luftfahrzeugen und öfen und Kesseln, sowie Gase, die an verschiedenen chemischen Prozessen
beteiligt sind, kontinuierlich analysiert werden.
Aus Analytical Chemistry 42 (1970) 575 bis 579, ist die
Bestimmung von Stickstoffoxid mit Ozon auf dem Wege einer homogenen Chemilumineszenzreaktion bekannt,
bei der das Stickstoffoxid und Ozon in eine Reaktionskammer eingeführt und dort umgesetzt werden, wobei
gleichzeitig die erzeugte und von der Konzentration des Stickstoffoxids abhängige Chemilumineszenz gemessen
wird. Diese Methode vermag jedoch für eine genaue und störungsfreie Abgasanlage deswegen nicht zu
befriedigen, weil für die unterschiedlichen Gase unterschiedliche Reaktionsteilnehmer für die Chemilu-IP
mineszenzreaktion benötigt werden.
Viele der zu untersuchenden Gasgemische enthalten nämlich auch unterschiedliche Mengen anderer Stickstoffverbindungen,
wie Stickstoffdioxid und Ammoniak, wobei es manchmal wünschenswert ist, die Mengen
dieser Verbindungen in den Gasgemischen zu bestimmen. Frische Automobilabgase enthalten im allgemeinen
kein Stickstoffdioxid; bei der Lagerung dieses Abgases wird jedoch da:, darin enthaltene Stickstoffoxid
in Stickstoffdioxid umgewandelt, das wieder in Stickstoffoxid umgewandelt werden muß, damit eine genaue
Analyse erhalten wird. Viele Katalysatoren, die fi r die katalytischen Automobilabgaskonverter entwickelt
wurden, erzeugen etwas Ammoniak, das gemessen werden muß, damit ein genaues Bild der Konverterleistung
erhalten wird. Der Ammoniakgehalt von Gasgemischen, die an biologischen Prozessen beteiligt sind, ist
ebenfalls von beträchtlicher Bedeutung.
Eine dem Fachmann geläufige Methode, nach der Stickstoffdioxid in Stickstoffoxid umgewandelt werden
kann, das Chemilumineszenzdetektoren nachgewiesen werden kann, besteht darin, daß gasförmige Probengemisch
mit erhitztem korrosionsbeständigem Stahl in Kontakt zu bringen. Eine sorgfältige Analyse hat jedoch
gezeigt, daß beim Arbeiten mit korrosionsbeständigem Stahl bei der Temperatur, die zur Umwandlung von
Stickstoffdioxid in Stickstoffoxid erforderlich ist, auch etwa 80% von gegebenenfalls in dem Gasgemisch
vorhandenem Ammoniak in Stickstoffoxid umgewandelt werden. Die Umwandlung mit korrosionsbeständigern
Stahl liefert daher keine genaue Analyse von Probengemischen, die unbekannte Mengen an Stickstoffdioxid
und Ammoniak enthalten. Es wurde zwar bereits vorgeschlagen, neben solchen Konvertern
absorbierende oder adsorbierende Formen von Kohle ■*5 zur Entfernung des Ammoniaks zu verwenden; hierdurch
wird jedoch der Konstruktions- und Betriebsaufwand des Detektors beträchtlich erhöht. Außerdem
neigen diese Kohlen dazu, auch einen Teil des Stickstoffoxids und des Stickstoffdioxids zu absorbieren
oder zu adsorbieren.
Es wurde nunmehr gefunden, daß man ein Verfahren der eingangs genannten Art in sehr einfacher Weise
derart verbessern kann, daß man Stickstoffdioxid in Gasgemischen, die Stickstoffdioxid, Stickstoffoxid und
Ammoniak enthalten, bestimmen kann, indem es gelingt, das Stickstoffdioxid in Kontakt mit Molybdän, Vanadium,
Wolfram, Mangan, Silber oder Kupfer bei erhöhter Temperatur praktisch vollständig in Stickstoffoxid (NO)
umzuwandeln, ohne daß eine merkliche Umwandlung von Ammoniak oder eine Zerstörung merklicher
Mengen von bereits vorhandenem Stickstoffoxid erfolgt.
Gegenstand der Erfindung ist daher das Verfahren gemäß Hauptanspruch.
Durch Messen des Stickstoffoxidgehaltes der in die Reaktionskammer eingeführten erfindungsgemäß beiiandelten
Mischung auf dem Wege einer Chemilumineszenzreaktion und durch Vergleichen dieses Wertes
mit der Menge an Stickstoffoxid in dem ursprünglichen Gemisch läßt sich ohne v/eiteres der Gehalt an
Stickstoffdioxid einfach, genau und reproduzierbar ermitteln.
Zur Bestimmung des Gehalts des Gasgemisches an Ammoniak wird das Gasgemisch dann mit Kupfer bei
einer bestimmten Temperatur in Kontakt gebracht, um praktisch das gesamte Stickstoffdioxid und Ammoniak
in Stickstoffoxid umzuwandeln. Die Messung der Menge an Stickstoffoxid in dem erhaltenen Gemisch ergibt
einen Wert, der der Gesamtmenge an Stickstoffoxid, Stickstoffdioxid und Ammoniak in dem ursprünglichen
Gemisch entspricht. Durch einfache Rechnung wird dann die Menge jeder Verbindung in dem ursprünglichen
Gemisch erhalten.
Durch Hindurch leiten des Gasgemisches durch ein längeres Rohr, das erhitztes Molybdän, Vanadium,
Wolfram, Mangan oder Silber enthält, wird praktisch da.c gesamte Stickstoffdioxid in Stickstoffoxid umgewandelt,
ohne daß in dem ursprünglichen Gemisch bereits enthaltenes Stickstoffoxid zerstört wird und
ohne daß größere Mengen von gegebenenfalls vorhandenem Ammoniak umgewandslt werden. Erfindungsgemäß
wird bevorzugt Molybdän eingesetzt, da es hochselektiv wirkt. Mit auf etwa 475°C erhitztem
Molybdän wird eine praktisch vollständige Umwandlung von Stickstoffdioxid erreicht, ohne daß mehr als
etwa 5% von gegebenenfalls vorhandenem Ammoniak umgewandelt werden. Brauchbare Ergebnisse erzielt
man, wenn man das Molybdän bei einer Temperatur von etwa 400 bis 5500C, noch bevorzugter auf einer
Temperatur von etwa 450 bis 5500C, hält. Der Wirkungsgrad der Umwandlung beginnt gewöhnlich bei
Temperaturen unter 400°C rasch abzusinken, während die Zerstörung von Stickstoffoxid gewöhnlich bei
Temperaturen oberhalb 5500C einsetzt.
Anstelle des Molybdäns können auch Mangan und Silber verwendet werden, wobei der umgewandelte
Anteil an Ammoniak bei der Temperatur, bei der eine vollständige Umvandlung von Stickstoffdioxid erreicht
werden kann, nur geringfügig zunimmt. Vanadium und Wolfram können ebenfalls stattdessen eingesetzt
werden, wobei jedoch der Anteil an umgewandelten Ammoniak bei der Umwandlungstemperatur etwas
höher ist.
Die wirksame Lebensdauer des Molybdäns wird durch Verwendung des Molybdäns in Gegenwart von
Kohle beträchtlich verbessert, so daß man das Molybdän vorzugsweise auf der Oberfläche eines
Kohlenstoffkörpers dispergiert einsetzt. Vorzugsweise wird hierfür dichte, spektrographisch reine Kohle
verwendet. Feinteiliges Molybdän kann durch Eintauchen der Kohle in eine verdünnte Lösung eines
Molybdänsalzes und anschließende Reduktion des Molybdänsalzes mit Wasserstoff zu elementarem
Molybdän auf dem Kohlenstoff abgeschieden werden. Durch Verwendung der anderen Metalle in Verbindung
mit Kohle bzw. Kohlenstoff wird ebenfalls eine erhöhte Lebensdauer dieser anderen Metalle erreicht.
Dichte Kohlesorten absorbieren oder adsorbieren keine wesentlichen Mengen an Stickstoffoxid, Stickstoffdioxid
oder Ammoniak und ermöglichen damit eine rasche Verfahrensführung. Weniger dichte Kohlesorten,
wie Ruß, Aktivkohle, Graphit usw. können zwar verwendet werden, erfordern jedoch eine Unterbrechung
nach jedem Betriebszyklus zur Einstellung des Absorptions- und Adsorptions-Gleichgewichtes. Für die
bevorzugten dichten Kohlesorten ist eine Dichte von wenigstens 90% der Theorie typisch.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wandelt man zur
zusätzlichen Messung der Menge an Ammoniak in dem Gasgemisch praktisch das gesamte Stickstoffdioxid und
Ammoniak durch Kontakt des Gasgemisches mit Kupfer bei erhöhter Temperatur in Stickstoffoxid um
und mißt die Menge an Stickstoffoxid in dem erhaltenen Gasgemisch.
Zur Umwandlung des gesamten Ammoniaks und Stickstoffdioxids in Stickstoffoxid kann man ein
längeres Rohr, das Kupfer enthält, verwenden. Der beste Umwandlungswirkungsgrad wird erzielt wenn
das Kupfer bei etwa 410 bis 425° C gehalten wird. Man
erzielt bereits brauchbare Ergebnisse mit Kupfer, das auf einer Temperatur von etwa 350 bis 5000C gehalten
wird, wenngleich ein Bereich von 400 bis 45O0C bevorzugt wird. Unterhalb 3500C beginnt der Umwandlungswirkungsgrad
rasch abzunehmen, während bei Temperaturen über 5000C eine Zerstörung des Stickstoffoxids
einsetzt.
Die Wirksamkeit des Kupfers wird eDenfalls erhöht, wenn das Kupfer in Gegenwart von Kohle angewandt
wird und beispielsweise auf der Oberfläche eines Kohlensioffkörpers dispergiert ist. Zur Umwandlung
des Ammoniaks müssen selbstverständlich ausreichende Mengen an Sauerstoff vorhanden sein.
Der Mechanismus der Umwandlungen ist nicht völlig geklärt. Vorläufige Untersuchungen haben jedoch
gezeigt, daß Molybdän bei der Umwandlung des Stickstoffdioxids oxidiert wird und daß das entstandene
Molybdänoxid durch die daneben vorliegende Kohle reduziert wird. Ein ähnlicher Mechanismus findet
offenbar bei der Verwendung von Kupfer bei der Umwandlung von Stickstoffdioxid statt, wobei jedoch
das Ammoniak durch das Kupfer katalytisch oxidiert wird.
Vorzugsweise werden die in den oben erwähnten Offenlegungsschriften angegebenen Chemilumineszenzmethoden
zur Messung des Stickstoffoxids in den Gasgemischen angewandt, die aus den Konvertern
erhalten werden, in denen der Kontakt des Gasgemisches mit Molybdän, Vanadium, Wolfram, Mangan,
Silber oder Kupfer erfolgt. Diese Detektoren arbeiten rasch, genau und sind gegen sehr unterschiedliche
Anteile an Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Schwefeldioxid und Wassserdampf, das heißt Gase, von denen
einige fast stets in Abgasen vohanden sind, während andere während der Umwandlung von Stickstoffdioxid
und Ammoniak erzeugt werden, umempfindlich.
Gasgemische, von denen bekannt ist, daß sie nur eine oder zwei der Verbindungen enthalten, können in
vereinfachten Methoden und in einem breiteren Bereich von Betriebsbedingungen analysiert werden. Beispielsweise
kann das Stickstoffdioxid in Gemischen, die nur Stickstoffoxid und Stickstoffdioxid enthalten, durch
Kontakt mit Molybdän, Mangan, Silber, Vanadium, Wolfram oder Kupfer umgewandelt werden. Bei
Gemischen, von denen bekannt ist, daß sie frei von Stickstoffoxid sind, können etwas höhere Temperaturen
angewandt werden. Gemische, von denen bekannt ist, daß sie nur Ammoniak enthalten, können direkt
analysiert werden, indem die Gemische mit Kupfer in Kontakt gebracht werden und das erzeugte Stickstoffoxid
gemessen wird. Andere Gase, die in Stickstoffoxid und Ammoniak umgewandelt werden können, können
ebenfalls analysiert werden.
Anhand der Fie. 1 und 2 sei dip Erfindung im
folgenden näher erläutert.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung einer Vorrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens, die als Stickstoffdioxidkonverter bzw. Ammoniakkonverter zwischen dem
Durchflußmeßgerät für das Probengemisch und der Reaktionskammer eines Chemilumineszenzdetektors
angeordnet ist. Die Konverter sind parallel zueinander angeordnet, und es ist ferner eine direkte Verbindung
vorhanden, die die Messung des Stickstoffoxids in dem ursprünglichen Gasgemisch erlaubt.
Die F i g. 2 zeigt einen Querschnitt einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
das heißt einse Konverters, der das erfindungsgemäß verwendete Metall auf einem Kohlenstoffrohr dispergiert
enthält.
Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist die Chemilumineszenzreaktionskammer
10 an einem Ende mit einem Photomultiplier 12 verbunden. Die Ausgangsleitungen des Photomultipliers sind über einen elektronischen
Verstärker 14 mit einem Ausgabegerät 16 verbunden. An das andere Ende der Reaktionskammer 10 ist eine
Auslaßleitung IS angeschlossen, die mit einer Vakuumpumpe 20 verbunden ist.
Die Reaktionsteilnehmerleitung 22 verbindet das Reaktionsteilnehmerdurchflußmeßgerät 24 mit dem
Inneren der Reaktionskammer 10. Die Leitung 26 führt dem Durchflußmeßgerät 24 ein geeignetes Reaküonsteilnehmergemisch
zu.
Die Probenleitung 28 verbindet die Vereinigungsstelle der drei Leitungen 30,32 und 34 mit dem Inneren der
Reaktionskammer 10. Ein Ventil 36 verbindet die Leitung 30 über einen weiteren Dreiwegeanschluß 37
mit einem Probengemischdurchflußmeßgerät 38. Dem Durchflußmeßgerät 38 wird über eine Leitung 40 ein
gasförmiges Probengemisch zugeführt.
Die Le;tung 32 ist über das Ventil 42 und über den
Stickstoffdioxidkonverter 44 mit dem Anschluß 37 und dem Durchflußmeßgerät 38 verbunden. Ebenso verbindet
das Ventil 46 über den Ammoniakkonverter 48 die Leitung 34 mit dem Durchflußmeßgerät 38. Weitere
Einzelheiten der Reaktionskammer 10 und der Durchflußmeßgeräte 24 und 38 sind in den oben angegebenen
Offenlegungsschriften beschrieben.
Wie die F i g. 2 zeigt bestehen die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten
Konverter 44 und 48 aus einem zylindrischen Quarzrohr 50. das außen mit einer Widerstandsheizwicklung 52
umgeben ist Die Heizwicklung 52 ist an eine (nicht dargestellte) geeignete Energiequelle angeschlossen. In
das Quarzrohr 50 ist ein Kohlenstoffrohr 54 dicht eingepaßt. Das Kohlenstoffrohr 54 weist einen Längsdurchlaß
56 auf, der sich über seine gesamte Länge erstreckt
Der Durchlaß 56 des Rohrs in dem Stickstoffdioxidkonverter 44 enthält feinteilige Molybdänteilchen,
während der Durchlaß 56 des Rohrs in dem Ammoniakkonverter 48 feinteilige Kupferteilchen enthält Die
Metallteilchen in den Durchlässen kommen mit dem Gasgemisch, das die Durchlässe passiert und auch mit
dem Kohlenstoff des Rohrs in Kontakt Jedes Rohr 54 wird durch Ausbohren des Durchlasses 56 in einem
massiven Stab aus spektrographisch reinem Kohlenstoff, Eintauchen des Rohrs in eine ammoniakalische
Lösung von Molybdänoxid für den Konverter 44 und eine wäßrige Lösung von Kupferacetat für den
Konverter 48, Halten des eingetauchten Rohrs in einem Vakuum zur Entgasung wenigstens eines Teiles des
Rohrs, Trocknen des Rohrs und Reduzieren der abgeschiedenen Metallsalze durch Erwärmen in Wasserstoff
hergestellt.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Heizwicklung 52 ausreichend elektrische
Energie zugeführt, um die Molybdänteilchen auf dem Kohlenstoff rohr des Konverters 44 auf etwa 475°C
und die Kupferteilchen auf dem Kohlenstoffrohr des Konverters 48 auf etwa 410°C zu erhitzen. Dem
Durchflußmeßgerät 38 wird über die Leitung 40 ein gasförmiges Probengemisch, das eine unbekannte
Menge an Stickstoffoxid, Stickstoffdioxid und Ammoniak enthält, zugeführt. Ein Reaktionsteilnehmergemisch,
das typischerweise aus etwa 2% Ozon und als Rest Sauerstoff besteht, wird dem Reaktionsteilnehmerdurchflußmeßgerät
24 zugeführt. Die Durchflußmeßgeräte 24 und 38 wirken mit der Pumpe 20 zusammen, um
in der Reaktionskammer 10 den gewünschten Druck zu erzeugen. Diese Drucke betragen vorzugsweise etwa
0,0067 bar oder mehr.
Die Ventile 42 und 46 sind zunächst geschlossen, so daß das gasförmige Probengemisch durch das offene
Ventil 36 über die Leitung 28 in die Reaktionskammer strömt. Die durch die Reaktion des in dem Probengemisch
enthaltenen Stickstoffoxids mit dem Ozon in dem Reaktionsteilnehmergemisch erzeugte Chemilumineszenz
wird mit Hilfe des Ausgabegerätes 16 abgelesen.
Dann wird das Ventil 36 geschlossen und das Ventil 42 geöffnet, so daß das gasförmige Probengemisch aus dem
Durchflußmeßgerät 38 über den Stickstoffdioxidkonverter 44 zu der Reaktionskammer strömt Das in dem
Probengemisch enthaltene Stickstoffdioxid wird erfindungsgemäß quantitativ in Stickstoffoxid umgewandelt,
das sich zu dem in dem ursprünglichen Probengemisch enthaltenen Stickstoffoxid addiert. Die erhaltene Menge
an Stickstoffoxid in dem in die Reaktionskammer eintretenden Gasgemisch wird gemessen und festgestellt.
Eine einfache Rechnung liefert die Menge an in dem ursprünglichen Probengemisch enthaltenem Stick-Stoffdioxid.
Dann wird das Ventil 46 geöffnet und das Ventil 42 geschlossen, so daß das gasförmige Probengemisch aus
dem Durchflußmeßgerät 38 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
durch den Ammoniakkonverter 48 auf seinem Weg zur Reaktionskammer strömt Das in dem Probengemisch
enthaltene Stickstoffdioxid und das Ammoniak werden quantitativ in Stickstoffoxid umgewandelt, das sich zu
dem in dem ursprünglichen Probengemisch enthaltenen
so Stickstoffoxid addiert. Durch entsprechende Messungen und Subtraktionen ergibt sich die in dem ursprünglichen
Gemisch enthaltene Ammoniakmenge.
Die Rohre 44 der verwendeten Konverter, die eine Länge von 13 cm, einen Durchlaß 56 mit einem
Durchmesser von etwa 3,2 mm und einen Außendurchmesser von 6,4 mm besitzen, zeigen innerhalb weiter
Konzentrationsbereiche brauchbare Leistungen. Zum Auftrag der Metalle auf die Rohre werden gewöhnlich
Metallösungen mit einem Metallgehalt von etwa 1% verwendet Man kann jedoch sehr unterschiedliche
Konzentrationen anwenden. Analysen haben gezeigt daß die Länge, Größe und Gestalt der Konverter und
die Lösungskonzentrationen beträchtlich geändert werden können.
Die erfindungsgemäß verwendeten Metalle der Konverter können durch Aufdampfen, Aufsprühen oder
Vaakumtauchen in wäßrige oder nicht wäßrige Lösungen oder Dispersionen aufgebracht werden. Anstelle
des Auftrags der Metalle auf den Kohlenstoff können Kohlenstoffteilchen auf ein Rohr aus dem betreffenden
Metall aufgebracht werden. Beispielsweise erhält man einen brauchbaren Konverter zur Umwandlung von
Ammoniak und Stickstoffdioxid durch Überziehen eines Kupferrohres mit einer verdünnten Zuckerlösung und
Verkohlen des Zuckers. Während des Betriebs von Konvertern, deren Metalle mit Kohlenstoff in irgendeiner
Form in Kontakt stehen, müssen Gleichgewichtsverhältnisse für die Absorption und Adsorption des
Kohlenstoffs mit der gasförmigen Mischung herrschen, um falsche Ergebnisse zu vermeiden. Aus diesem Grund
werden dichte Formen des Kohlenstoffs bevorzugt.
Probengemische aus der Atmosphäre, von aufbewahrten Automobilabgasen und von vielen anderen
Quellen enthalten im allgemeinen verhältnismäßig große Mengen Stickstoffdioxid und verhältnismäßig
geringe Mengen Ammoniak. Ein Stickstoffdioxidkonverter aus Molybdän, der bei etwa 475° C betrieben
wird, wandelt das gesamte Stickstoffdioxid zu etwa 5% des vorhandenen Ammoniaks um, so daß eine einfache
Subtraktion einen brauchbaren Näherungswert für die Menge an Stickstoffdioxid in solchen Gemischen liefert.
Bei Probengemischen, die höhere Mengen Ammoniak enthalten, oder zur Erzielung einer höheren Genauigkeit
können die Gesamtmenge an Ammoniak gemessen und der für das Gemisch aus dem Stickstoffdioxidkonverter
festgestellte Wert so eingestellt werden, daß die geringe Ammoniakumwandlung in dem Stickstoffdioxidkonverter
berücksichtigt wird. Gewünschtenfalls können auch empirisch ermittelte Werte für das
Ausmaß der Ammoniakumwandlung in Stickstoffdioxidkonvertern, die eines der anderen obengenannten
Metalle enthalten, angewandt werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Verfahren zur Bestimmung der Menge an Stickstoffdioxid in einem Gasgemisch durch Einführen
der Mischung in eine Reaktionskammer, Zuführen eines Reaktionsteilnehmers, dessen Reaktion
mit dem in dem Gasgemisch enthaltenen Stickstoffoxid Chemilumineszenz erzeugt, und Messen
der Chemilumineszenz, dadurch gekennzeichnet,
daß man vor der Einführung der Mischung in die Reaktionskammer zum Zwecke der Messung praktisch das gesamte Stickstoffdioxid
durch Kontakt des Gasgemisches mit Molybdän, Vanadium, Wolfram, Mangan, Silber oder Kupfer
bei erhöhter Temperatur in Stickstoffoxid (NO) überführt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umwandlung durch Kontakt
des Gasgemisches mit Molybdär mit einer Temperatur von etwa 400° C bis 550° C durchführt
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Molybdän auf der Oberfläche eines
Kohlenstoffkörpers dispergiert ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umwandlung durch Kontakt
des Gasgemisches mit Molybdän bei einer Temperatur von etwa 45ö° C bis 500° C durchführt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur zusätzlichen Messung der
Menge an Ammoniak in dem Gasgemisch praktisch das gesamte Stickstoffdioxid und Ammoniak durch
Kontakt des Gasgemisches mit Kupfer bei erhöhter Temperatur in Stickstoffoxid umwandelt und die
Menge an Stickstoffoxid in dem erhaltenen Gasgemisch mißt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupfer auf der Oberfläche eines
Kohlenstoffkörpers dispergiert ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupfer eine Temperatur von etwa
350°Cbis500°Chat.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupfer eine Temperatur von etwa
400°Cbis425°Chat.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15800371A | 1971-06-29 | 1971-06-29 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2264718A1 DE2264718A1 (de) | 1974-11-28 |
| DE2264718B2 DE2264718B2 (de) | 1979-03-01 |
| DE2264718C3 true DE2264718C3 (de) | 1979-10-25 |
Family
ID=22566280
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2264718A Expired DE2264718C3 (de) | 1971-06-29 | 1972-06-28 | Verfahren zur Bestimmung von Stickstoffdioxid in Gasgemischen |
| DE2231681A Expired DE2231681C3 (de) | 1971-06-29 | 1972-06-28 | Verfahren zur Bestimmung der Menge an Stickstoffverbindungen in einem Gasgemisch |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2231681A Expired DE2231681C3 (de) | 1971-06-29 | 1972-06-28 | Verfahren zur Bestimmung der Menge an Stickstoffverbindungen in einem Gasgemisch |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3730686A (de) |
| JP (2) | JPS5213757B1 (de) |
| CA (1) | CA956142A (de) |
| DE (2) | DE2264718C3 (de) |
| FR (1) | FR2143900B1 (de) |
| GB (2) | GB1343859A (de) |
| IT (1) | IT972328B (de) |
| SE (1) | SE385978B (de) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3870468A (en) * | 1972-06-16 | 1975-03-11 | Beckman Instruments Inc | Nitrogen dioxide analysis |
| US3919397A (en) * | 1973-11-30 | 1975-11-11 | Aerochem Research Labs Inc | Catalytic preparation of NO |
| US3904371A (en) * | 1974-03-04 | 1975-09-09 | Beckman Instruments Inc | Chemiluminescent ammonia detection |
| US3967933A (en) * | 1974-05-23 | 1976-07-06 | Monitor Labs, Inc. | Dual channel nitrogen oxides analyzer |
| US4193963A (en) * | 1974-09-20 | 1980-03-18 | Petroleo Brasileiro S.A.-Petrobras | Apparatus for the determination of chemical compounds by chemiluminescence with ozone |
| US3979501A (en) * | 1975-03-28 | 1976-09-07 | Meloy Laboratories, Inc. | Method and apparatus for converting nitrogen dioxide to nitric oxide |
| US3996005A (en) * | 1975-10-14 | 1976-12-07 | Rockwell International Corporation | Detection and measurement of NO2 and O3 |
| JPS5261167A (en) * | 1975-11-15 | 1977-05-20 | Agency Of Ind Science & Technol | Method of converting no2 to no and composition for converting |
| JPS5299391U (de) * | 1976-01-12 | 1977-07-27 | ||
| US4170967A (en) * | 1976-02-04 | 1979-10-16 | Robert Bosch Gmbh | Apparatus for controlling the mixture of an internal combustion engine |
| JPS52138791U (de) * | 1976-04-15 | 1977-10-21 | ||
| GB1590023A (en) * | 1976-08-24 | 1981-05-28 | Johnson Matthey Co Ltd | Catalytic decomposition of nitrogen oxides |
| ZA796569B (en) | 1978-12-15 | 1981-09-30 | Johnson Matthey Co Ltd | Monitoring process and apparatus |
| US4412006A (en) * | 1980-08-01 | 1983-10-25 | University Of Iowa Research Foundation | Method for determination of nitrate and/or nitrite |
| US20060108221A1 (en) * | 2004-11-24 | 2006-05-25 | William Goodwin | Method and apparatus for improving measuring accuracy in gas monitoring systems |
| WO2015199870A1 (en) * | 2014-06-26 | 2015-12-30 | The United States Of America, Represented By The Secretary Of Commerce | A measurement of total reactive nitrogen, noy, together with no2, no, and o3 via cavity ring-down spectroscopy |
| CN104330355A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-02-04 | 武汉怡特环保科技有限公司 | 双光路氮氧化物分析装置 |
-
1971
- 1971-06-29 US US00158003A patent/US3730686A/en not_active Expired - Lifetime
-
1972
- 1972-03-16 IT IT49036/72A patent/IT972328B/it active
- 1972-03-17 CA CA137,413A patent/CA956142A/en not_active Expired
- 1972-05-19 GB GB2365272A patent/GB1343859A/en not_active Expired
- 1972-05-19 GB GB2365272A patent/GB1343858A/en not_active Expired
- 1972-06-01 SE SE7207180A patent/SE385978B/xx unknown
- 1972-06-28 DE DE2264718A patent/DE2264718C3/de not_active Expired
- 1972-06-28 DE DE2231681A patent/DE2231681C3/de not_active Expired
- 1972-06-29 FR FR727223624A patent/FR2143900B1/fr not_active Expired
- 1972-06-29 JP JP47064586A patent/JPS5213757B1/ja active Pending
- 1972-06-29 JP JP47064587A patent/JPS515959B1/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT972328B (it) | 1974-05-20 |
| DE2264718B2 (de) | 1979-03-01 |
| JPS515959B1 (de) | 1976-02-24 |
| DE2231681C3 (de) | 1975-08-21 |
| SE385978B (sv) | 1976-07-26 |
| FR2143900A1 (de) | 1973-02-09 |
| GB1343859A (en) | 1974-01-16 |
| DE2231681B2 (de) | 1975-01-09 |
| DE2231681A1 (de) | 1973-01-11 |
| FR2143900B1 (de) | 1973-07-13 |
| GB1343858A (en) | 1974-01-16 |
| DE2264718A1 (de) | 1974-11-28 |
| US3730686A (en) | 1973-05-01 |
| JPS5213757B1 (de) | 1977-04-16 |
| CA956142A (en) | 1974-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2264718C3 (de) | Verfahren zur Bestimmung von Stickstoffdioxid in Gasgemischen | |
| DE19616760C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung gasförmiger Oxidationsprodukte | |
| DE69520425T2 (de) | Verfahren zur isotopenzusammensetzungsanalyse und isotopenzusammensetzungsanalysator | |
| DE2442346B2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von quecksilber-spuren in fluessigkeiten | |
| DE69125343T2 (de) | Einspritzströmungsanalyse von gesamt-anorganischem Phosphat | |
| DE2621616A1 (de) | Analytisches verfahren und vorrichtung zur bestimmung des gesamt-stickstoff- und/oder -kohlenstoffgehalts in waessrigen systemen | |
| DE2330084B2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Stickstoffdioxydgehaltes in einem Gasstrom | |
| DE2902056A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des gesamtstickstoffgehalts in waessrigen systemen | |
| DE2424689A1 (de) | Verfahren zum analysieren von quecksilber | |
| DE69228519T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur analytischen Bestimmung von Halogenen,Schwetel undPhosphor | |
| DE3632480C2 (de) | ||
| DE3002377C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung von flüchtigen Metallhydriden | |
| DE2427655A1 (de) | Verfahren zur quantitativen bestimmung von sauerstoff in organischen verbindungen und system zur durchfuehrung des verfahrens | |
| DE3511687C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen von organischem Kohlenstoff in Wasser | |
| DE1598361C3 (de) | Verfahren zur Bestimmung des Gehaltes einer Flüssigkeit an anorganischem Kohlenstoff | |
| DE2348090C2 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Überführung von in einer Flüssigkeit gelösten Gaskomponenten in ein Trägergas | |
| DE2831287C2 (de) | Verfahren zur Erzeugung einer definierten Wasserdampfmenge geringer Konzentration und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
| EP0281938B1 (de) | Vorrichtung zur Wärmebehandlung von gasförmigen Messproben | |
| DE2851821A1 (de) | Verfahren zur umwandlung des in einem zu analysierenden gasgemisch enthaltenen anteils an ammoniak in stickmonoxyd mit hilfe eines in einer reaktionskammer erhitzten katalysators | |
| DE19646265C2 (de) | Anordnung zur Messung des in wäßrigen Proben enthaltenen, gesamten gebundenen Stickstoffs (TN¶b¶) | |
| EP0909951B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur quantitativen Bestimmung des Gehalts von reinem und/oder gebundenem Wasserstoff | |
| EP0388589A2 (de) | Verfahren zum Bestimmen von zersetzungsfähigen Kohlenstoffverbindungen in Wasser | |
| AT523258B1 (de) | Verfahren zur Bestimmung von Isotopenverhältnissen | |
| DE2737429C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des chemischen Sauerstoffbedarfs von in Wasser gelösten organischen Substanzen | |
| DE2014498C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Kohlenstoffgehaltes in wäßrigen Lösungen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OF | Willingness to grant licences before publication of examined application | ||
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |