DE2424689A1 - Verfahren zum analysieren von quecksilber - Google Patents
Verfahren zum analysieren von quecksilberInfo
- Publication number
- DE2424689A1 DE2424689A1 DE2424689A DE2424689A DE2424689A1 DE 2424689 A1 DE2424689 A1 DE 2424689A1 DE 2424689 A DE2424689 A DE 2424689A DE 2424689 A DE2424689 A DE 2424689A DE 2424689 A1 DE2424689 A1 DE 2424689A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- mercury
- zone
- vapor
- incineration
- gas
- 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.)
- Granted
Links
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 88
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 title claims description 67
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 29
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 18
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 17
- 229910000497 Amalgam Inorganic materials 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000004380 ashing Methods 0.000 claims description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000005267 amalgamation Methods 0.000 claims description 9
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 claims 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 5
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229940008718 metallic mercury Drugs 0.000 description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L barium carbonate Chemical compound [Ba+2].[O-]C([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002731 mercury compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- UOFGSWVZMUXXIY-UHFFFAOYSA-N 1,5-Diphenyl-3-thiocarbazone Chemical compound C=1C=CC=CC=1N=NC(=S)NNC1=CC=CC=C1 UOFGSWVZMUXXIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- 241000269907 Pleuronectes platessa Species 0.000 description 1
- 239000012494 Quartz wool Substances 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical class [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229960004643 cupric oxide Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- -1 mercury-II ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G01N31/12—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using combustion
-
- 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
- Y10T436/25—Chemistry: analytical and immunological testing including sample preparation
- Y10T436/25375—Liberation or purification of sample or separation of material from a sample [e.g., filtering, centrifuging, etc.]
- Y10T436/255—Liberation or purification of sample or separation of material from a sample [e.g., filtering, centrifuging, etc.] including use of a solid sorbent, semipermeable membrane, or liquid extraction
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Description
Patentanwalt·
Dlpl.-!ng.R.BEETZMn
Dlpl-lng. K. LAMPRECHT
• ttünohen 22, SUlnwiortrtr. M
024-22.648P 21. 5. 1974
Kabushiki Kaisha Sugiyama-Gen Iriki (SUGIYAMA-GEN ENVIRONMENTAL SERVICES)
Tokio (Japan)
Verfahren zum Analysieren von Quecksilber
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Analysieren von Quecksilber. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Analyseverfahren
zur raschen und einfachen quantitativen Analyse sehr geringer in Wasserproben, lebenden Körpern, Mineralstoffen und Luft enthaltener
Quecksilbermengen.
Bisher wurde die quantitative Analyse von Quecksilber entweder durch Oxydation eines quecksilberhaltigen Stoffes zwecks Umwandlung
des" in verschiedenen Formen vorliegenden Quecksilbers in Quecksilber-
024-(73-104)-T-r
II-Verbindungen, die dann mit Dithizon extrahiert und der Kolorimetrie
unterworfen wurden, oder durch Reduktion eines quecksilberhaltigen
Stoffes mit einem starken Reduktionsmittel, wie z.B. einem Zinn-II-SaIz
oder Ascorbinsäure durchgeführt, um metallisches Quecksilber aus dem Stoff freizusetzen und dieses dann zur Durchführung einer
Atomspektralabsorptionsmessung zu verdampfen. Bei Anwendung dieser Prozesse ist jedoch eine Vorbehandlung zur Zersetzung der anderen
vorhandenen Bestandteile mit einer starken Säure oder einem starken
Oxydationsmittel erforderlich, um Quecksilber in Quecksilber-II-Ionen
umzuwandeln. Diese Vorbehandlung hat einige Nachteile, z. B. benöLigt sie eine lange Zeitdauer von bis zu 10 Stunden oder mehr und
führt unvermeidlich zu analytischen Fehlern aufgrund einer Verdampfung des Quecksilbers. In jedem Fall bringt eine Verdampfung von metallischem
Quecksilber oft Analysefehler mit sich und gilt bei bekannten Analyseverfahren als eine der unerwünschten Eigenschaften metallischen
Quecksilbers.
Der Erfinder dieser Anmeldung entwickelte bereits ein Verfahren zur quantitativen Analyse von Quecksilber, das diese normalerweise
unerwünschte Eigenschaft nutzbar macht und die Schritte der vollständigen Veraschung einer quecksilberhaltigen Probe, um daraus atomares
Quecksilber als Dampf freizusetzen, der Kontaktierung des Quecksilberdampfes mit einem zur Amalgamierung geeigneten Metall zwecks
Bindung des Quecksilberdampfes als Amalgam der Erhitzung des Amalgams zwecks Wiedererzeugung von Quecksilberdampf und der Messung
der Menge dieses Dampfes vorsieht. Im Vergleich mit den bekannten Verfahren ist dieses vom Erfinder der vorliegenden Anmeldung vorgeschlagene
Verfahren ziemlich einfach und hinsichtlich der Behandlungsdauer sehr vorteilhaft. Bei Durchführung dieses Verfahrens haftet oder
509812/0690
klebt jedoch ein Teil des sauren Veraschungsgases, das bei Veraschung
einer quecksilberhaltigen Probe entsteht, an der Innenseite der Glasrohre, durch die es zusammen mit einem Trägergas zu
Analysiergeräten geleitet wird, und kondensiert daran a Is eine etwas
säuerliche Flüssigkeit. Dementsprechend geht möglicherweise eine gewisse Menge des aus der Probe freigesetzten Quecksilbers
durch Adsorption an den Glasrohren vor dem Erreichen der Analysiergeräte
verloren. Daher vermag man nach diesem vorgeschlagenen Verfahren die Menge des Quecksilbers noch nicht genau genug
zu messen. Andererseits entwickelt eine stickstoffhaltige Probe, wie z. B. Protein, Stickstoffoxide bei der Veraschung, und ein Teil dieser
Oxide wird an der Oberfläche des Amalgamiermittels adsorbiert und gleichzeitig mit der Freisetzung des Quecksilbers aus seinem Amalgam
desorbiert. Wenn nun das Quecksilber mittels Atomspektralabsorption
gemessen wird, führen solche gleichzeitig vorliegenden Stickstoffoxide zu Meßfehlern.
In den letzten Jahren wird es mehr und mehr wichtig, in der Lage zu sein, sehr geringe Mengen von in Abgas, Abwasser und organischen
Stoffen enthaltenem Quecksilber schnell zu analysieren. Daher ergibt sich ein erhebliches Bedürfnis, über ein diesen Anforderungen
voll genügendes Analyseverfahren verfügen zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum schnellen und einfachen quantitativen Analysieren von Quecksilber anzugeben,
bei dem eine besondere Vorbehandlung der zu analysierenden Probe nicht erforderlich ist, das sich automatisch durchführen
läßt und mit dem sehr geringe Quecksilbermengen in gasförmigen, wäßrigen und festen Proben erfaßbar sind, und zusätzlich eine neue
509812/0690
•' j. 4 -
Art von Veraschungsvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
zu entwickeln.
Als Ergebnis umfangreicher Forschungsarbeiten zur Überwindung der Nachteile der bekannten Verfahren und des vom Erfinder bereits
vorgeschlagenen Verfahrens wurde nun gefunden, daß sich die ungünstige Auswirkung des sauren Veraschungsgases vermeiden läßt, indem
man die sich vom Ausgang des Veraschungsofens zu einem spiralförmigen oder wendeiförmigen Kühlrohr erstreckenden Glasrohre erhitzt.
Die Erfindung basiert zum Teil auf diesem Befund.
Gegenstand der Erfindung, womit die genannte Aufgabe gelöst wird, ist zunächst ein Verfahren zur quantitativen Analyse von Quecksilber,
mit dem Kennzeichen, daß man eine quecksilberhaltige Probe in Gegenwart von Sauerstoff zwecks völliger Veraschung der Probe und
Bildung eines atomares Quecksilber enthaltenden Dampfes - vorzugsweise auf eine Temperatur im Bereich von 400 bis HOO C - erhitzt,
diesen Dampf durch ein ein basisches Salz enthaltendes, erhitztes Glasrohr leitet, den Dampf abkühlt, den abgekühlten Dampf zwecks
Erfassung des Quecksilbers als Amalgam in Kontakt mit einem zur Amalgaihierung geeigneten Metall bringt, das Amalgam zur Wiederfreisetzung
des Quecksilberdampfes erhitzt und die Menge des Quecksilberdampfes mißt.
Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren dient die Verwendung eines basischen.Salzes zur Absorption des sauren Veraschungsgases,
wobei das Erhitzen des das basische Salz enthaltenden Glasförderrohres die Kondensation jeder quecksilberhaltigen Flüssigkeit verhindert
und so eine genaue Messung der Quecksilbermenge ermöglicht.
509812/0690
Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Veraschungsvorrichtung
zur Durchführung dieses Verfahrens, die gekennzeichnet ist durch eine mit einer äußeren Heizeinrichtung (Wicklung) und einem Trägergaseinlaß
versehene Veraschungszone, eine mit einem basischen Salz gefüllte, mit einer äußeren Heizeinrichtung (Wicklung) versehene und
das Gas von der Veraschungszone aufnehmende, saures Gas absorbierende Zone, eine Kühlzone zum Kondensieren des Wassers aus dem
Veraschungsgas nach dessen Durchgang durch die Absorptionszone, eine mit einem zur Amalgamierung geeigneten Metall gefüllte Quecksilbererfassung
szone mit einer äußeren Heizeinrichtung (Wicklung) zum Erhitzen des gebildeten Amalgams zwecks Wiederfreisetzung des Quecksilberdampfes
aus dem Amalgam und einen Auslaß aus dieser Zone zum Ableiten des Trägergases und Leiten des wiederfreigesetzten Quecksilberdampfes
zu einer Quecksilberdampfmeßeinrichtung.
Die Erfindung gibt also ein Verfahren zur quantitativen Analyse von Quecksilber in veraschbaren Proben an, das die Erhitzung einer
quecksilberhaltigen Probe in Gegenwart von Sauerstoff zwecks vollständiger Veraschung der Probe und Bildung eines atomares Quecksilber
enthaltenden Dampfes, das Leiten dieses Dampfs durch ein ein basisches
Salz enthaltendes, erhitztes Glasrohr, das Abkühlen des Dampfes, die Kontaktierung des abgekühlten Dampfes mit einem zur Amalgamierung geeigneten Metall zwecks Erfassung des Quecksilbers als
Amalgam, das Erhitzen des Amalgams zum Wiederfreisetzen des Quecksilberdampfes und das Messen der Menge dieses Dampfes vorsieht
. Erfindungsgemäß läßt sich -die quantitative Analyse von Quecksilber schnell und automatisch in einer einfachen und genauen Weise
ohne Anwendung einer besonderen Vorbehandlung durchführen.
509812/0690
242Λ689
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert; darin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung enes Ausführungsbeispiels der
Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Analyseverfahrens, und
Fig. 2 eine grafische Darstellung der Ergebnisse von im Beispiel 1
mittels Atomspektralabsorptionsmessung durchgeführten Analysen im Vergleich mit einer Messung nach dem Stand der
Technik und einer Kontrollmessung.
Gemäß Fig. 1 wird ein Probenbehälter 2 mit einer zu analysierenden.
Probe gefüllt und in die Veraschungszone 3 eines Veraschungsrohres
eingesetzt. Ein Trägergas, wie ζ. B. Luft oder Sauerstoff, wird in das
Rohr durch einen Trägergaseinlaß 1 eingeführt. Die Einführung des Trägergases
wird mit Hilfe einer Membranpumpe oder eines Kompressors oder unter Verwendung eines Eigendruckgases direkt aus einer Druckluft-
oder Sauser stoffbombe, die nicht dargestellt sind, vorgenommen.
Es ist selbstverständlich, daß ein solches Trägergas durch geeignete Maßnahmen vorher von Quecksilber gereinigt werden sollte. Die Probenveraschungszone
3 besteht z. B. aus einem mit einem Füllstoff be-. schickten Quarzrohr und wird äußerlich auf 400 bis 1100 C, vorzugsweise
600 bis 850 C, durch eine geeignete, in Fig. langedeutete, elektrische
Heizwicklung erhitzt, die sich in verschiedenen Stufen, z.B. vier Stufen, schalten läßt, um eine Änderung des Heizbereichs und damit
Einstellung eines optimalen Veraschungszustandes je nach der Art der Probe zu ermöglichen. Die Probe wird durch die Veraschung in
dieser Zone thermisch zersetzt, und es bildet sich verdampftes Queck-
509812/0690
2A2A689
silber. Wenn die Probe die Form einer wäßrigen Lösung hat, sollte die Aufheizgeschwindigkeit so gesteuert werden, daß ein stoßweises
Sieden vermieden wird. Quecksilberverbindungen in verschiedenen Formen werden durch diese Veraschungsbehandlung zersetzt, wodurch
ebenfalls ein atomares Quecksilber enthaltender Dampf gebildet wird. Gewöhnlich wird ein Füllstoff in das Veraschungsrohr eingebracht,
um die vollständige Veraschung der Probe zu fördern, üblicherweise
wird Quarzwolle als Füllstoff verwendet, doch läßt sich bei Be*- darf auch ein Oxydationskatalysator, wie z. B. Cuprioxid, Kobältoxide,
Platin oder Palladium, verwenden.
Das durch die thermische Zersetzung gebildete Gas wird im Trägergas mitgerissen und durch eine Zone 4 geleitet, in die vorher
ein (schraffiert dargestelltes) basisches Salz als Teilchen- oder Körnchenbett eingefüllt wurde. Mögliche basische Salze für diesen Zweck
sind Karbonate von Alkali- und Erdalkalimetallen, z. B. Kaliumkarbonat, Natriumkarbonat und Bariumkarbonat. Das saure oder säuerliche
Veraschungsgas wird beim Durchgang durch diese Zone 4 neutralisiert.
Die Zone 4 wird durch die dargestellte Heizwicklung vorzugsweise auf 200 bis 700 C erhitzt, um eine Adsorption von Quecksilber
am basischen Salz zu verhindern. Das vom Trägergas mitgeführte Veraschungsgas wird dann durch ein wendeiförmiges Kühlrohr
5 geleitet und zu einer Wasserbeseitigungszone 6 gefördert, wo Wasserdampf zur Kondensation gebracht und vom Gas getrennt wird. Die
Kühlung des Gases nimmt man entweder durch Wasserkühlung oder durch Luftkühlung vor, und das kondensierte Wasser wird aus dem
System abgezogen. Vorzugsweise steuert man den Teildruck des Wasserdampfes im Trägergas, das durch die Wasserbeseitigungszone 6
hindurchgegangen ist, so, daß der Teildruck auf unterhalb des Sättigungswasserdampfdruckes
eingestellt wird.
509812/0 6 90
Das vom Wasser befreite Gas wird dann zu einer Quecksilbererfässungszone
7 gefördert, wo das im Gas enthaltene metallische Quecksilber in Kontakt mit einem Amalgamierungsmittel gebracht und
als Amalgam erfaßt wird. Das Quecksilbererfassungsmittel ist ein zur
Amalgamierung geeignetes Metall, und Beispiele hierfür umfassen Gold,
Silber, Kupfer, Cadmium, Zink, Platin und Palladium. Diese Metalle können allein verwendet oder auch von einem hitzebeständigen Träger,
wie z. B. Quarzpulver, Kieselgur oder feuerfestem Ziegelpulver getragen werden. Das von dem Amalgamierungsmittel erfaßte Quecksilber
in der Zone 7 wird dann an Ort und Stelle durch die dargestellte Heizwendel erhitzt und als Quecksilberdampf von dem Amalgamiermittel
freigesetzt. Der Quecksilberdampf wird wieder vom Trägergas mitgerissen und zu einer (nicht dargestellten) Quecksilberanalysiereinrichtung
gefördert, wo die Quecksilber menge mittels einer verfügbaren, an sich bekannten Einrichtung gemessen wird. Z. B. wird der Quecksilberdampfanteil
im Trägergas in der Analysiereinrichtung durch Messen der Extinktion bei einer Resonanzlinie von 253,7 myu bestimmt.
Als Analysiereinrichtung für die Erfindung läßt sich jeder Typ des bekannten Atomspektralabsorptionsmessers oder andere Quecksilber analysator
verwenden.
Wenn eine Probe einer Flüssigkeit, eines lebenden Körpers oder eines Minerals der Analyse nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
unterworfen wird, gibt man die Probe in einen Probebehälter und führt deren thermische Zersetzung in der Veraschung szone zwecks Bildung
eines Veraschungsgases herbei, das verdampftes atomares Quecksilber
enthält. Im Fall einer gasförmigen Probe wird ein bestimmtes Volumen der gasförmigen Probe dem Trägergas vor Einführung in die Zone
3 der Analysiereinrichtung zugemischt.
509812/0690
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß Quecksilberverbindungen
in verschiedenen Formen quantitativ in sehr kurzer Zeitdauer, etwa innerhalb 10 Minuten, ohne Notwendigkeit irgendeiner
besonderen Vorbehandlung wie bei den bekannten Verfahren analysiert werden können. Außerdem lassen sich die einzelnen Analysen auch
völlig automatisch ohne jede Handarbeit durchführen. Es werden keine besonderen Reagentien verwendet, so daß die Zahl von Blindversuchen
sehr gering gehalten werden kann. Schließlich ermöglicht die Erfindung die Messung der in den Proben vorhandenen Quecksilbermengen
in sehr genauer Weise.
Die Erfindung soll nun anhand von Beispielen näher erläutert werden.
In einen Quarzbehälter wurden 50 mg Gelatine eingebracht und dieser 0,1 ug Quecksilber zugesetzt. Der Quarzbehälter wurde in ein
erhitztes Glasrohr eingesetzt, das mit Natriumkarbonat gefüllt war, um das saure Gas zu neutralisieren. Die Gelatineprobe wurde thermisch
in einem Sauerstoffstrom zersetzt, und das Veraschungsgas wurde vom kondensierten Wasser befreit und durch ein Amalgamiermittel
in Form von auf Kieselgur aufgebrachtem Platin geleitet, wo der atomare Quecksilberdampf im Veraschungsgas ein Amalgam mit
dem Platin bildete. Dann wurde das Amalgamiermittel auf 800 C erhitzt, um wieder atomaren Quecksilberdampf freizusetzen, der dann
der Atomspektralabsorptionsmessung unterworfen wurde. Die Ergebnisse
hiervon sind in der Fig. 2, Teil A, dargestellt. Für Vergleichs-r
zwecke sind mit einer ähnlichen Analyse, jedoch ohne die Verwendung
509812/0690
- 40 -
von Natriumkarbonat erhaltene Ergebnisse im Teil B der Fig. 2 dargestellt.
Schließlich sind die Ergebnisse einer ähnlichen Analyse unter Verwendung einer Probe von 0,1 yug Quecksilber allein im Teil C
der Fig. 2 dargestellt. Im Teil B ist offenbar die Anwesenheit von Stickstoffoxiden zusätzlich zum Quecksilber erfaßt worden. Im Teil A
der Fig. 2 ist dagegen nur das Quecksilber gemessen worden, und das Ergebnis entspricht im wesentlichen dem im Teil C. Es ist offenbar,
daß die Anwendung einer Neutralisierung des sauren Gases gemäß der Erfindung zu einer genauen Analyse der in organischen
Stc.'fen enthaltenen Quecksilbermengen verhilft.
Unter Verwendung einer Kombination der folgenden Apparatur wurde die Genauigkeit bei der quantitativen Analyse von Quecksilber
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren überprüft: eine Veraschungsvorrichtung "Model MV-250" (Sugiyama-Gen Environmetal Services);
Analysiereinrichtung "Model MV-253" (Toshiba-Beckmann; Verstärkung 10; Spannweite 6); Speichergerät von Nippon Denshi Kagaku
(Verstärkung 0,1 V, Geschwindigkeit 2,5 cm/min).
Eine Quecksilber in einer Menge von 0,1 yug/ml enthaltende wäßrige
Lösung wurde bei diesem Versuch als Hg-Standardlösung verwendet.
Der Versuch wurde unter Einsatz von 50, 100 und 200 ii-Litern
dieser Hg-Standardlösung entsprechend dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren mit der Ausnahme durchgeführt, daß die Veraschungstemperatur
und die Veraschungszeit 850 C bzw. 3 Minuten
waren. Die Versuchsergebnisse hiervon sind in der folgenden Tabelle für fünf Proben bei jedem Konzentrationsniveau angegeben.
50981.2/0690
| - | 4,4 | Tabelle | 1 | 4,5 | Durch- | |
| Quecksilber | 8,3 | Spitzen | 8,0 | schnitts- | ||
| menge (μ- | 15,0 | höhe | 16,4 | spitzen- | ||
| Liter Hg- | ι f*m ι | höhe | ||||
| Standard- | (cm) | |||||
| lösung mit | \ ****** / | |||||
| 0,1 ^ug/ml | ||||||
| Hg) | 0,3 | |||||
| 0 | - .. - | 0,3 | 4,3 4,3 | |||
| 50 | - 4,2 | 4,2 | 7,8 8,0 | |||
| 100 | 8,0 | 7,9 | 15,1 15,3 | |||
| 200 | 14,8 | 15,0 | ||||
Aus der Tabelle wird klar, daß sich beiden Versuchsergebnissen
eine gute Linearität zeigt, oder mit anderen Worten, daß sich das Ergebnis der Analysen proportional zu den wachsenden Quecksilbermengen
in den Versuchsproben änderte.
Die Quecksilbermenge in Fischfleisch wurde unter Verwendung der gleichen Apparatur und Anwendung der gleichen Bedingungen wie
im Beispiel 2 mit der Ausnahme gemessen, daß die Veraschungszeit 5 Minuten betrug. Bei diesem Versuch wurde Schollenfleisch als Versuchsprobe
verwendet. Die Ergebnisse des Versuchs sind in der folgenden Tabelle 2 angegeben.
509812/069 0
-42 -
| Tabelle 2 | Durchschnitt Hg (ppm) |
|
| Probe Nr. |
Hg (ppm) |
|
| 1 | 0,017 | |
| 2 | 0,022 | 0,018 |
| 3 | 0,015 | |
| 4 | 0,017 | |
| 5 | 0,018 | |
Die Ergebnisstreubreite wird wohl den Dosierfehlern zuzuschreiben sein.
Ein ähnlicher Versuch wurde unter Verwendung von Fischfleisch durchgeführt, dem Quecksilber in einer Menge von 0,005
jig/0,2 g zugesetzt war. Die Ergebnisse davon sind in der Tabelle
angegeben.
| Tabelle | 3 | Hg (ppm) |
|
| Probe Nr. |
Menge des Schollen fleisches (g) |
Menge des Quecksilber zusatzes (/ug) |
(D) |
| (B) | (C) | 0,038 | |
| 6 | 0,22144 | 0,005 | 0,037 |
| 7 | 0,24270 | 0,005 | 0,040 |
| 8 | 0,22420 | 0,005 | 0,036 |
| 9 | 0,26820 | 0,005 | 0,039 |
| 10 | 0,22980 | 0,005 | |
509812/0690
Der Erfassungsgrad des Quecksilbers läßt sich aus diesen Ergebnissen
gemäß der folgenden Gleichung erhalten, worin A der Durchschnitt der Werte von Tabelle 2 und die anderen Symbole, d. h.
B, C und D, der Tabelle 3 entnehm bar sind.
Erfassungsgrad = — χ 100 (%).
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 4 angegeben:
| Tabelle | 4 |
| Versuchs | Erfassungs |
| nummer | grad {%) |
| 1 | 88,6 |
| 2 | 92,2 |
| 3 | 98,6 |
| 4 | 96,5 |
| 5 | 96,5 |
5098 12/0690
Claims (9)
- Patentansprüche1-1 Verfahren zur quantitativen Analyse von Quecksilber, dadurch gekennzeichnet, daß man eine quecksilberhaltige Probe in Gegenwart von Sauerstoff zwecks völliger Veraschung der Probe und Bildung eines atomares Quecksilber enthaltenden Dampfes erhitzt, diesen Dampf durch ein ein basisches Salz enthaltendes, erhitztes Glasrohr leitet, den Dampf abkühlt, den abgekühlten Dampf zwecks Erfassung des Quecksilbers als Amalgam in Kontakt mit einem zur Amalgamierung geeigneten Metall bringt, das Amalgam zur Wiederfreisetzung des Quecksilberdampfes erhitzt und die Menge des Quecksilberdampfes mißt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Probe im Bereich von 400 bis 1110 C erhitzt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Veraschungsdampf zum Durchstrom durch das Glasrohr von einem Trägergas mitgeführt wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägergas Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges Gas verwendet wird.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das im Glasrohr enthaltene basische Salz ein Alkalimetallkarbonat ist.
- 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das zur Amalgamierung geeignete Metall auf einem hitzebeständigen Träger befindet.509812/0690
- 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zur Amalgamierung geeignetes Metall Platin verwendet wird.
- 8. Veraschungsvorrichtung zum Analysieren organischer Proben auf Quecksilber, gekennzeichnet durch eine mit einer äußeren Heizeinrichtung (Wicklung) und einem Trägergaseinlaß (l) versehene Veraschungszone (3), eine, mit einem basischen Salz gefüllte, mit einer äußeren Heizeinrichtung (Wicklung) versehene und das Gas von der Veraschungszone (3) aufnehmende, saures Gas absorbierende Zone (4), eine Kühlzone (5, 6) zum Kondensiere η des Wassers aus dem Veraschungsgas nach dessen Durchgang durch die Absorptions zone (4), eine mit einem zur Amalgamierung geeigneten Metall gefüllte Quecksilbererfassungszone (7) mit einer äußeren Heizeinrichtung (Wicklung) zum Erhitzen des gebildeten Amalgams zwecks Wiederfreisetzung des Quecksilberdampfes aus dem Amalgam und einen Auslaß aus dieser Zone (7) zum Ableiten des Trägergases und Leiten des wiederfreigesetzten Quecksilberdampfes zu einer Quecksilberdampfmeßeinrichtung.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Veraschungszone (3) mit einem Füllstoff gefüllt ist.50981 2/0690Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP48090702A JPS5248829B2 (de) | 1973-08-13 | 1973-08-13 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2424689A1 true DE2424689A1 (de) | 1975-03-20 |
| DE2424689B2 DE2424689B2 (de) | 1978-02-16 |
| DE2424689C3 DE2424689C3 (de) | 1978-10-05 |
Family
ID=14005844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2424689A Expired DE2424689C3 (de) | 1973-08-13 | 1974-05-21 | Verfahren und Vorrichtung zum Analysieren von Quecksilber |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3884639A (de) |
| JP (1) | JPS5248829B2 (de) |
| DE (1) | DE2424689C3 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995003546A1 (en) * | 1993-07-26 | 1995-02-02 | Elkem A/S | Method for direct chemical analysis of molten metal |
| CN102698657A (zh) * | 2012-06-19 | 2012-10-03 | 北京雪迪龙科技股份有限公司 | 一种汞的催化反应装置 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2442346C3 (de) * | 1974-09-04 | 1978-09-21 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Quecksilber-Spuren in Flüssigkeiten |
| DE2943092C2 (de) * | 1979-10-25 | 1981-09-17 | Bodenseewerk Perkin-Elmer & Co GmbH, 7770 Überlingen | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung kleiner Mengen von Quecksilber in einer Lösung mittels Atomabsorptionsspektroskopie |
| US4404287A (en) * | 1980-11-25 | 1983-09-13 | Central Electricity Generating Board Of Sudbury House | Method and apparatus for determining chemical species |
| JPS6150042A (ja) * | 1984-08-20 | 1986-03-12 | Kankyo Gijutsu Kenkyusho:Kk | ガス状全水銀の連続分析法 |
| US5099743A (en) * | 1987-07-08 | 1992-03-31 | Thermedics Inc. | Selective detection with high speed gas chromatography |
| DE3917956A1 (de) * | 1989-06-02 | 1990-12-06 | Bodenseewerk Perkin Elmer Co | Vorrichtung zur analyse von proben auf quecksilber und/oder hydridbildner |
| US5487871A (en) * | 1992-10-30 | 1996-01-30 | Ldc Analytical, Inc. | Mercury assay |
| US5597535A (en) * | 1994-02-25 | 1997-01-28 | Tekran Inc. | Apparatus for detecting mercury |
| US5409522A (en) * | 1994-04-20 | 1995-04-25 | Ada Technologies, Inc. | Mercury removal apparatus and method |
| US5679957A (en) * | 1996-01-04 | 1997-10-21 | Ada Technologies, Inc. | Method and apparatus for monitoring mercury emissions |
| US5879948A (en) * | 1997-05-12 | 1999-03-09 | Tennessee Valley Authority | Determination of total mercury in exhaust gases |
| DE10045212A1 (de) * | 2000-09-13 | 2002-03-28 | Seefelder Mestechnik Gmbh & Co | Verfahren zur Bestimmung von Quecksilber |
| DE10325702B3 (de) * | 2003-06-06 | 2004-09-16 | M & C Products Analysentechnik Gmbh | Abgasmessvorrichtung |
| JP3568946B1 (ja) * | 2004-02-19 | 2004-09-22 | 石油資源開発株式会社 | 炭化水素中の水銀濃度測定方法 |
| JP5001419B2 (ja) * | 2010-11-30 | 2012-08-15 | 日本インスツルメンツ株式会社 | 水銀分析用の加熱燃焼管、加熱分解装置および水銀分析装置 |
| US9128068B1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-09-08 | Scott Risser | Sample conditioning systems and methods |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2345090A (en) * | 1940-04-10 | 1944-03-28 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Mercury detecting method and apparatus |
| US3232033A (en) * | 1962-04-24 | 1966-02-01 | Cordero Mining Company | Device for absorption of mercury vapor |
| US3826614A (en) * | 1970-09-28 | 1974-07-30 | Ionics | Total mercury monitor |
| US3826618A (en) * | 1970-09-28 | 1974-07-30 | Ionics | Automatic mercury monitor |
-
1973
- 1973-08-13 JP JP48090702A patent/JPS5248829B2/ja not_active Expired
-
1974
- 1974-02-04 US US439075A patent/US3884639A/en not_active Expired - Lifetime
- 1974-05-21 DE DE2424689A patent/DE2424689C3/de not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995003546A1 (en) * | 1993-07-26 | 1995-02-02 | Elkem A/S | Method for direct chemical analysis of molten metal |
| US5644401A (en) * | 1993-07-26 | 1997-07-01 | Elkem A/S | Method for direct chemical analysis of molten metal using spectrometer |
| CN102698657A (zh) * | 2012-06-19 | 2012-10-03 | 北京雪迪龙科技股份有限公司 | 一种汞的催化反应装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2424689C3 (de) | 1978-10-05 |
| US3884639A (en) | 1975-05-20 |
| DE2424689B2 (de) | 1978-02-16 |
| JPS5047689A (de) | 1975-04-28 |
| JPS5248829B2 (de) | 1977-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2424689A1 (de) | Verfahren zum analysieren von quecksilber | |
| DE3586764T2 (de) | Verfahren zur fortlaufenden analyse des gesamten gasfoermigen quecksilbers. | |
| DE3876545T2 (de) | Verfahren und vorrichtung fuer die bestimmung einer isotopischen zusammensetzung. | |
| CH641568A5 (de) | Colorimetrisches indikatormaterial fuer die erfassung von kohlenmonoxid in der umluft und vorrichtung mit einem solchen material. | |
| DE2442346A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von quecksilber-spuren in fluessigkeiten | |
| DE19619169C2 (de) | Elektrochemischer Gassensor | |
| DE2264718C3 (de) | Verfahren zur Bestimmung von Stickstoffdioxid in Gasgemischen | |
| DE2902056A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des gesamtstickstoffgehalts in waessrigen systemen | |
| DE4001979C2 (de) | ||
| DE2419626A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von schwefelsaeure-aerosol | |
| EP0278096A2 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Überwachung von Emissionen und Immissionen auf Quecksilber | |
| DE69228519T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur analytischen Bestimmung von Halogenen,Schwetel undPhosphor | |
| WO2017125246A1 (de) | Verfahren zur elementaranalyse | |
| DE3538778C2 (de) | ||
| DE2646431A1 (de) | Feststellung und messung von no tief 2 und o tief 3 | |
| DE2605560B2 (de) | Aufschlußverfahren für Biomaterialien | |
| EP0368358A2 (de) | Verfahren und Messgerät zur kontinuierlichen Messung von Quecksilber und anderen Schwermetallen in Abgasen | |
| DE4345211C2 (de) | Meßausrüstung zum vereinfachten Messen der Umgebungsatmosphäre | |
| DE2428608C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur quantitativen Bestimmung von Gasen bzw. von zu Gasen reagierenden Stoffen in Substanzen, insbesondere in metallischen Proben | |
| EP1225447B1 (de) | Katalysator zur TC- und TNb- Messung bei Wasserproben sowie dessen Verwendung | |
| DE2362773C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von organisch gebundenem Kohlenstoff in Wasser durch photochemische Oxidation | |
| DE4321454C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung geringer Schadstoffdampfkonzentrationen, insbesondere von Quecksilberdampf | |
| DE1814433A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Gasumwandlung | |
| DE4390935C2 (de) | Verfahren zum vereinfachten Messen der Umgebungsatmosphäre | |
| DE10163452B4 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Bestimmung von Gesamt-Quecksilber in gasförmigen Proben |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |