Online Messung von Schwermetallen in wässrigen Lösungen. Wesentliche Kriterien und SEIBOLD Wasser Analysatoren positioniert.
Seit mehr als 15 Jahre entwickelt und verkauft SEIBOLD Wasser online Analysatoren. Die Erfahrungen und Erkenntnisse aus dieser Zeit sollen hier dargestellt werden.
Online Analysatoren messen:
- unbeaufsichtigt, die Messungen benötigen keine Betreuung.
- kontinuierlich, die Frequenz der Messungen wird vom Prozessablauf bestimmt und ist typischer Weise 30 Minuten bis 2 Stunden.
- vollautomatisch, sämtliche Funktionen der Messung und der Sicherstellung der Messqualität werden automatisch durchgeführt.
Typische Anwendungen für online Messungen:
- Emissionsmessungen, die Einhaltung von Grenzwerte werden kontinuierlich überwacht.
- Messung von kritischen Prozessparametern, zur Stabilisierung und Optimierung von Produktionsprozessen.
- Überwachung von Produktions- und Aufbereitungsschritten wie Filter und Tauscher.
Die Auswahl der Messtechnologie ist der wichtige erste Schritt zur Online-Messung.
Die farbmetrische Messung ist, zum heutigen Zeitpunkt, die für die Online-Messung am besten geeignete Messtechnologie.1 Sie überzeugt durch Einfachheit, hohe Auflösung und sehr niedrige untere Messgrenze. ach Zugabe von Reagenz wird die Intensität des Farbkomplexes gemessen. Die Intensität ist direkt proportional zur Konzentration der Schwermetalle. Andere verfügbare Technologien scheitern entweder durch ihre Komplexität und hohem Wartungsaufwand oder wegen mangelnder Selektivität und Messqualität.
SEIBOLD Wasser Online-Analysatoren basieren auf der farbmetrischen Messtechnologie, dadurch kann sichergestellt werden, dass unsere drei Design-Prinzipien eingehalten werden können:
- keine ungeplanten Ausfallzeiten: da wir annehmen, dass Messungen wichtige Informationen liefern, sind Störungen und Ausfälle auf jeden Fall zu vermeiden. Die Betriebs- und Ausfallsicherheit der Analysatoren ist das oberste Ziel.
- hohe Messqualität: Messergebnisse müssen hohen Standards gerecht werden und auch bei komplexen Messaufgaben in Proben mit herausfordernder Matrix gewährleistet sein.
- verhältnismäßige Kosten der automatischen Messung. Die Kosten pro Messung beinhalten alle relevanten Kosten; Gerätekosten, die Kosten für den Betrieb (Verbrauchsgüter und Wartung) und selbstverständlich auch Kosten für das Risiko eines Ausfalls. Für die Berechnung dieser Kosten hat SEIBOLD Wasser das TCM – Total Costs per Measurement – Modell entwickelt.2
Um den störungsfreien Betrieb unserer Analysatoren zu gewährleisten sind viele spezielle Funktionen Teil des Systems:
6-Punkt Kalibrierung:
Da die Kalibrierung für die Übersetzung der Präzision in Genauigkeit der Messung verantwortlich ist, hat diese in unseren Analysatoren einen besonderen Stellenwert. Durch 6 Punkte (diese werden automatisch durch Verdünnung eines Standards hergestellt), kann man die Qualität der Kalibrierung genau berechnen. Ein anderer Nutzen ist die Möglichkeit der Abbildung einer abflachenden Kalibrierkurve um damit eine höhere Auflösung im unteren Messbereich zu erzielen.
Umgang mit Interferenzen:
Interferenzen beeinflussen die Qualität der Messung. Maskierung der Störstoffe durch Bestandteile (masking agents) in der Pufferlösung (die Reagenz besteht aus einer Pufferlösung und einem Farbstoff), Auswahl eines idealen pH Wertes, Nutzung der kinetischen Information der Komplexbildung (z.B Kupfer reagiert sehr schnell, Nickel viel langsamer und die Standard Addition sind die fest verbauten Funktionen in jedem SEIBOLD Wasser Online-Analysator.
Standard-Addition:
Das die Beeinflussung der Messung durch Interferenzen nicht ausgeschlossen werden kann, ist die Standard Addition das geeignete Mittel um festzustellen ob eine Beeinflussung vorliegt. Ebenso kann mit der Standard Addition die Konzentration berechnet/abgeschätzt werden.
Automatische Verdünnung:
Die automatische Verdünnung (Die Verdünnung wird in Abhängigkeit vom der gemessen Konzentration aus- und eingeschaltet) zusammen mit der Extrapolation wird eine Erweiterung des Messbereiches ermöglich, ohne die Auflösung in unteren Messbereich aufzugeben.
Nutzung der kinetische Information der Komplexbildung:
Das Messkonzept der Messung im Durchfluss ermöglicht die Nutzung dieser Information zur Berechnung der Konzentration (die Anzahl der relevanten Information/Punkte ist direkt proportional zur Qualität der Messung) und die Vergrößerung der Auflösung (Integral ∫ der Veränderung der Farbintensität (Absorption) über den Zeitraum).
SEIBOLD Wasser Online-Analysatoren für Schwermetalle:
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Der untere Messbereich startet bei 1µg/L, die Auflösung beträgt 0,2 µg/L. Im hohen Messbereich sind bis zu 10mg/L möglich, mit Verdünnung bis zu 500mg/L.
Alle Analysatoren können
Eines unserer bedeutenden Projekte im Jahr 2021:
Bleimessung auf der Île de la Cité. Notre Dame, Paris.
Am 15. April 2019 brannte der Dachstuhl der Notre Dame in Paris und ließ ihren Vierungsturm einstürzen. Das mit 460 Tonnen Bleischindeln bedeckte Dach wurde komplett zerstört. Die Belastung der Umwelt und die Maßnahmen dagegen werden mit Hilfe unserer Blei-Analysatoren überwacht.
aktuelle Informationen auf LinkedIn.
(1) Die Komplexität der eingesetzten Messtechnologie bestimmt die Komplexität des Messgerätes. Für die Online-Messung ist der einfache und robuste Aufbau des Messgerätes eine wesentliche Voraussetzung für verlässliche und vergleichbare Messungen.
WHO Drinking Water Guidelines, Measurement Technology Comparison, Seite 158
(2) Auswahl der Messtechnologie. Total Costs per Measurements, Gesamtkostenbetrachtung. (TCM).