MÉRÉSTECHNIKAI AKTUALITÁSOK és MEGOLDÁSOK
• Nagy László
• (Aktivit Kft.)
Új előírások az ivóvíz ellenőrzés terén
Új előírások az ivóvíz ellenőrzés terén
Új előírások az ivóvíz ellenőrzés terén
A mintavételek 25%-ában vizsgálandó ellenőrző paraméterek: 1.3.1. Keménység 1.3.2. Szulfát 1.3.3. Klorid 1.3.4. Nitrát 1.3.5. Összes szerves szén (TOC) 1.3.6. Enterococcus
Új előírások az ivóvíz ellenőrzés terén
Új előírások az ivóvíz ellenőrzés terén
Permanganát index (KOIps) mérés /MSZ 448-20/
Behr Labortechnik (Düsseldorf) CSB System
Permanganát index (KOIps) mérés /MSZ 448-20/
Behr Labortechnik (Düsseldorf) CSB System
Zavarosság mérés /MSZ ISO 7027/
• A zavarosság olyan jellemző, mely
kifejezi a minta fényelnyelő ill. fény-visszaverő
mértékét, mely jelenség a fény egyenes
áthaladása helyett következik be.
• A zavarosság mérés nem részecskeszám, vagy méret-
számlálás, hanem annak az effektusnak a jellemzésére
irányul, ami a mintán átbocsátott fény beesésekor
történik.
• Fentiek miatt a zavarosság másodlagos jellemző, mely
a körülmények sokaságának függvénye.
A zavarosság definiciója
A tiszta vízben a beeső fény akadály nélkül hatol át. Lebegő részecskék jelenlétében a fény áthatolása akadályoztatottá válik. Ennek a gátlásnak a mértéke függ: a részecskék méretétől a részecskék alakjától a részecskék összetételétől a fényforrás hullámhosszától (színétől)
Befolyásoló faktorok
Zavarosság mérés /MSZ ISO 7027/
Zavarosság mérés /MSZ ISO 7027/
Gyertyás zavarosságmérés /átlátszóság vizsgálat/
Az áteresztett (átmenő) fény mérése /átlátszóság vizsgálat/
A 90°-os szórt (eltérített) fény mérése Arány-mérés (Átmenő fény : szórt fény)
A zavarosságmérés különböző módszerei
MSZ ISO 7027:
2.1. Az átlátszóság vizsgálata tesztcsővel
2.2. Az átlátszóság vizsgálata tárcsás módszerrel
3.3. A szórt fény mérésén alapuló módszer
3.4. Fénygyengülés mérésén alapuló módszer
Zavarosság mérés /MSZ ISO 7027/
Zavarosság mérés /MSZ ISO 7027/
JTU = Jackson Turbidity Units: meghatározása a Jackson-gyertyás zavarosságmérő és 1 ppm-es koncentrációjú vizes szilicium-oxid szuszpenzió alkalmazásával történik
FTU = Formazine Turbidity Units A mérés formazin (hidrazin-szulfát) standard-oldatra épül. A formazin zavarosság
standard 2 %-os pontossággal előállítható és világszerte elismert. NTU = TE (Nephelometric Turbidity Units) = a zavarosság mérés a 90°-os szórt fény
mérésén alapul.
FNU = TEF (Formazine Nephelometric Units) Nefelometriásan mért, formazin standardra kalibrált mérési érték, IR fényforrás (alkalmazva az ISO 7027 és a DIN/EN 20727 szabványokban)
FAU (Formazine Attenuation Units) A mintán átbocsátott fény csökkenésének mérése (általában 620 vagy 860 nm-nél), formazin standardra kalibrálva
Más mértékegységek vagy átszámolhatók az NTU-ból, (pl. EBC, Nephelos) vagy
egyedi módszer- ill. gyártó-függő egységek
MÉRTÉKEGYSÉGEK
Zavarosság mérés /MSZ ISO 7027/
A szabványok legfontosabb eltérése: az alkalmazott fényforrás fajtája MSZ/ISO 7027 IR LED 860 nm DIN EN 27027 IR LED 860 nm US EPA Method 180.1 Tungsten (wolfram) lámpa ASTM D 1889-88 Tungsten (wolfram) lámpa Az IR LED alkalmazásának előnye a minta saját színének kismértékű hatása hátránya a kisebb érzékenység a kisméretű részecskékre Tungsten lámpa előnye az érzékenysége a kisméretű részecskékre hátránya a minta saját színének behatása.
Szabványok
Zavarosság mérés /MSZ ISO 7027/
Csak olyan értékek hasonlíthatók össze egymással, melyeket azonos mérési módszer (műszer) és azonos standard oldat alkalmazásával mértek! Figyelem! A mérési érték nagymértékben függ a mérés végrehajtásának mikéntjétől is.
A mérési eredmények összehasonlíthatósága
Zavarosság mérés /MSZ ISO 7027/
A zavarosságmérőket formazin standardra kell kalibrálni, A formazin az egyetlen világszerte elismert elsődleges standard
Probléma
Az alapanyagok rákkeltők;
A 4000 NTU-s törzsoldat közvetlenül állítandó elő, (2-3%-os pontosság);
Eltarthatósága: 25 +/-3 °C-on és sötétben max.
1 hónap a DIN/ISO szabvány szerint;
A hígítóvizet bonyolult előállítani;
A hígított oldatok nem tarthatók el.
Kalibrálni
Zavarosság mérés /MSZ ISO 7027/
Megoldás: Kiváltó standard oldatok használata, melyeket a gyártás során
gondosan összemérnek a formazin oldattal, ezek az ún. szekunder standardok
A szekunder standardok
nem mérgezőek
24 hónapig eltarthatóak
alacsony értékekre is előállíthatóak
problémamentesen tárolhatóak
Kalibrálni
Zavarosság mérés /MSZ ISO 7027/
Zavarosságmérő műszerek
Zavarosság mérés /MSZ ISO 7027/
Zavarosságmérő műszerek
Zavarosság mérés /MSZ ISO 7027/
Zavarosságmérő műszerek: WTW TURB 430 IR
Zavarosság mérés /MSZ ISO 7027/
Zavarosságmérő műszerek: WTW TURB 430 IR
TOC mérés /MSZ EN 1484/
TIC = Total Inorganic Carbon
TC = Total Carbon
TNb = Total bound Nitrogen
NPOC = Non-purgeable Organic Carbon
POC = Purgeable Organic Carbon
TOC = Total Organic Carbon
(összes szervetlen széntartalom)
(összes széntartalom)
(összes kötött nitrogéntartalom)
(nem illékony szerves széntartalom)
(illékony szerves széntartalom)
(összes szerves széntartalom)
TOC mérés /MSZ EN 1484/
(http://www.ecs.umass.edu/cee/reckhow/courses/572/572bk9/572BK9.html)
TOC mérés /MSZ EN 1484/
TOC mérés /MSZ EN 1484/
TOC,ppb
Terület Alkalmazás Membrapureanalizátor
1 Mikroelektronika Technológiai víz uniTOC online
10 Erőművek Technológiai víz uniTOC online
Vegyipar Technológiai víz uniTOC online
Gyógyszeripar Injekciós víz (WFI) uniTOC process
50 Gyógyszer labor WFI, AP uniTOC lab
100 Tisztavíz előállítórendszerek
Technológiai víz uniTOC pricess
Nagytisztaságú víz uniTOC lab/online
1 000 Vízművek Nyers víz, ivóvíz uniTOC lab/online
10 000 Környezetvédelmi analitika Élővizek uniTOC lab/online
TOC mérés /MSZ EN 1484/
TOC mérés /MSZ EN 1484/
Minta
TIC
+ TOC
sav
NDIR
detektor
( CO2 detektálás)
Oxidáció
C - CO2
HCO3 CO2
CO3 CO2
TIC
TOC (NPOC)
CO2
CO2
TOC mérés /MSZ EN 1484/
Minta
TIC
+ TOC
sav
NDIR
detektor
( CO2 detektálás)
Oxidáció
C - CO2
HCO3 CO2
CO3 CO2
TIC
TOC (NPOC)
CO2
CO2
TOC mérés /MSZ EN 1484/
Minta
TIC
+ TOC
sav
NDIR
detektor
( CO2 detektálás)
Oxidáció
C - CO2
HCO3 CO2
CO3 CO2
TIC
TC
CO2
CO2
TOC = TC - TIC IVÓVÍZ MÉRÉSNÉL NEM AJÁNLOTT !!!
TOC mérés /MSZ EN 1484/
• oxidáció kémiai reagenssel (általában peroxi diszulfát, vagy hasonló reagens)
• oxidáció UV-besugárzással
• UV + kémiai reagens kombinációja
• Magas hőmérsékletű égetéssel (>600 oC) (általában katalizátor jelenlétében)
Magashőmérsékletű oxidáció
Előnyök:
A legintenzívebb oxidáció
Lebegőanyag is lehet a mintában
Szimultán TN mérés lehetősége
Hátrányok:
A kis térfogattal (0,1 mL) működő
típusoknál reprodukciós gondok
Intenzív gáz szárítás kell (NDIR)
Alacsonyabb detektálási limit
Online kivitele drága és komplikált
Nagytisztaságú gáz igénye
A legtöbb típus lassú
Magasabb beszerzési és üzemeltetési költségek
Nedves („hideg”) oxidáció
Előnyök:
Nagy minta-térfogat, ezért
nagyobb érzékenység
jobb reprodukálhatóság kis értékeknél
Öntisztító reaktor
Alacsonyabb gáztisztasági követelmény
Általában gyorsabb
Online kivitele is egyszerű
Kisebb beszerzési és üzemeltetési költség
Hátrányok:
A lebegő részeket tartalmazó
mintáknál korlátozás
Problémák nehezen oxidálódó anyagoknál
TN mérés nem lehetséges
TOC mérés /MSZ EN 1484/
Az EN 1484 szabvány néhány fontos megállapítása illetve korlátozása: • Az UV oxidáción alapuló rendszerek alkalmazására lebegőanyag-tartalmú mintáknál,
szuszpenzióknál, ill. nem tökéletesen oldott mintarészeket tartalmazó minták esetében korlátozásokat tartalmaz, mivel az ilyen típusú minták oxidációja jelentősen korlátozottabb, minta az égetéses oxidációjú rendszerekben: "Az UV oxidáción alapuló rendszerek, a mikrocellulóz meghatározására, amely a részecsketartalmú mintára példa, nem alkalmasak.„
• Az UV oxidáción alapuló rendszerek alkalmazására esetén a szabvány C-tartalomra korlátozást tartalmaz: "Az ultraibolya-eljárást, ahol oxidálószerként kizárólag oxigént alkalmazunk, csak a kis TOC-terhelésű vizekre korlátozva alkalmazzuk.„
• A TOC tartalom különbség módszer alkalmazásával történő mérése esetén (indirekt módszer a TOC= TC-TIC összefüggés alapján) a szabvány rendelkezései szerint: "Ennek az eljárásnak az alkalmazásakor a TOC-értékének nagyobbnak kell lennie a TIC értékénél, vagy azzal egyenlőnek kell lennie."
TOC mérés /MSZ EN 1484/
Folyamatos fejlesztés több mint 110 éve
TOC mérés /MSZ EN 1484/
highTOC liquiTOC varioTOC cube
1993 2004 jelenleg 1976
. . . . . . liquiTOC 1
1905
TOC mérés /MSZ EN 1484/
Ami döntően fontos a TOC mérésnél: • A helyes mérési módszer (általában a közvetlen módszer, előzetes TIC kifújással) • A tökéletes (100 %-os) TIC elválasztás • A tökéletes (kvantitatív) oxidáció (a legjobb hatásfokot a katalítikus égetés biztosítja) • A katalizátor felületének hatékony védelme a lerakódások ellen • A teljesen gáz-tömör rendszer az oxidációtól a detektorig • Hatékony víz- és saveltávolítás (detektor védelem) minél ritkább karbantartással • Érzékeny NDIR detektor, alacsony kimutatási határral • Zajmentes mérőjel-feldolgozás a detektornál (pl. digitális alapon) • Keresztérzékenység-mentes detektor • Robosztus felépítés, balesetmentes kezelhetőség
• Gyors mérés, olcsó üzemeltethetőség, univerzális alkalmazhatóság • Ritka karbantartás, megbízható, minősített szoftver • Megfelelő applikációs- és szerviz-háttér, minél hosszabb garancia
TOC mérés /MSZ EN 1484/
Tökéletes katalizátorvédelem és 3 mL mintatérfogat már 1993-ban: HighTOC
TOC mérés /MSZ EN 1484/
Nem a fantázia szüleménye, hanem A TAPASZTALAT EREJE
Az új vario TOC cube 48 × 55 × 57 cm (szélesség × mélység × magasság)
TOC mérés /MSZ EN 1484/
A TOC mérés folyamatábrája: varioTOC cube
TOC mérés /MSZ EN 1484/
Új mértéket állít a 6 ppb - 60 000 ppm TC méréstartománnyal
• Opcionálisan egész 50 mg Cabs. tartalomig (szilárd mód) • Opcionálisan 3 ppb – 25,000 ppm (trace kivitel)
vario TOC cube: a tapasztalat ereje
TOC mérés /MSZ EN 1484/
Új mértéket állít a TOC analízisben
a kb. 2-3 perc alatt végrehajtható TC analízissel
vario TOC cube: a tapasztalat ereje
TOC mérés /MSZ EN 1484/
Új mértéket állít a TOC analízisben
Új NDIR detektorok kimagaslóan pozitív tulajdonságokkal az összes-nitrogén (TNb) meghatározás terén.
A TNb meghatározás lehetséges detektorai még:
CLD 0.2 ppm – 200ppm ECD 0.2 ppm – 500ppm NDIR 0,05 ppm - 50 000 ppm
Munka-tartomány:
0.05 ppm – 50 000 ppm C
vario TOC cube: a tapasztalat ereje
TOC mérés /MSZ EN 1484/
tipikus modell-variánsok
varioTOC cube automata
folyadék injektálás manuális
mintaváltással
varioTOC cube automata szilárd mintabeadás manuális mintaváltással
varioTOC cube teljesen automata folyadék injektálás
varioTOC cube teljesen automata szilárd mintaváltás
TOC mérés /MSZ EN 1484/
vario TOC szoftver
Windows® XP, Windows® 7 operációs rendszerre.
Státtusz kijelzés az analízis alatt,
real time grafikák,
LIMS-csatlakoztathatóság,
GLP conformitás adat-redukcióval és dokumentációval
vario TOC cube: a tapasztalat ereje
TOC mérés /MSZ EN 1484/
alapkészülék
IR-detektor standard verzió IR-detector
trace verzió
Automata mintaváltó modulok
50 pos. 32 pos.
120 pos.
80 pos.
IR-detector magas C%
TNb opció lehetősége
80 pos. 60 pos.
Automata mintaváltó modulok upgrade modulok
Upgrade modulok
TNb opció lehetősége
A moduláris koncepció megoldást kínál minden applikációra és illeszthető minden költségvetéshez.
vario TOC cube: a tapasztalat ereje
TOC mérés /MSZ EN 1484/
• Teljesen új alapokra épülő nagyteljesítményű CO2-detektor, mely
minimumra csökkenti az interferenciákat, és óriási mértékben
csökkenti a háttérzajt.
• A mérőjel 24 bites digitális feldolgozásával kombinálva (lehetővé vált a
méréstartomány átkapcsolás nélküli páratlan kimutatási dinamika
(ppb tartománytól egészen a százalékos tartományig)
• A fejlesztés eredményeként a varioTOC cube komplett kezelése és
távdiagnózisa könnyen végrehajtható internetes távkapcsolat
segítségével. Ugyancsak egyszerűvé vált a Flash-EPROM esetleges
firmware frissítésének lehetősége is PC-n és interneten keresztül.
A varioTOC cube egyedi sajátosságok
10 év kemence- garancia !
TOC mérés /MSZ EN 1484/
A TN MÉRÉS TOC-val együtt Az összes nitrogén mérés égetéssel:
TOC analizátorban (NOX detektálás)
• a régi típusú IR detektor: (kb. 1 … 2000 mg/l N)
(nem érzékeny a kis konc. tartományban, de igénytelen, robosztus, kis költségű)
• kemilumineszcenciás detektorral: (kb. 0,02 … 1000 mg/l N)
(igen érzékeny a kis konc. tartományban, sok karbantartás, nagy költségű)
• EC (elektrokémiai detektorral (kb. 0,5…2000 mg/l N)
(általában elegendő érzékenység, nincs karbantartás, kis költségű)
• Az új, digitális IR detektor: (kb. 0,05 … 50000 mg/l N)
TOC mérés /MSZ EN 1484/
Gigantikus C-méréstartomány: 0,006 - 60 000 mg/L C (standard), vagyválasztható50 mg Cabsz, illetve 0,003 - 25 000 mg/L C (trace) az új generációs NDIRdetektorokkal.
Minden igényt kielégítő TN-méréstartományok választható detektor típussal(opció):0.05 – 50 000 mg/L (NDIR), 0,002 - 200 mg/L (CLD), ill. 0,002 - 500 mg/L (ECD).
Égetési hőmérséklet: 1200 oC-ig, ill. rövid ideig akár 2000 oC -ig.
Nagy mintatérfogat (3 ml-ig), hígítás nélkül, a teljes mennyiség detektálása=> kevesebb manipuláció és meghibásodási lehetőség, nagyobb precízitás.
Automata kalibráció lehetősége egyetlen standard oldat alkalmazásával
A készülék felső részébe integrált automata mintaváltók 32 / 50 / 60 / 80 /120pozícióval
Automata mintaváltás lehetősége szilárd mintákra is (opció)
vario TOC cube: a tapasztalat ereje
TOC mérés /MSZ EN 1484/
Bármilyen méretű lebegő-részt tartalmazó minta analízisének lehetősége,automata mintaváltással
Karbantartási helyek: csak az előlapi ajtó alatti síkon, összesen 4 ponton
Könnyen üríthető só+hamu-gyűjtő leválasztó egység: ->teljes katalizátor-védelem.
Zajmentes detektor-típusok, digitális jelvezetéssel.
Spektrális interferencia mentes NDIR detektor extra linearitással
3-fokozató vízleválasztó rendszer
Stabilizált gázáram detektálás
10 év kemence garancia
speciális TIC modul szilárd minták direkt módban történő TIC mérésére (SoliTIC)
Internetes távvezérlés, táv-diagnosztika lehetősége.
IQ, OQ, PQ, SOP tanusítvány (opció).
vario TOC cube: a tapasztalat ereje
TOC mérés /MSZ EN 1484/
Folyadék, szilárd (por, iszap, paszta, stb.) minták analízisének lehetőségeugyanazon készülékkel, opcionális "szilárd modul" alkalmazásával, igengyors átszereléssel.
Igen egyszerű kezelhetőség, akár nem vegyész képzettségű kezelőkszámára
Teljesen automata, felügyeletmentes üzem lehetősége az automatamintaváltó segítségével, akár éjszaka is, intelligens sorozatmérés utáni gáz- ésfűtés-lezáró funkciókkal (programozható "készülék altatás és ébresztés")
Áttekinthető menü, háttér-infó segítséggel, táblázatos, on-line grafikon és statisztikaikiértékelés funkciókkal, kezelőkre definiálható egyedi beléptető jelszó és jogosultságszintekkel.
Rendkívül nagy méréstartományok, igen tág mintatérfogat beadásilehetőség:0,01 ml és 3-4 ml között megválasztható.
Kétzónás kemence rendszer: a második kemencetérben elhelyezett katalizátorvédett a minták sótartalmának káros hatásaitól, mivel a mátrixleválasztás azelső kemencetérben történik.
Gáz: szintetikus levegő vagy oxigén, bármelyikkel üzemeltethető, kis helyigény
vario TOC cube: a tapasztalat ereje
TOC mérés /MSZ EN 1484/
Magyarországon már több, mint 60 Elementar gyártmányú automata analizátorüzemel, többek között valamennyi hatósági KÖFE és ÁNTSZ laboratóriumhasználatos típusa.
Magas hőmérsékletű égetéses feltárás - teljes szabvány megfelelőség
Összes-nitrogén mérés szimultán lehetősége
LIMS hálózatba integrálhatóság, IQ, OQ, PQ dokumentáció lehetősége (opció).
100% made in Germany: a gyártás kizárólag Németországban történik.
Szilárd mintákhoz és iszapokhoz: gyors és automatizált TIC modul lehetősége
elemi formájú széntartalom-rész (EC) mérés lehetősége hulladékokbólszekvenciális pirolízis/égetés útján (opció)
vario TOC cube: a tapasztalat ereje
TOC mérés /MSZ EN 1484/
Automata kalibráció
fix térfogatokkal és különböző koncentrációkkal
Hígítási sorozat
Automatic outlier elimination
Automata kalibráció
fix koncentrációval és különböző térfogatokkkal
auto-hígítás-effect hígítási hiba nélkül
Multi-point-calibration from a single standard solution
vario TOC cube: a tapasztalat ereje
TOC mérés /MSZ EN 1484/
TOC [mg/L] Sample Method
SiBCN
0,0683 RSD (absolute)
0,0261
RSD (relative) %
30,82 mean [%]
Nehezen égethető szilikon-karbid komponens analízise
(SiBCN)
A varioTOC cube egyedülállóan kíváló oxidációs képességét még az igen nehezen égethető anyagok esetében is kifejti, mint a SiBCN kerámiák, köszönhetően a kb. 2000oC hömérsékletnek.
vario TOC cube: a tapasztalat ereje
Köszönöm szépen a figyelmüket. KÉRDÉSEK ?
? ? ?
?
?
?
? ?
? ?
?
?
?
?
? ?
?
?
? ? ?