ISTRAN EcaMon On-line monitor kovů a nekovů ve vodách

Bezobslužné monitorovací zařízení EcaMon je určeno pro kontinuální monitorování stopových i vyšších koncentrací těžkých kovů (As, Ag, Bi, Cd, Cu, Cr, Fe, Hg, Mn, Pb, Sb, Se, Sn, Tl, Zn . ...) a některých nekovů (Cl-, Br-, I-, S²-, NH₃, PO₄³-, kyseliny, zásady, ...) ve vodách, jako jsou pitné, technologické, povrchové, podzemní a odpadní vody.

Princip měření

• Měření se provádí elektrochemicky pomocí průtokové coulometrie nebo voltametrie. Fáze měření se skládá z několika kroků prováděných automaticky:
• Potřebný objem se odebere ze sledovaného vzorku a po filtraci nebo chemické úpravě se stanovované prvky nahromadí v elektrochemické průtokové cele.
• V dalším kroku se vyloučený analyt rozpustí konstantním proudem, přičemž se určí elektrický náboj potřebný k rozpuštění.
• Přímá průtoková coulometrie se používá k měření vyšších koncentrací bez předchozí akumulace analytu na pracovní elektrodě.

Technický popis

Přístroj EcaMon je zabudován do 19palcové uzamykatelné přístrojové skříně a obsahuje následující jednotky:

• Jednotka pro úpravu vzorku (volitelná): V případě vzorků obsahujících nerozpustné pevné látky slouží jednotka k účinnému filtrování nebo sedimentaci vzorku před vstupem do analytické jednotky.

• Analytická jednotka: Slouží k měření vzorků na principu průtokové coulometrie nebo voltametrie. Obsahuje teflonové ventily pro dávkování vzorku, elektrolytu a standardních roztoků, peristaltické čerpadlo, míchačku roztoků, filtrační jednotku a měřicí celu. Jednotlivé části průtokové jednotky jsou propojeny teflonovými trubičkami. K řízení činnosti jednotky se používá elektronická řídicí jednotka se samostatným mikropočítačem, rychlými převodníky a přepínatelným potenciostatem a galvanostatem. Měření a zpracování signálu řídí vestavěný průmyslový počítač třídy IBM PC.

  Analytická jednotka umožňuje současné stanovení jedné vybrané skupiny prvků (viz níže). V případě potřeby lze do přístroje EcaMon zabudovat další analytickou jednotku, která umožňuje současné měření dvou skupin prvků.

ISTRAN EcaMon On-line monitor kovů a nekovů ve vodách: Analytická jednotka

• Řídicí a vyhodnocovací jednotka: K řízení měření a zpracování výsledků se používá vestavěný průmyslový počítač třídy PC s LCD monitorem a integrovanou klávesnicí. Ovládací program umožňuje zadávání experimentálních parametrů, způsob zpracování vzorku, sběr a zpracování výsledků. Naměřená data se zapisují na pevný disk nebo se odesílají do počítače vyšší úrovně prostřednictvím sériového rozhraní. Každý naměřený údaj je doprovázen přesným časem a datem měření, takže lze kdykoli určit dobu vzniku údajů.

Přesnost výsledků je zaručena automatickou kalibrací - technikou standardního přídavku, kdy se roztok referenčního materiálu přidává přímo do protékajícího roztoku vzorku pomocí ventilu řízeného počítačem.

Přístroj má vestavěný systém samokalibrace elektronické jednotky, čímž je zajištěna správnost nastavených proudů a správná funkce všech elektronických modulů.

Ve spodní části přístroje je výsuvná přihrádka pro elektrolyt a standardní zásobní roztoky.

ISTRAN EcaMon On-line monitor kovů a nekovů ve vodách

Stanovitelné prvky

V jedné analytické jednotce lze měřit následující prvky nebo skupiny prvků:

• Zn, Ga, Cd, Tl, Pb, Cu 
• Cd, Sn, Pb, Cu 
• Cd, Pb, Cu
• Pb, Cu, Bi 
• As, Hg, Se 
• Fe
• Cr
• Ag
• Mn
• NH3
• PO4^3-
• Cl^- ( Br^-, I^-, S^2-)

Metrologické parametry

• Detekční limity pro většinu výše uvedených prvků jsou na úrovni μg/l, zatímco horní koncentrační limity jsou díky možnosti automatického ředění vzorku přímo v průtoku prakticky neomezené.
• Správnost výsledků je zaručena technikou automatického přidávání standardu.
• Reprodukovatelnost výsledků se pohybuje v rozmezí 2-5 %.

ISTRAN EcaMon On-line monitor kovů a nekovů ve vodách: Měření Hg v odpadní vodě

ISTRAN EcaMon On-line monitor kovů a nekovů ve vodách: Sledování koncentrace Zn v pitné vodě

Výkon

Průměrná frekvence měření je 10 až 20 kompletních analýz za hodinu. V koncentračním rozsahu nad 10 µg/l lze u většiny prvků získat až 30 až 40 měření za hodinu.

Údržba

Přístroj EcaMon pracuje bez zásahu obsluhy v průměru jeden týden. Běžná údržba zahrnuje výměnu pracovní elektrody, výměnu filtru nebo filtrační vložky, doplnění roztoků a v případě potřeby výměnu hadiček peristaltického čerpadla.

Provozní prostředí

• Okolní teplota: 5 až 50 °C
• Relativní vlhkost: až 90 %.
• Ochrana proti kapající vodě

Výhody

Ve srovnání s jinými metodami, jako je spektrofotometrie a technika AAS, se EcaMon vyznačuje následujícími výhodami:

• Vysoká citlivost a široký koncentrační rozsah
• Průtokový systém je velmi jednoduchý a odolný proti ucpání, volné bubliny v roztocích neruší
• Spotřeba chemikálií a roztoků je minimální
• Používají se levné a snadno dostupné chemikálie a materiál
• Používané chemikálie a roztoky jsou šetrné k životnímu prostředí
• Použitý a opotřebovaný materiál je šetrný k životnímu prostředí
• Nízké provozní náklady
• Snadná údržba

Technické parametry

• Měřicí cela: EcaJet nebo EcaCell
• Software: EcaSoft, programovatelný start a stop monitorování, frekvence měření a kalibrace, automatické vyhodnocování a archivace dat.
• Hmotnost: 50 kg (s jednou analytickou jednotkou)
• Rozměry: 500 × 450 × 1100 mm
• Napájení: 240 V, 250 VA