WO2000009780A1 - Automatic regulation and control of cleansing baths - Google Patents

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WO2000009780A1
WO2000009780A1 PCT/EP1999/005637 EP9905637W WO0009780A1 WO 2000009780 A1 WO2000009780 A1 WO 2000009780A1 EP 9905637 W EP9905637 W EP 9905637W WO 0009780 A1 WO0009780 A1 WO 0009780A1
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WO
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determinations
sample
determination
results
result
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Application number
PCT/EP1999/005637
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German (de)
French (fr)
Inventor
Ibolya Bartik-Himmler
Wolfgang Krey
Werner Opitz
Lutz Hüsemann
Bernd Schenzle
Peter Kuhm
Detlef Bohnhorst
Arnulf Willers
Herbert Puderbach
Hans-Willi Kling
Reiner Moll
Original Assignee
Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
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Publication date
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Priority to AU54194/99A priority patent/AU5419499A/en
Priority to EP99940138A priority patent/EP1109950A1/en
Priority to KR1020017001842A priority patent/KR20010072441A/en
Priority to HU0102852A priority patent/HUP0102852A2/en
Priority to SK221-2001A priority patent/SK2212001A3/en
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Priority to BG105244A priority patent/BG105244A/en

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/14Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with alkaline solutions
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D21/00Control of chemical or physico-chemical variables, e.g. pH value
    • G05D21/02Control of chemical or physico-chemical variables, e.g. pH value characterised by the use of electric means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/18Water
    • G01N33/1826Water organic contamination in water
    • G01N33/1846Total carbon analysis

Definitions

  • the invention relates to a method for automatically checking and controlling detergent baths, in particular detergent baths in the metalworking industry or in vehicle construction.
  • the essence of the invention is that at least 2 selected control parameters are determined automatically and programmatically and the results of the determinations and / or data derived from the results of the determinations are transmitted to a remote destination which is not in the immediate vicinity of the cleaning bath.
  • further determinations and / or bathroom maintenance measures can be triggered programmatically or by requests from the remote destination.
  • control measurements can also be program-controlled or initiated on request.
  • the remote destination can be, for example, in a higher-level process control system, in a control center of the plant in which the detergent bath is located, or at a location outside the plant.
  • the cleaning of metal parts before further processing is a standard task in the metal processing industry.
  • the metal parts can be contaminated, for example, with pigment dirt, dust, metal abrasion, corrosion protection oils, cooling lubricants or forming aids.
  • corrosion protection treatment eg phosphating, chromating, anodizing, reaction with complex fluorides, etc.
  • these contaminants must be removed with a suitable cleaning solution. Spraying, dipping or combined processes can be used for this.
  • Industrial cleaners in the metalworking industry are generally alkaline (pH values in the range above 7, for example 9 to 12).
  • the cleaners contain as additional auxiliary components complexing agents (gluconates, polyphosphates, salts of aminocarboxylic acids such as ethylenediamine tetraacetate or nitrilotriacetate, salts of phosphonic acids such as salts of hydroxyethane diphosphonic acid, phosphono butane tricarboxylic acid or other phosphonic or phosphonocarboxylic acids), corrosion protection means such as salts of carboxylic acids with 6 to 12 carbon atoms, alkanolamines and foam inhibitors such as, for example, end-capped alkoxylates of alcohols with 6 to 16 carbon atoms in the alkyl radical. If the cleaning baths do not contain any anionic surfactants, cationic surfactants can also be used.
  • the cleaners generally contain, as nonionic surfactants, ethoxylates, propoxylates and / or ethoxylates / propoxylates of alcohols or alkylamines having 6 to 16 carbon atoms in the alkyl radical, which can also be end group-capped.
  • Alkyl sulfates and alkyl sulfonates are widely used as anionic surfactants.
  • Alkylbenzenesulfonates can also be found, but they are disadvantageous from an environmental point of view.
  • Cationic alkylammonium compounds with at least one alkyl radical with 8 or more carbon atoms are particularly suitable as cationic surfactants.
  • the alkalis in the cleaning bath contribute to its cleaning ability. For example, they saponify saponifiable impurities such as fats and thereby make them water-soluble. They also help to remove insoluble dirt from the metal surface by negatively charging the surfaces through the adsorption of OH ions and thereby causing an electrostatic repulsion. Through such reactions, possibly also through Dragging, alkalinity is consumed so that the cleaning effect wears off over time. It is therefore customary to check the alkalinity of the cleaning baths at certain times and, if necessary, to supplement the solution with new active ingredients or to replace it entirely. This check is carried out either manually or locally by an automatic titrator. The alkalinity is usually checked by titration with a strong acid.
  • the operating staff assesses the alkalinity based on the acid consumption and takes the necessary measures such as bathroom additions or bathroom renewal. This currently customary procedure assumes that operating personnel are in the vicinity of the cleaning bath at the required check times. The shorter control intervals are desired, the more the operator is used for the control measurements.
  • a method is known from EP-A-806 244 for automatically determining the pH of a solution and for metering in acid or alkali in the event of deviations.
  • the task in this document is to keep the pH of a liquid stream at a predetermined value.
  • An acid-base titration is not carried out with this method. It is necessary to check the functionality of this system on site. It is not possible to intervene in the process of pH measurements and dosing measures from a remote location.
  • nonionic surfactants in the presence of ionic surfactants.
  • the ionic surfactants are separated from the sample by ion exchangers.
  • the nonionic surfactants not bound in the ion exchanger are determined with the aid of the refractive index of the solution leaving the exchange column.
  • the refractive index is preferably measured as a function of the elution time, the integral is determined for the part of the curve which deviates from the refractive index of the pure eluent, and this integral is compared with the values obtained from calibration measurements.
  • the extreme value of the refractive index can be measured and the surfactant content can be determined from this by comparison with a calibration curve.
  • Hyamin R 1622 N-benzyl-N, N-dimethyl-N-4 (1.1.3.3.-tetramethyl-butyl) -phenoxy-ethoxyethylammonium chloride
  • potentiometric end point determination potentiometric end point determination .
  • the sample is mixed with a known amount of Na dodecyl sulfate, titrated with hyamine and the end point of the titration is determined with an ion-sensitive electrode.
  • anionic surfactants can also be determined by titration with 1,3-didecyl-2-methylimidazolium chloride.
  • An electrode with an ion-sensitive membrane is used as the detector. The electrode potential depends on the concentration of the measuring ions in the solution.
  • the operating personnel of the system supplement the process solution with one or more additional components. The method therefore makes it necessary for operating personnel to be at the location of the system, at least at the time when the surfactant is determined. So it is labor-intensive, especially in multi-shift operation. Documenting the results for quality control and quality assurance requires additional effort.
  • the hydrolysis products can then also be present in dissolved form in the cleaning solution. If the cleaning solution is too high in TOC, it can no longer be guaranteed that it contains the parts to be cleaned freed from oils and greases to the extent necessary, or there is a risk of oils and greases reappearing on the cleaned parts when they are removed from the cleaning solution, so it is necessary to keep the grease load of the cleaning solution below a critical level n to maintain the maximum value that may depend on the reuse of the cleaned parts and the composition of the cleaning solution. With high fat loads, either the surfactant content of the cleaning solution can be increased to increase the fat-dissolving power of the Increase cleaning solution. Or you take bathroom care measures with the aim of reducing the fat content of the cleaning solution. At a given
  • the object of the invention is to enable control and preferably also control of cleaning baths without operating personnel having to be at the location of the cleaning bath for this purpose.
  • the measuring device used should preferably check and calibrate itself and transmit an alarm message to a remote location in the event of a malfunction. Furthermore, it should preferably be possible to check the functionality of the measuring device and the measurement results from a remote location. Furthermore, it should be possible to intervene in the measurement process and in the bathroom maintenance measures from a remote location.
  • the aim of remote control is to reduce the personnel expenditure for bathroom control and bathroom control of the detergent baths. Provision should be made to determine at least 2 parameters from which the functionality and / or the contamination of the cleaner baths can be recognized. By taking several measured variables into account, more targeted bathroom care measures can be initiated than is possible if only a single measured variable is known.
  • This object is achieved by a method for checking detergent baths, characterized in that at least two of the following determinations are carried out under program control: i) determination of the content of surfactants, ii) determination of the contamination with inorganic and / or organically bound carbon, iii) determination the alkalinity and that a) depending on the result of the determinations, the dosing of supplementary components and / or one or more bathroom care measures is initiated and / or b) the results of the determinations and / or data derived from the results of the determinations are transmitted to at least one distant destination, which is in a room other than the facility for implementing the provisions.
  • both the content of surfactants and the exposure to organic and / or inorganic carbon can be determined. Or you determine the content of surfactants and the alkalinity. Or you determine the contamination with organic and / or inorganic carbon and the alkalinity. However, all three parameters are preferably determined in order to obtain a complete picture of the state of the cleaning bath.
  • the result of the determination can be stored on a data carrier. Additionally or alternatively, it can be used as the basis for further calculations.
  • a remote destination or a “ distant place” is meant a place that is not in direct or at least in optical contact with the process solution.
  • the remote location can represent, for example, a central process control system that is part of an overall process Surface treatment of the metal parts as a subtask controls and controls a cleaning bath.
  • the "remote location” can also represent a central control room from which the entire process is controlled and controlled and which is, for example, in a different room than the process solution
  • a "remote location” can also be a place outside the plant in which the cleaning bath is located. This makes it possible for specialists to check and control the process solution that is outside the plant in which it is located it is much less necessary for special staff to be at the location of the cleaning bath.
  • Suitable data lines with which the results of the determinations and control commands can be transmitted are available in the prior art.
  • “Output of the result of the determination or the further calculation” is understood to mean that this is either passed on to a higher-level process control system or is displayed or printed out on a screen in such a way that it is recognizable to a person defined "distant place”. It is preferable that the results of the individual determinations are stored on a data carrier at least for a predetermined time interval, so that they can subsequently be evaluated, for example in the sense of quality assurance. However, the results of the determinations do not have to be output as such or saved on a data carrier. Rather, they can also be used directly as the basis for further calculations, the results of these further calculations being displayed or saved.
  • the trend of the concentration and / or its relative change can be displayed instead of the current content.
  • the current salaries are converted into "% of the target salary" or "% of the maximum salary”.
  • the said distant destination can be located at least 500 m from the device for carrying out the determinations. In particular, it can also be located outside the plant in which the cleaning bath to be checked is operated. Remote control is therefore provided without the need for operating personnel to be in the immediate vicinity of the cleaning bath.
  • the results of the determinations and / or the data derived from the results of the determinations are transferred to the remote destination automatically whenever new results of the determinations and / or data derived from the results of the determinations are determined.
  • provision can be made for the results of the determinations and / or the data derived from the results of the determinations to be transmitted to the remote destination upon request from the remote destination.
  • the individual determinations can be repeated after predetermined time intervals.
  • the determination of a second measurement variable is initiated if the determination of a first measurement variable has resulted in a predetermined critical value or a predetermined change in the value between 2 determinations of this measurement variable. The start of the determination of a measured variable can therefore be made dependent on the result of the determination of another measured variable.
  • the method according to the invention can be carried out in such a way that a second determination selected from the determinations i), ii) and iii) is carried out programmatically when a first determination selected from the determinations i), ii) and iii) gives a result that exceeds a predetermined maximum value or falls below a predetermined minimum value or deviates from the previous result of this first determination by a predetermined minimum value.
  • the method according to the invention is characterized in that program-controlled i) the determination of the surfactant content is carried out by a) taking a sample with a predetermined volume from the aqueous process solution, b) if desired, the sample is freed from solids, c) if desired, the sample is diluted with water in a predetermined ratio or determined as a result of a predetermination, d) the content of surfactants by selective adsorption, electrochemical, chromatographic, by cleavage into volatile compounds, stripping of these volatile compounds and their detection, or by adding a reagent which changes the interaction of the sample with electromagnetic radiation proportional to the content of surfactants, and determines the change in this interaction.
  • an embodiment of the method according to the invention is characterized in that ii) the load on inorganic and / or organically bound carbon is determined by program-controlled a) taking a sample with a predetermined volume from the aqueous cleaning solution, b) if desired, the sample freed of solids and / or homogenized, c) if desired, the sample in a predetermined or as a result of a Predetermined ratio diluted with water, d) the content of the sample of inorganic and / or organically bound
  • the content of the cleaning solution in inorganic carbon inorganic carbon
  • organic carbon total organic carbon
  • total carbon total carbon
  • TC total carbon
  • a further embodiment of the invention is characterized in that iii) the alkalinity of the detergent bath is determined by acid-base reaction with an acid, program-controlled a) taking a sample with a predetermined volume from a cleaning bath, b) if desired the sample of Solids freed c) selects whether free alkalinity and / or total alkalinity should be determined, and d) titrating the sample by adding an acid or presenting an acid and titrating it with the sample.
  • the sample volume drawn in the respective sub-step a) can be permanently programmed into the control part of the measuring device to be used for the method.
  • the size of the sample volume can preferably be changed from a remote location.
  • the control program can be designed such that it makes the sample volume to be used dependent on the result of a previous measurement.
  • the sample volume can be selected to be larger the lower the content of the substance to be determined in the detergent bath. This can optimize the accuracy of the determination.
  • the sample is diluted with water, if desired, in a predetermined ratio or as a result of a predetermined determination.
  • the actual determination is carried out using different methods, which are explained in more detail below.
  • the method according to the invention works in such a way that the respective determinations are repeated after a predetermined time interval.
  • the predetermined time interval depends on the requirements of the operator of the process solution and can comprise any time interval in the range from a few minutes to several days.
  • the predetermined time intervals are, for example, between 5 minutes and 2 hours. For example, you can take a measurement every 15 minutes.
  • the method according to the invention can also be carried out in such a way that the respective determinations are repeated after the shorter time intervals, the more the results of two successive determinations differ.
  • the control system for the method according to the invention can therefore decide itself whether the time intervals between the individual determinations should be shortened or extended.
  • the tax system the instructions are given for which differences between the results of successive determinations which time intervals should be selected.
  • the 2 or 3 different determinations i), ii) and iii) need not always be carried out in this order in succession. Rather, it is possible to carry out one determination more often than another. This will be done when practice shows that one parameter changes faster than another.
  • the surfactant content can be determined more often than the alkalinity. Or you can program the system so that it depends on the result of one determination whether another determination should be started. For example, provision can be made to determine the alkalinity only when the carbon content of the detergent bath exceeds a predetermined limit. Or it is possible to determine the alkalinity only when the surfactant content of the cleaning bath falls below a specified lower limit. This makes it possible, for example, to select whether only the surfactant component or also the builder component needs to be added to the cleaning bath.
  • the method according to the invention can be carried out in such a way that the respective determinations are carried out at any time due to an external requirement.
  • the surfactant content, the alkalinity and / or the fat content of the detergent solution can be checked immediately if quality problems are identified in subsequent process steps.
  • the measurement of the selected determinant can thus be time-controlled (according to fixed time intervals) or event-controlled (if changes are found or due to external requirements).
  • the process can be designed so that the surfactants whose content is to be determined in the process solution are nonionic surfactants. To determine them, one can proceed by adding a reagent in sub-step d) which changes the interaction of the sample with electromagnetic radiation in proportion to the content of nonionic surfactants, and measures the change in this interaction.
  • the reagent can be a complex of two substances A and B, the nonionic surfactants displacing substance B from the complex with substance A and the color or fluorescence properties of substance B thereby changing.
  • substance B can be a fluorescent substance or a dye that can form a complex with, for example, dextrans or starch as an example of substance A.
  • substance B has certain coloring or fluorescent properties. If it is pushed out of the complex, these properties change. By measuring the light absorption or the fluorescent radiation, it can then be detected which portion of substance B is not in the form of a complex with A.
  • Substance A is selected in such a way that when nonionic surfactants are added, substance B is displaced from the complex and instead a complex is formed with the nonionic surfactants. Then the amount of substance B displaced from the complex with A is proportional to the amount of nonionic surfactants added. The amount of nonionic surfactants added can be inferred from the change in light absorption or fluorescence caused by the amount B released.
  • a salt of a cationic dye with tetraphenylborate anions can be used as the reagent.
  • Nonionic surfactants can displace the dye from this salt after adding it by adding Has converted barium ions into a cationic complex with barium.
  • This method of converting nonionic surfactants into cationically charged complexes and thereby making accessible reactions which respond to cations is also referred to in the literature as “activation” of the nonionic surfactants. The method is described, for example, in Vytras K. Dvorakova V and Zeeman I (1989) Analyst 1 14, page 1435 ff.
  • the amount of cationic dye released from the reagent is proportional to the amount of nonionic surfactants present. If the absorption spectrum of the dye changes with this release, the amount of dye released can be determined by photometric measurement of a suitable absorption band become.
  • This method of determination can be simplified if a salt of a cationic dye is used as a reagent which is only soluble in a water-immiscible organic solvent, while the dye released is itself water-soluble and leads to a coloration of the water phase.
  • the reverse procedure is, of course, also suitable: a water-soluble salt of an organic dye is used, the dye released being soluble only in an organic phase.
  • This method of determination is also suitable for the determination of cationic surfactants. Since these are already positively charged by themselves, the “activation” described above with barium cations is unnecessary.
  • the reagent can be a substance which itself forms a complex with the anionic surfactants and which has different coloring or fluorescent properties than the free reagent.
  • the reagent in the optical field can be colorless while its complex is with non-ionic surfactants absorb electromagnetic vibrations in the optical range, i.e. have a color.
  • the maximum of the light absorption, ie the color, of the unbound reagent differs from that of the complex with the nonionic surfactants.
  • the reagent can also show certain fluorescence properties that change when complexing with the nonionic surfactants.
  • the free reagent can fluoresce, while the complex formation with the nonionic surfactants quenches the fluorescence.
  • the concentration of the complex of reagent and nonionic surfactants and thus the concentration of the nonionic surfactants themselves can be determined by measuring the light absorption at a predetermined wavelength or the fluorescent radiation.
  • a reagent is preferably added which forms a complex with the nonionic surfactants and which can be extracted into an organic solvent which is not miscible with water in any ratio.
  • the complex of nonionic surfactants and added reagent is then extracted into the organic solvent, which is not miscible with water in all proportions.
  • This can be done by intensive mixing of the two phases, for example by shaking or preferably by stirring.
  • the mixing of the two phases is ended, so that phase separation occurs in an aqueous and an organic phase. If desired, the completeness of the phase separation can be checked by suitable methods such as, for example, determining the electrical conductivity or measuring the turbidity by means of light absorption or scattering.
  • the organic phase which contains the complex of nonionic surfactants and added reagent
  • electromagnetic radiation which interacts with the complex dissolved in the organic phase can kick.
  • electromagnetic radiation For example, visible or ultraviolet radiation can be used as electromagnetic radiation, the absorption of which is determined by the complex of nonionic surfactants and added reagent.
  • a reagent is used whose complex with the nonionic surfactants delivers a characteristic signal in nuclear magnetic resonance or electron spin resonance measurements.
  • the signal strength expressed as the attenuation of an electromagnetic vibration in the corresponding frequency band (absorption), can be correlated with the concentration of the complex.
  • emission effects can also be used to determine the concentration.
  • a reagent can be selected whose complex with nonionic surfactants in the organic solvent absorbs electromagnetic radiation of a certain wavelength and instead emits electromagnetic radiation of a longer wavelength, the intensity of which is measured.
  • An example of this is the measurement of the fluorescence radiation when the sample is irradiated with visible or ultraviolet light.
  • the interaction of the interaction of the organic phase with electromagnetic radiation can take place immediately after completion of the phase separation in the same vessel in which the phase separation is carried out.
  • a preferred embodiment of the invention consists in separating the organic phase from the aqueous phase after the sub-step f) and feeding it to the measuring device.
  • the organic solvent which is not miscible with water in all proportions, is a halogen-containing solvent with a density higher than water.
  • the organic phase is then in the lower part of the vessel and can be pulled off downwards.
  • halogen-containing solvents examples include dichloromethane or higher-boiling halogenated hydrocarbons, in particular chlorofluorocarbons such as, for example, trifluorotrichloroethane. These solvents must be disposed of after use in accordance with local legal requirements. Since this can be costly, it makes sense to reprocess the used solvent, for example by treating it with activated carbon and / or by distillation, and to use it again for the measuring method.
  • an agent is added as a reagent which undergoes a color reaction in the organic phase with the nonionic surfactant.
  • the light absorption at a predetermined wavelength can then be measured.
  • a conventional photometer is suitable for this.
  • tetrabromophenolphthalein ethyl ester can be used as the color reagent.
  • a buffer system for a pH in the range of 7 must be added to the sample of the aqueous process solution.
  • Such a buffer system can represent, for example, an aqueous solution of dihydrogen phosphates and hydrogen phosphates. The procedure is preferably such that the amount of the buffer solution is substantially larger than the sample amount of the surfactant-containing process solution.
  • the measurement of the light absorption in sub-step g) is preferably carried out at a wavelength of 610 nm.
  • the preferred embodiment using 3.3.5.5-
  • Tetrabromophenolphthaleinethylester as color reagent can determine the
  • nonionic surfactants The content of nonionic surfactants is as follows:
  • An indicator solution is prepared which contains 100 mg of 3,3,5,5-tetrabromophenolphthalein ethyl ester in 100 ml of ethanol.
  • a buffer solution is also prepared by adding 200 ml of a commercially available buffer solution for pH 7
  • 18 ml of the buffer solution are placed in a suitable vessel. 2 ml of indicator solution are added. To do this, add 50 ⁇ l of the sample solution. The combined solutions are stirred for about 3 minutes and then 20 ml of dichloromethane are added. Then the vessel is mixed vigorously for about 1 minute. Then wait for the phase separation, which may take 20 minutes, for example. The organic phase is then removed and measured in a photometer at a wavelength of 610 nm. For example, a 10 mm cell is suitable as the analysis cell. The surfactant content of the sample solution is determined using a calibration curve.
  • the volume of the sample used for the measurement can be increased. If the surfactant content is so high that light absorption above 0.9 occurs, it is advisable to dilute the sample before the measurement.
  • a correlation between the strength of the measurement signal and the concentration of the nonionic surfactants must be established and saved by a previous calibration with surfactant solutions of known concentration.
  • calibration can also be carried out using suitable colored glasses.
  • surfactant / reagent complex in known concentration or by multiplying and measuring the interaction with electromagnetic radiation again on the surfactant content of the sample.
  • the content of nonionic surfactants can be determined chromatographically.
  • any oils and fats that may be present are preferably first removed from the sample. This can be done, for example, with an absorbent.
  • the sample, which may contain ionic surfactants is then placed on an anion and / or cation exchange column, which is preferably designed in the manner of a column for high-pressure liquid chromatography.
  • the concentration of the nonionic surfactants in the solution freed from the ionic surfactants, which leaves the exchange column, is preferably determined via the refractive index.
  • the quantitative evaluation is preferably carried out using the external standard method. The measurement is carried out by comparison with pure solvent from the comparison cell and solvent with the substance to be analyzed from the measuring cell of the detector. Water or a water-methanol mixture are suitable as solvents.
  • the HPLC-like ion exchange system Before starting a series of measurements, the HPLC-like ion exchange system must be calibrated and the reference cell of the detector rinsed with the solvent for 20 minutes. Different concentrations of solutions of the non-ionic surfactants to be determined are used for calibration. Calibration and sample solutions must be degassed in an ultrasonic bath for 5 minutes, for example, before they are injected into the HPLC-like system. The defined degassing is important because of the sensitivity of the refractive index detection to different solvent qualities. If methanol is added to the sample solution before it is applied to the HPLC-like ion exchange column, insoluble salts can precipitate out. These have to be filtered off by a microfilter before the sample is placed in the HPLC-like system.
  • the nonionic surfactants are cleaved with hydrogen halide, preferably with hydrogen iodide, to form volatile alkyl halides, preferably alkyl iodides.
  • the volatile alkyl halides are stripped off by blowing a gas stream into the sample and detected in a suitable detector.
  • a suitable detector For example, an "electron capture detector" is suitable for this.
  • This method is known as a laboratory method for characterizing fatty alcohol ethoxylates (DGF standard method H-III 17 (1994)).
  • the surfactants can also be anionic surfactants. Their content in the sample solution is preferably determined electrochemically in sub-step d).
  • the anionic surfactants are titrated with suitable reagents, the titration being followed by changing the electrical potential of a suitable measuring electrode.
  • the sensitivity of this method can be increased by adding an alcohol with 1 to 3 carbon atoms, preferably methanol, to the sample.
  • 1,3-Didecyl-2-methylimidazolium chloride is preferably suitable as the titration reagent.
  • Measuring electrode is an ion sensitive membrane electrode, preferably with a PVC membrane. Such an electrode is known as a "high sense electrode".
  • a silver electrode is preferably used as the reference electrode.
  • the potential is formed by the most specific possible interaction between the ion carrier contained in the PVC membrane and the ions to be determined in the measurement solution. This interaction leads in an equilibrium reaction to a transition of the measuring ions from the measuring solution into the membrane and thus to the formation of an electrical potential difference at the phase boundary of the measuring solution / membrane.
  • This potential difference can be measured potentiometrically (without current) against a reference electrode
  • the relationship between the measurement ion concentration and the electrical potential can theoretically be described by the Nernst equation, but because of possible interference, it is preferable to use the relationship between the electrode potential Determine ntial and measurement ion concentration by calibration with comparison solutions.
  • cationic surfactants can also be determined in the process solution to be checked.
  • a method can be used for this, which is also suitable for the determination of anionic surfactants.
  • the determination is carried out electrochemically: a predetermined amount of Na dodecyl sulfate is added to the sample, and the sample is titrated with hyamine (N-benzyl-N, N-dimethyl-N-4 (1.1.3.3.-tetramethyl-buty l) -phenoxy-ethoxyethylammonium chloride) and determines the titration end point with an electrode sensitive to ionic surfactants.
  • hyamine N-benzyl-N, N-dimethyl-N-4 (1.1.3.3.-tetramethyl-buty l) -phenoxy-ethoxyethylammonium chloride
  • processes are suitable for determining the surfactants, in which the surfactants are absorbed on suitable surfaces and effects are measured which are attributable to the fact that the surfaces are coated with the surfactants. Since the surface coverage with the surfactants below the Saturation limit can be set as proportional to the surfactant content, can be inferred from the changes in properties of the surfactant-coated surfaces to the surfactant content of the sample solution after suitable calibration.
  • Another method is to absorb the surfactants on the surface of a light guide, which may be suitably pretreated. This leads to a change in the refractive index when light passes from the light guide into the surrounding medium, which is reflected in the conductivity of the light guide for light. Depending on the refractive index, the light in the light guide is weakened to different extents or, if the total reflection is lost, no longer arrives at the end of the light guide.
  • the breakdown of total reflection occurs at a certain threshold value of the surfactant content, which can also be used to characterize the surfactant content of the process solution.
  • step c) the sample is diluted with water in a certain ratio.
  • This ratio can be fixed, but can be changed from a remote location.
  • the dilution ratio can also be made dependent on the result of a previous determination of the inorganic and / or organically bound carbon content. This ensures that the carbon content of the sample solution is in a range that allows an optimal determination with the chosen method.
  • the inorganically and / or organically bound carbon can be determined, for example, by converting it to CO 2 and quantitatively determining the CO 2 formed.
  • the carbon can be converted to C0 2 by oxidation, for example by combustion at elevated temperature in the gas phase.
  • the increased temperature during the combustion is preferably above approximately 600 ° C., for example approximately 680 ° C.
  • the combustion is preferably carried out with air or with oxygen gas in a reaction tube with the aid of a catalyst.
  • suitable catalysts are noble metal oxides or other metal oxides such as vanadates, vanadium oxides, chromium, manganese or iron oxides. Platinum or palladium deposited on aluminum oxide can also be used as a catalyst. According to this method is obtained directly C0 2 -containing combustion gas, the C0 2 content can be determined as described below.
  • the carbon can also be converted into C0 2 using wet chemistry.
  • the carbon of the sample is oxidized with a strong chemical oxidizing agent such as for example with hydrogen peroxide or with peroxodisulfate.
  • a strong chemical oxidizing agent such as for example with hydrogen peroxide or with peroxodisulfate.
  • this wet chemical oxidation reaction can be accelerated with the aid of a catalyst of the type mentioned above and / or with UV radiation.
  • this can be determined quantitatively using one of the following methods. If the amount of sample is known, the inorganic and / or organically bound carbon content of the cleaning solution can be calculated from this. Alternatively, the result of the determination as fat load per 1 detergent bath is specified by a predetermined conversion factor if inorganically bound carbon is not present or has been removed beforehand.
  • Different methods known in the prior art can be used to determine the CO 2 content of the gas stream obtained. For example, one can pass the gases through an absorber solution and, for example, measure the weight gain of the absorber solution. Suitable for this is, for example, an aqueous solution of potassium hydroxide, which takes up CO 2 with the formation of potassium carbonate. As an alternative to determining the weight gain, the change in the electrical conductivity of the absorption solution or its residual alkalinity can be determined after absorption of the C0 2 .
  • the C0 2 formed can also be absorbed on a suitable solid, the weight gain of which is measured.
  • Sodium asbestos for example, is suitable for this.
  • both an absorber solution and a Solid absorbers can be replaced when they are exhausted and can no longer bind C0 2 .
  • the infrared absorption can be determined, for example, at a wavelength of 4.26 ⁇ m corresponding to a wave number of 2349 cm "1.
  • Devices which can carry out the combustion of the sample and the measurement of the infrared absorption are known in the prior art the TOC system from Shimadzu.
  • NDIR devices Such a device is described for example in DE-A-44 05 881.
  • the proportion of carbon that is caused by consciously added active substances in the cleaning solution is also recorded.
  • active substances include surfactants, organic corrosion inhibitors and organic complexing agents.
  • their content in the cleaning solution is known within certain fluctuation limits or can be determined separately.
  • the proportion of organically bound carbon due to these active substances can therefore be subtracted from the result of the determination. You then get the portion that is due to the impurities entered.
  • the carbon determination determines whether the carbon load is below or above this maximum limit.
  • the proportion of organically bound carbon present in the form of lipophilic substances can alternatively be determined by extracting the lipophilic substances into an organic solvent which is not miscible with water in all proportions. After evaporation of the solvent, the lipophilic substances remain and can be determined gravimetrically. However, the procedure is preferably such that the infrared absorption of the lipophilic substances in the extract is determined photometrically.
  • halogenated hydrocarbons are particularly suitable as water-immiscible organic solvents. A preferred example of this is 1,1,2-trichlorotrifluoroethane. This determination method is based on DIN 38409, part 17.
  • the proportion of lipophilic substances in the sample is not determined gravimetrically after the organic solvent has evaporated, but rather photometrically in the organic solvent.
  • the quantitative determination is preferably carried out as in DIN 38409, part 18 by measuring the infrared absorption of the lipophilic substances in the extract at a characteristic oscillation frequency of the CH 2 group. It is recommended to use such an organic solvent for extraction that does not contain any CH 2 groups. For example, the infrared absorption band at 3.42 ⁇ m (2924 cm "1 ) can be used for this photometric determination. This includes all organic substances which have CH 2 groups and which can be extracted into the organic solvent.
  • the proportion of the surfactants in the cleaning solution is not to be included, it must be determined separately using an alternative method and deducted from the overall result. If necessary, the partition coefficient of the surfactants between the cleaning solution and the organic solvent, which is not miscible with water, must be determined beforehand In practice, however, it may be sufficient to set a maximum of the allowable Determine the load of the cleaning solution with lipophilic substances, which also takes into account the surfactant content. If this maximum value is exceeded, bathroom care measures must be initiated.
  • the infrared spectrometer be calibrated with a known amount of a lipophilic substance.
  • a solution of 400 to 500 mg methyl palmitate in 100 ml 1,1,2-trichlorotrifluoroethane is suitable as a calibration solution.
  • This calibration solution is also used to check the function of the IR photometer.
  • the preferred procedure is to first add a phosphoric acid magnesium sulfate solution to the sample of the cleaning solution.
  • This solution is prepared by dissolving 220 g of crystalline magnesium sulfate and 125 ml of 85% by weight phosphoric acid in deionized water and making up to 1000 g with deionized water.
  • About 20 ml of the phosphoric acid magnesium sulfate solution is added to the sample solution.
  • 50 ml of the water-immiscible organic solvent preferably 1,1,2-trichlorotrifluoroethane, are added.
  • the aqueous and organic phases are mixed, phase separation is effected and the organic phase is isolated.
  • This organic phase is preferably washed again with the phosphoric acid magnesium sulfate solution, the phase separation is brought about again and the organic phase is stripped off. This is transferred to a measuring cuvette and the infrared absorption is measured at an oscillation band of the CH 2 group.
  • a quartz glass cuvette with a layer thickness of 1 mm, for example, is suitable as the measuring cuvette. From the comparison with the calibration curve, which also contains the blank value of the photometer, the content of lipophilic substances in the sample can be determined using the infrared absorption.
  • inorganic carbon When carrying out the process according to the invention, it may be desirable to use both inorganic carbon and organic carbon Capture carbon (TOC). This is the case, for example, if the sample is burned to determine the carbon content. In this case, dissolved CO 2 or carbon present in the form of carbonates is also detected if the carbonates split off CO 2 at the selected combustion temperature. If in this case the inorganic carbon is not to be included, it can be removed by acidifying the sample and blowing out the CO 2 formed with a gas such as air or nitrogen. This can be desirable if you only want to determine the "fat load" of the detergent bath. When determining the carbon content in the form of lipophilic substances using the extraction method described above, inorganic carbon is not automatically included.
  • TOC organic carbon Capture carbon
  • step d It is also possible to remove volatile organic compounds from the sample by blowing with a gas such as air or nitrogen before carrying out step d).
  • a gas such as air or nitrogen
  • volatile solvents can be removed before the carbon determination.
  • step c) it is selected whether the free alkalinity and / or the total alkalinity should be determined.
  • This can be entered into the program sequence. For example, both the free alkalinity and the total alkalinity can be determined in one determination cycle. However, the program can also decide to determine one of these two values more frequently than the other. This can be the case, for example, if previous determinations have shown that one of the two values changes faster than the other.
  • the Choosing whether free alkalinity or total alkalinity should be determined can also be made by an external request. “External requirement” is understood to mean that the automated determination process can be intervened either by a higher-level process control system or manually via a data line.
  • free alkalinity and total alkalinity are not clearly defined and are handled differently by different users.
  • These preselected pH values must be entered into the control system for the automatic determination procedure.
  • the transition points of certain indicators can also be selected to determine the free alkalinity and the total alkalinity.
  • the acid-base reaction with an acid is used to actually determine the alkalinity in sub-step d).
  • a strong acid is preferably chosen for this. You can either titrate the sample by adding an acid to the specified criteria for free alkalinity or total alkalinity. Alternatively, you can add the acid and titrate it with the sample.
  • a pH-sensitive electrode such as a glass electrode will preferably be used. This provides a pH-dependent voltage signal that can be evaluated further.
  • the use of such an electrode is particularly simple in terms of apparatus and is therefore preferred.
  • an indicator can also be used to track the acid-base reaction of substep d), the pH-dependent interaction of which is measured with electromagnetic radiation.
  • this indicator can be a classic color indicator, the color change of which is measured photometrically.
  • an optical sensor can be used. This is, for example, a layer of an inorganic or organic polymer with a fixed dye that changes color at a certain pH.
  • the color change is based on the fact that hydrogen ions or hydroxide ions, which can diffuse into the layer, react with the dye molecules.
  • the change in the optical properties of the layer can be determined photometrically.
  • films such as organic polymers can be used, the refractive index of which changes as a function of the pH. If, for example, a light guide is coated with such a polymer, it can be achieved that total reflection occurs on one side of a threshold value for the refractive index in the light guide, so that a light beam is passed on. On the other side of the threshold value of the refractive index, however, total reflection no longer occurs, so that the light beam leaves the light guide. At the end of the light guide, it can then be detected whether the light is propagated through the light guide or not.
  • Such a device is known as an "Optrode".
  • inorganic or organic solid bodies can be used as sensors, the electrical properties of which change with the pH of the surrounding solution.
  • an ion conductor can be used, the conductivity of which depends on the concentration of the H + or OH ' ions.
  • the pH of the surrounding medium can then be determined by measuring the direct or alternating current conductivity of the sensor. Calibration / control measurements
  • the method according to the invention is preferably carried out in such a way that the measuring device used for the individual determinations checks itself and, if necessary, recalibrates.
  • the functionality of the measuring device used is checked after a predetermined time interval or after a predetermined number of determinations or on the basis of an external requirement by means of control measurements of one or more standard solutions.
  • a standard solution with known values of the parameter to be determined is measured for testing. This testing is most realistic if a standard cleaning solution is used as the standard solution, the composition of which is as close as possible to the cleaning solution to be tested.
  • the measuring device determines a value during a control measurement of a standard solution that deviates from the target content by a predetermined minimum amount, the measuring device issues an alarm message locally or preferably at a remote location.
  • the alarm message can contain a suggestion for intervention selected by the control program of the measuring device or the higher-level process control system.
  • a key point in checking the functionality of the measuring device for alkalinity is the control of the sensor used.
  • this can be a pH-sensitive electrode, in particular a glass electrode.
  • the alarm message can be triggered by one of the control program of the measuring device or the parent Process control system contain selected proposal for intervention. For example, it can be suggested that the electrode should be cleaned or replaced.
  • the functionality of the measuring device used is checked by measuring one or more standard solutions if the results of two successive measurements differ by a predetermined amount. This makes it possible to differentiate whether ascertained deviations from the ingredients in the cleaning bath are real and require bathroom care measures or whether they are simulated by an error in the measuring system.
  • the determinations made between the current and the previous control measurement can be provided with a status indicator which indicates the reliability of these determinations. If, for example, successive control measurements for checking the measuring device used have shown that it is working correctly, the determinations can be provided with a status indicator "OK". If the results of the control measurements differ by a predetermined minimum amount, for example, the determinations made in the meantime can be carried out with the status indicator " doubtful ".
  • the measuring device can therefore decide, based on predetermined criteria, whether it is so far is functional that all provisions can be continued or whether deviations are found that require manual intervention.
  • the measuring system used in the method according to the invention is preferably designed in such a way that it automatically monitors the fill levels and / or the consumption of the reagents and solvents used and of rinsing solutions and issues a warning message when the specified minimum fill level is not reached. This can prevent the measuring device from becoming inoperable because it lacks the required chemicals.
  • the fill levels can be monitored using known methods. For example, the containers with the chemicals can stand on a scale that registers the respective weight of the chemicals. Or you can use a swimmer. Alternatively, a minimum level can be checked by a conductivity electrode that is immersed in the chemical container.
  • the warning message to be output by the measuring device is preferably transmitted to the remote location, so that the appropriate measures can be initiated from there.
  • the method according to the invention preferably provides for the results of the determinations and / or the control measurements and / or the calibrations and / or the status signals to be transmitted continuously or at predetermined time intervals and / or on request to a remote location.
  • control personnel who do not have to be at the location of the detergent bath are continuously informed about its current alkalinity.
  • necessary corrective measures can be taken either automatically via a process control system or by manual intervention.
  • a predetermined time interval or after a predetermined number of determinations or based on a request from the remote destination by checking measurement of one or more standard solutions to check the functionality of the measuring device used and to transmit the result of the inspection to the remote destination.
  • a corresponding check of the functionality of the measuring device used can be initiated if the results of two successive determinations differ by a predetermined amount. The result of this check is also preferably transmitted to the remote destination.
  • the determinations of the respective measured variable made between the current and the previous control measurement can be provided with a status indicator which indicates the reliability of these determinations.
  • the subsequent dosing of supplementary components and / or one or more bathroom care measures is initiated from the remote destination.
  • the subsequent dosing of supplementary components and / or one or more bath care measures is initiated in a program-controlled manner.
  • the subsequent dosing of supplementary components and / or one or more bathroom care measures is initiated in a program-controlled manner if predetermined relationships between the results of at least two of the determinations selected from determinations i), ii) and iii) are determined .
  • the control program for the method is therefore given certain relations between the Results of the individual provisions i), ii). and iii) before, when they occur, additional components are added and / or bathroom care measures are initiated. The decision about this is therefore not dependent on a single measured value, but on at least two measured values of different bath parameters.
  • the relationships at which measures are taken can be changed from the remote location, for example to take account of operational experience.
  • the simplest corrective measure consists in activating a device that doses one or more supplementary components (solution or powder) into the cleaning bath when a predetermined maximum value of inorganic and / or organically bound carbon is exceeded or upon external request.
  • a device that doses one or more supplementary components (solution or powder) into the cleaning bath when a predetermined maximum value of inorganic and / or organically bound carbon is exceeded or upon external request.
  • This can, for example, be automated so that, depending on the carbon content determined, a certain amount of supplemental solution or supplementary powder is added to the cleaning bath.
  • the size of the addition portion itself or the time intervals between the individual additions can be varied in the case of predetermined addition portions. This can for example via dosing pumps or weight-controlled.
  • a certain amount of supplementary component is replenished into the cleaning bath in the event of certain deviations from the target value (in particular if the functionality of the measuring device is established by the control measurements).
  • these measures to supplement the bath are carried out when a predetermined minimum change in the carbon content has been determined.
  • this additional metering can also be carried out on the basis of an external requirement, for example from a remote location, regardless of the current carbon content.
  • Replenishing tensides for example, increases the carbon content of the cleaning solution. The next time the carbon content is determined, this must be taken into account accordingly, which can be done automatically.
  • Adding surfactants increases the oil and fat-carrying capacity of the detergent bath. Accordingly, the tolerable maximum value of the carbon load must be increased, if exceeded, the next bath care measure is initiated. This can be automatically provided in the control program.
  • bath maintenance measures can be initiated which reduce the level of inorganic and / or organic bound carbon in the cleaning solution.
  • Such bath care measures have the particular aim of reducing the fat and oil content of the cleaning solution. In the simplest case, this can be done by draining all or part of the cleaning solution and replacing it with fresh cleaning solution.
  • it is more economical to add oils and fats from the cleaning solution by measures known in the art such as separation by a separator or separation by membrane filtration remove. Since surfactants are also at least partially discharged in these processes, the cleaning solution must be supplemented accordingly. That too
  • Detergent solution are made dependent, but on a predetermined
  • a device is activated which doses one or more supplementary components into the cleaning solution.
  • a supplementary component for example, a supplementary solution can be considered which contains all the active ingredients of the cleaning solution in the correct proportions.
  • the supplementary solution can therefore contain other active ingredients in the cleaning solution, such as, for example, surfactants, builder substances, alkalis, complexing agents and corrosion inhibitors.
  • the supplementary solution can contain only surfactants or only alkalis, while the other active ingredients in the detergent solution are added, if necessary due to separate determinations, timed or throughput-controlled.
  • the size of the addition portion itself or the time intervals between the individual additions can be varied in the case of predetermined addition portions. This can be done, for example, via dosing pumps or weight-controlled. In the method according to the invention it is therefore provided, on the one hand, that in the event of certain deviations from the target value (in particular if the functionality of the measuring device is established through the control measurements), a certain amount of supplementary component is replenished into the process solution. On the other hand, this additional dosing can also be carried out on the basis of an external requirement, for example from a remote location, regardless of the current content of surfactants and / or alkalis.
  • the process solution is supplemented, depending on the throughput, with a predetermined amount of supplementary component per unit implemented.
  • a predetermined amount of supplementary component for example, in the case of a cleaning bath for automobile bodies, it is possible to determine the amount of supplementary component to be added per cleaned body.
  • the control of the surfactant content or the alkalinity according to the invention then serves to control and document the success of this predetermined addition and to achieve a more constant operating mode of the cleaning bath by additional result-dependent fine metering, possibly also by suspending the basic metering. This reduces quality fluctuations.
  • the method according to the invention presupposes that the corresponding device is made available.
  • This contains a controller, preferably a computer controller, which controls the measurement process as a function of time and / or events. It must also contain the necessary reagent vessels, pipes, valves, dosing and measuring devices etc. for controlling and measuring the sample streams.
  • the materials should be adapted to the intended use, for example made of stainless steel and / or plastic.
  • the control electronics of the measuring device should have a corresponding input-output interface in order to be able to communicate with a remote location.
  • the method according to the invention makes it possible, on the one hand, to check the contents of cleaning baths on site and to initiate predetermined corrective measures without manual intervention. This increases process reliability and achieves a consistently reliable cleaning result. Deviations from the target values can be recognized early and corrected automatically or manually before the cleaning result deteriorates.
  • the measurement data are preferably transmitted to a remote location, so that operating or supervisory staff also continuously monitor the state of the cleaning bath is informed if it is not in its immediate vicinity. The personnel expenditure for checking and controlling the cleaning bath can hereby be reduced considerably.
  • the requirements of modern quality assurance are taken into account. Chemical consumption can be documented and optimized.

Abstract

The invention relates to a method for controlling cleansing baths, characterized in that at least two of i) tenside contents, ii) inorganically and/or organically bound carbon load, iii) alkalinity, are measured in a program-controlled manner and in that a) depending on the result of the measurements additional components are added and/or one or more bath maintenance measures are initiated and/or b) the results of the measurements and/or data derived from the measurement results are transmitted to at least one remote destination which is situated in a room different from the one housing the device for carrying out the above measurements.

Description

"Automatische Kontrolle und Steuerung von Reinigerbäder" "Automatic inspection and control of detergent baths"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Kontrolle und Steuerung von Reinigerbäder, insbesondere von Reinigerbäder in der metallverarbeitenden Industrie oder im Fahrzeugbau. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß man mindestens 2 ausgewählte Kontrollparameter automatisch und programmgesteuert bestimmt und die Ergebnisse der Bestimmungen und/oder von den Ergebnissen der Bestimmungen abgeleitete Daten an einen Entfernten Zielort überträgt, der sich nicht in unmittelbarer Nähe des Reinigungsbades befindet. Je nach Ergebnis der Bestimmungen können programmgesteuert oder durch Anforderungen von dem Entfernten Zielort aus weitere Bestimmungen und/oder Badpflegemaßnahmen angestoßen werden. Außerdem können je nach Ergebnis der Bestimmungen Kontrollmessungen programmgesteuert oder auf Anforderung eingeleitet werden. Dabei kann der Entfernten Zielort beispielsweise in einem übergeordneten Prozeßleitsystem, in einer Leitzentrale des Werkes, in dem sich das Reinigerbad befindet, oder auch an einer Stelle außerhalb des Werkes liegen.The invention relates to a method for automatically checking and controlling detergent baths, in particular detergent baths in the metalworking industry or in vehicle construction. The essence of the invention is that at least 2 selected control parameters are determined automatically and programmatically and the results of the determinations and / or data derived from the results of the determinations are transmitted to a remote destination which is not in the immediate vicinity of the cleaning bath. Depending on the result of the determinations, further determinations and / or bathroom maintenance measures can be triggered programmatically or by requests from the remote destination. Depending on the result of the determinations, control measurements can also be program-controlled or initiated on request. The remote destination can be, for example, in a higher-level process control system, in a control center of the plant in which the detergent bath is located, or at a location outside the plant.
Die Reinigung von Metallteilen vor ihrer Weiterverarbeitung stellt eine Standardaufgabe in der metallverarbeitenden Industrie dar. Die Metallteile können beispielsweise mit Pigmentschmutz, Staub, Metallabrieb, Korrosionsschutzölen, Kühlschmierstoffen oder Umformhilfsmitteln verschmutzt sein. Vor der Weiterverarbeitung, wie insbesondere vor einer Korrosionsschutzbehandlung (z.B. Phosphatierung, Chromatierung, Anodisierung, Reaktion mit komplexen Fluoriden usw.) oder vor einer Lackierung müssen diese Verunreinigungen durch eine geeignete Reinigerlösung entfernt werden. Hierfür kommen Spritz-, Tauch- oder kombinierte Verfahren in Frage. Industrielle Reiniger in der metallverarbeitenden Industrie sind in der Regel alkalisch (pH-Werte im Bereich oberhalb von 7, beispielsweise 9 bis 12). Ihre Grundbestandteile sind Alkalien (Alkalimetallhydroxide, -carbonate, -silicate, - phosphate, -borate) sowie nichtionische und/oder anionische Tenside. Häufig enthalten die Reiniger als zusätzliche Hilfskomponenten Komplexbildner (Gluconate, Polyphosphate, Salze von Aminocarbonsäuren wie beispielsweise Ethylendiamintetraacetat oder Nitrilotriacetat, Salze von Phosphonsäuren wie beispielsweise Salze von Hydroxyethandiphosphonsäure, Phosphono- butantricarbonsäure, oder andere Phosphon- oder Phosphonocarbonsäuren), Korrosionsschutzmittel wie beispielsweise Salze von Carbonsäuren mit 6 bis 12 C- Atomen, Alkanolamine und Schauminhibitoren wie beispielsweise end- gruppenverschlossene Alkoxylate von Alkoholen mit 6 bis 16 C-Atomen im Alkylrest. Sofern die Reinigerbäder keine anionischen Tenside enthalten, können auch kationische Tenside eingesetzt werden.The cleaning of metal parts before further processing is a standard task in the metal processing industry. The metal parts can be contaminated, for example, with pigment dirt, dust, metal abrasion, corrosion protection oils, cooling lubricants or forming aids. Before further processing, such as before corrosion protection treatment (eg phosphating, chromating, anodizing, reaction with complex fluorides, etc.) or before painting, these contaminants must be removed with a suitable cleaning solution. Spraying, dipping or combined processes can be used for this. Industrial cleaners in the metalworking industry are generally alkaline (pH values in the range above 7, for example 9 to 12). Their basic components are alkalis (alkali metal hydroxides, carbonates, silicates, phosphates, borates) as well as non-ionic and / or anionic surfactants. Frequently, the cleaners contain as additional auxiliary components complexing agents (gluconates, polyphosphates, salts of aminocarboxylic acids such as ethylenediamine tetraacetate or nitrilotriacetate, salts of phosphonic acids such as salts of hydroxyethane diphosphonic acid, phosphono butane tricarboxylic acid or other phosphonic or phosphonocarboxylic acids), corrosion protection means such as salts of carboxylic acids with 6 to 12 carbon atoms, alkanolamines and foam inhibitors such as, for example, end-capped alkoxylates of alcohols with 6 to 16 carbon atoms in the alkyl radical. If the cleaning baths do not contain any anionic surfactants, cationic surfactants can also be used.
Als nichtionische Tenside enthalten die Reiniger in der Regel Ethoxylate, Propoxylate und/oder Ethoxylate/Propoxylate von Alkoholen oder Alkylaminen mit 6 bis 16 C-Atomen im Alkylrest, die auch endgruppenverschlossen sein können. Als anionische Tenside sind Alkylsulfate und Alkylsulfonate weit verbreitet. Auch Alkylbenzolsulfonate sind noch anzutreffen, aus Umweltgesichtspunkten jedoch nachteilig. Als kationische Tenside kommen insbesondere kationische Alkylammoniumverbindungen mit mindestens einem Alkylrest mit 8 oder mehr C- Atomen in Frage.The cleaners generally contain, as nonionic surfactants, ethoxylates, propoxylates and / or ethoxylates / propoxylates of alcohols or alkylamines having 6 to 16 carbon atoms in the alkyl radical, which can also be end group-capped. Alkyl sulfates and alkyl sulfonates are widely used as anionic surfactants. Alkylbenzenesulfonates can also be found, but they are disadvantageous from an environmental point of view. Cationic alkylammonium compounds with at least one alkyl radical with 8 or more carbon atoms are particularly suitable as cationic surfactants.
Die Alkalien im Reinigerbad tragen zu dessen Reinigungsvermögen bei. Beispielsweise verseifen sie verseifbare Verunreinigungen wie beispielsweise Fette und machen diese hierdurch wasserlöslich. Außerdem tragen sie zum Ablösen unlöslicher Schmutzteile von der Metalloberfläche bei, indem sie die Oberflächen durch Adsorption von OH-Ionen negativ aufladen und hierdurch eine elektrostatische Abstoßung bewirken. Durch derartige Reaktionen, ggf. auch durch Ausschleppung, wird Alkalität verbraucht, so daß die Reinigungswirkung mit der Zeit nachläßt. Daher ist es üblich, die Alkalität der Reinigungsbäder zu bestimmten Zeiten zu überprüfen und erforderlichenfalls die Lösung mit neuen Wirkstoffen zu ergänzen oder ganz zu erneuern. Diese Überprüfung erfolgt entweder manuell oder lokal durch einen Titrierautomaten. Dabei überprüft man die Alkalität in der Regel durch Titration mit einer starken Säure. Das Bedienungspersonal beurteilt die Alkalität anhand des Säureverbrauchs und ergreift die erforderlichen Maßnahmen wie beispielsweise Badergänzung oder Baderneuerung. Dieses derzeit übliche Verfahren setzt voraus, daß sich zu den erforderlichen Kontrollzeiten Bedienungspersonal in der Nähe des Reinigungsbades aufhält. Je kürzere Kontrollintervalle erwünscht werden, desto stärker wird das Bedienungspersonal für die Kontrollmessungen beansprucht.The alkalis in the cleaning bath contribute to its cleaning ability. For example, they saponify saponifiable impurities such as fats and thereby make them water-soluble. They also help to remove insoluble dirt from the metal surface by negatively charging the surfaces through the adsorption of OH ions and thereby causing an electrostatic repulsion. Through such reactions, possibly also through Dragging, alkalinity is consumed so that the cleaning effect wears off over time. It is therefore customary to check the alkalinity of the cleaning baths at certain times and, if necessary, to supplement the solution with new active ingredients or to replace it entirely. This check is carried out either manually or locally by an automatic titrator. The alkalinity is usually checked by titration with a strong acid. The operating staff assesses the alkalinity based on the acid consumption and takes the necessary measures such as bathroom additions or bathroom renewal. This currently customary procedure assumes that operating personnel are in the vicinity of the cleaning bath at the required check times. The shorter control intervals are desired, the more the operator is used for the control measurements.
Aus der EP-A-806 244 ist ein Verfahren bekannt, den pH- Wert einer Lösung automatisch zu bestimmen und bei Abweichungen automatisch Säure oder Lauge nachzudosieren. Die Aufgabe in diesem Dokument besteht darin, den pH- Wert eines Flüssigkeitsstromes auf einem vorbestimmten Wert zu halten. Eine Säure- Base-Titration erfolgt bei diesem Verfahren nicht. Dabei ist es erforderlich, diese Anlage vor Ort auf Funktionsfähigkeit zu kontrollieren. Es ist nicht möglich, von einem entfernten Ort in den Ablauf der pH-Messungen und der Dosiermaßnahmen einzugreifen.A method is known from EP-A-806 244 for automatically determining the pH of a solution and for metering in acid or alkali in the event of deviations. The task in this document is to keep the pH of a liquid stream at a predetermined value. An acid-base titration is not carried out with this method. It is necessary to check the functionality of this system on site. It is not possible to intervene in the process of pH measurements and dosing measures from a remote location.
Im Stand der Technik ist es bekannt, die nichtionischen Tenside in wäßrigen Prozeßlösungen wie beispielsweise in Reinigerbädern manuell mit Hilfe eines Farbindikators zu bestimmen. Üblicherweise geht man hierbei so vor, daß man einer der Prozeßlösung entnommenen Probe ein Reagenz zusetzt, das mit nichtionischen Tensiden einen Farbkomplex bildet. Vorzugsweise extrahiert man diesen Farbkomplex in ein mit Wasser nicht in jedem Verhältnis mischbares organisches Lösungsmittel und bestimmt anschließend photometrisch dessen Lichtabsorption bei einer bestimmten Wellenlänge. Als Reagenz zur Bildung des Farbkomplexes kann beispielsweise Tetrabromophenolphthaleinethylester verwendet werden. Vor der Extraktion in ein organisches Lösungsmittel, vorzugsweise in einen chlorierten Kohlenwasserstoff, versetzt man hierbei die Prozeßlösung mit einem Puffersystem für den pH-Bereich 7.It is known in the prior art to manually determine the nonionic surfactants in aqueous process solutions, such as, for example, in detergent baths, using a color indicator. The usual procedure here is to add a reagent to a sample taken from the process solution which forms a color complex with nonionic surfactants. This color complex is preferably extracted into an organic solvent which is not miscible with water in any ratio, and the light absorption at a specific wavelength is then determined photometrically. As a reagent for the formation of the color complex For example, tetrabromophenolphthalein ethyl ester can be used. Before the extraction into an organic solvent, preferably into a chlorinated hydrocarbon, the process solution is mixed with a buffer system for the pH range 7.
Weiterhin ist es bekannt, nichtionische Tenside in Gegenwart von ionischen Tensiden zu bestimmen. Hierbei trennt man die ionischen Tenside durch Ionenaustauscher aus der Probe ab. Die im Ionenaustauscher nicht gebundenen nichtionischen Tenside werden mit Hilfe des Brechungsindexes der die Austauschersäule verlassenden Lösung bestimmt. Vorzugsweise mißt man den Brechungsindex als Funktion der Elutionszeit, bestimmt das Integral für den Teil der Kurve, der vom Brechungsindex des reinen Elutionsmittels abweicht, und vergleicht dieses Integral mit den aus Kalibriermessungen erhaltenen Werten.It is also known to determine nonionic surfactants in the presence of ionic surfactants. The ionic surfactants are separated from the sample by ion exchangers. The nonionic surfactants not bound in the ion exchanger are determined with the aid of the refractive index of the solution leaving the exchange column. The refractive index is preferably measured as a function of the elution time, the integral is determined for the part of the curve which deviates from the refractive index of the pure eluent, and this integral is compared with the values obtained from calibration measurements.
Alternativ, aber weniger genau, kann man den Extremwert des Brechungsindexes messen und hieraus durch Vergleich mit einer Kalibrierkurve den Tensidgehalt bestimmen.Alternatively, but less precisely, the extreme value of the refractive index can be measured and the surfactant content can be determined from this by comparison with a calibration curve.
Anionische und kationische Tenside in wäßrigen Lösungen können beispielsweise durch Titration mit HyaminR1622 (= N-Benzyl-N,N-dimethyl-N-4(1.1.3.3.- tetramethyl-butyl)-phenoxy-ethoxyethylammoniumchlorid) und potentiometrischer Endpunktbestimmung detektiert werden. Hierfür versetzt man die Probe mit einer bekannten Menge an Na-Dodecylsulfat, titriert mit Hyamin und bestimmt den Endpunkt der Titration mit einer ionensensitiven Elektrode.Anionic and cationic surfactants in aqueous solutions can be detected, for example, by titration with Hyamin R 1622 (= N-benzyl-N, N-dimethyl-N-4 (1.1.3.3.-tetramethyl-butyl) -phenoxy-ethoxyethylammonium chloride) and potentiometric end point determination . For this purpose, the sample is mixed with a known amount of Na dodecyl sulfate, titrated with hyamine and the end point of the titration is determined with an ion-sensitive electrode.
Alternativ hierzu lassen sich anionische Tenside auch durch Titration mit 1,3- Didecyl-2-methylimidazoliumchlorid bestimmen. Als Detektor setzt man eine Elektrode mit einer ionensensitiven Membran ein. Das Elektrodenpotential hängt von der Konzentration der Meßionen in der Lösung ab. Je nach Ergebnis dieser mit einem personellen Aufwand verbundenen Tensidbestimmung ergänzt das Bedienungspersonal der Anlage die Prozeßlösung mit einer oder mehreren Ergänzungskomponenten. Das Verfahren macht es also erforderlich, daß sich zumindest zu den Zeitpunkten der Tensidbestimmung Bedienungspersonal am Ort der Anlage aufhält. Es ist also personalintensiv, insbesondere im Mehrschichtbetrieb. Eine Dokumentation der Ergebnisse zur Qualitätskontrolle und Qualitätssicherung erfordert einen zusätzlichen Aufwand.Alternatively, anionic surfactants can also be determined by titration with 1,3-didecyl-2-methylimidazolium chloride. An electrode with an ion-sensitive membrane is used as the detector. The electrode potential depends on the concentration of the measuring ions in the solution. Depending on the result of this tenside determination, which requires a lot of personnel, the operating personnel of the system supplement the process solution with one or more additional components. The method therefore makes it necessary for operating personnel to be at the location of the system, at least at the time when the surfactant is determined. So it is labor-intensive, especially in multi-shift operation. Documenting the results for quality control and quality assurance requires additional effort.
Als Ergebnis des Reinigungsvorgangs reichern sich die von den Oberflächen abgelösten Schmutzbestandteile in der Reinigungslösung an. Pigmentschmutz kann zu einer Belastung mit anorganisch gebundenem Kohlenstoff führen. Korrosionsschutzöle, Kühlschmierstoffe oder Umformhilfsmittel wie beispielsweise Ziehfette und/oder abgelöste oder ausgelaugte organische Beschichtungen oder Fügewerkstoffe führen zu einer Belastung der Reinigungslösung mit organisch gebundenem Kohlenstoff. Da dieser organisch gebundene Kohlenstoff größtenteils in Form von Mineralölen, Mineralfetten oder von Ölen und Fetten tierischen oder pflanzlichen Ursprungs vorliegt, wird häufig kurz von der „Fettbelastung" der Reinigungslösung gesprochen. Solche Öle und Fette liegen in der Reinigungslösung größtenteils in emulgierter Form vor. Öle und Fette tierischen oder pflanzlichen Ursprungs können von einer alkalischen Reinigungslösung jedoch zumindest teilweise hydrolisiert werden. Die Hydrolyseprodukte können dann auch in gelöster Form in der Reinigungslösung vorliegen. Bei einer zu hohen TOC-Belastung der Reinigungslösung ist nicht mehr gewährleistet, daß sie die zu reinigenden Teile im erforderlichen Maße von Ölen und Fetten befreit. Oder es besteht die Gefahr, daß Öle und Fette auf die gereinigten Teile wieder aufziehen, wenn diese aus der Reinigungslösung entfernt werden. Daher ist es erforderlich, die Fettbelastung der Reinigungslösung unterhalb eines kritischen Höchstwerts zu halten, der von der Weiterverwendung der gereinigten Teile und von der Zusammensetzung der Reinigungslösung abhängen kann. Bei hoher Fettbelastung kann entweder der Tensidgehalt der Reinigungslösung erhöht werden, um das Fettlösevermögen der Reinigungslösung zu erhöhen. Oder man leitet Badpflegemaßnahmen mit dem Ziel ein, die Fettbelastung der Reinigungslösung zu verringern. Bei einer vorgegebenenAs a result of the cleaning process, the dirt components detached from the surfaces accumulate in the cleaning solution. Pigment dirt can lead to exposure to inorganic carbon. Corrosion protection oils, cooling lubricants or forming aids such as drawing greases and / or detached or leached organic coatings or joining materials result in the cleaning solution being contaminated with organically bound carbon. Since this organically bound carbon is mostly in the form of mineral oils, mineral fats, or oils and fats of animal or vegetable origin, the cleaning solution is often referred to as "fat" for short. Such oils and fats are largely present in the cleaning solution in emulsified form and fats of animal or vegetable origin can, however, be at least partially hydrolyzed by an alkaline cleaning solution. The hydrolysis products can then also be present in dissolved form in the cleaning solution. If the cleaning solution is too high in TOC, it can no longer be guaranteed that it contains the parts to be cleaned freed from oils and greases to the extent necessary, or there is a risk of oils and greases reappearing on the cleaned parts when they are removed from the cleaning solution, so it is necessary to keep the grease load of the cleaning solution below a critical level n to maintain the maximum value that may depend on the reuse of the cleaned parts and the composition of the cleaning solution. With high fat loads, either the surfactant content of the cleaning solution can be increased to increase the fat-dissolving power of the Increase cleaning solution. Or you take bathroom care measures with the aim of reducing the fat content of the cleaning solution. At a given
Höchstgrenze der Fettbelastung ist dies auf jeden Fall erforderlich. Im einfachstenThe maximum limit of fat exposure is definitely necessary. In the simplest
Falle verwirft man die Reinigungslösung ganz oder teilweise und setzt sie neu an oder ergänzt sie mit frischer Reinigungslösung. Wegen des hierbei anfallendenIf you trap the cleaning solution in whole or in part, prepare it again or supplement it with fresh cleaning solution. Because of the accruing
Abwassers sowie wegen des Bedarfs an Frischwasser ist man jedoch bemüht, Fette und Öle von der Reinigungslösung abzutrennen und die Reinigungslösung, ggf. nach Ergänzung mit Wirkstoffen, weiter einzusetzen. Geeignete Einrichtungen hierzu wie beispielsweise Separatoren oder Membranfiltrationsanlagen sind in derWastewater and because of the need for fresh water, however, efforts are made to separate fats and oils from the cleaning solution and to continue using the cleaning solution, if necessary after adding active ingredients. Suitable devices for this, such as separators or membrane filtration systems are in the
Technik bekannt.Technology known.
Bisher war es üblich, die Reinigungsleistung einer Reinigungslösung visuell anhand des Reinigungsergebnisses zu beurteilen. Das Bedienungspersonal der Anlage beurteilt die Reinigungsleistung und ergreift die erforderlichen Maßnahmen wie beispielsweise Badergänzung oder Baderneuerung. Dieses derzeit übliche Verfahren setzt voraus, daß sich zu den erforderlichen Kontrollzeiten Bedienungspersonal in der Nähe des Reinigungsbades aufhält. Je kürzere Kontrollintervalle erwünscht werden, desto stärker wird das Bedienungspersonal für die visuelle Beurteilung beansprucht.So far, it has been customary to visually assess the cleaning performance of a cleaning solution based on the cleaning result. The operators of the system assess the cleaning performance and take the necessary measures such as bathroom additions or bathroom renovations. This currently customary procedure assumes that operating personnel are in the vicinity of the cleaning bath at the required check times. The shorter inspection intervals are desired, the greater the strain on the operating personnel for the visual assessment.
Im Stand der Technik ist bereits vorgeschlagen worden, einzelne Steuerparameter von Reinigerbädern programmgesteuert zu bestimmen, die Ergebnisse der Bestimmungen an einen entfernten Entfernten Zielort zu übertragen und je nach Ergebnis der Bestimmungen von dort aus oder auch automatisch und programmgesteuert Kontrollmessungen und/oder Badpflegemaßnahmen einzuleiten. Ein Verfahren zur automatischen Kontrolle und Steuerung des Tensidgehalts in wäßrigen Prozeßlösungen ist beschrieben in H 3267, die automatische Bestimmung der Belastung von wäßrigen Reinigungslösungen mit kohlenstoffhaltigen Verbindungen in H 3268 und die automatische Kontrolle und Steuerung von Reinigerbäder durch Alkalitätsbestimmung in der deutschen Patentanmeldung DE 198 02 725.7. Die vorliegende Erfindung baut auf diesen Verfahren auf, indem sie sie miteinander verknüpft. Wie hierbei bei den einzelnen Bestimmungen vorgegangen werden kann, ist in den 3 genannten Dokumenten ausführlich beschrieben. Der Inhalt dieser 3 Dokumente wird daher ausdrücklich auch zum Gegenstand dieser Offenbarung gemacht.It has already been proposed in the prior art to determine individual control parameters of detergent baths in a program-controlled manner, to transfer the results of the determinations to a distant destination and, depending on the result of the determinations, to initiate control measurements and / or bathroom maintenance measures automatically or programmatically from there. A method for the automatic control and control of the surfactant content in aqueous process solutions is described in H 3267, the automatic determination of the loading of aqueous cleaning solutions with carbon-containing compounds in H 3268 and the automatic control and control of detergent baths by determining the alkalinity in the German patent application DE 198 02 725.7. The present invention builds on these methods by linking them together. How to proceed with the individual provisions is described in detail in the 3 documents mentioned. The content of these 3 documents is therefore expressly made the subject of this disclosure.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Kontrolle und vorzugsweise auch eine Steuerung von Reinigerbäder zu ermöglichen, ohne daß Bedienungspersonal sich hierzu am Ort des Reinigerbades aufhalten muß.The object of the invention is to enable control and preferably also control of cleaning baths without operating personnel having to be at the location of the cleaning bath for this purpose.
Vorzugsweise soll sich die eingesetzte Meßeinrichtung selbst überprüfen und kalibrieren und bei Fehlfunktion eine Alarmmeldung an einen entfernten Ort übermitteln. Weiterhin soll es vorzugsweise möglich sein, die Funktionsfähigkeit der Meßeinrichtung und die Meßergebnisse von einem entfernten Ort aus zu überprüfen. Weiterhin soll von einem entfernten Ort aus in den Meßablauf und in die Badpflegemaßnahmen eingegriffen werden können. Durch die angestrebte Fernkontrolle soll der personelle Aufwand für die Badkontrolle und die Badsteuerung der Reinigerbäder verringert werden. Dabei soll vorgesehen werden, mindestens 2 Parameter zu bestimmen, aus denen die Funktionsfähigkeit und/oder die Schmutzbelastung der Reinigerbäder erkannt werden kann. Durch die Berücksichtigung mehrerer Meßgrößen können gezieltere Badpflegemaßnahmen eingeleitet werden, als bei Kenntnis nur einer einzelnen Meßgröße möglich.The measuring device used should preferably check and calibrate itself and transmit an alarm message to a remote location in the event of a malfunction. Furthermore, it should preferably be possible to check the functionality of the measuring device and the measurement results from a remote location. Furthermore, it should be possible to intervene in the measurement process and in the bathroom maintenance measures from a remote location. The aim of remote control is to reduce the personnel expenditure for bathroom control and bathroom control of the detergent baths. Provision should be made to determine at least 2 parameters from which the functionality and / or the contamination of the cleaner baths can be recognized. By taking several measured variables into account, more targeted bathroom care measures can be initiated than is possible if only a single measured variable is known.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Kontrolle von Reinigerbädern, dadurch gekennzeichnet, daß man wenigstens zwei der folgenden Bestimmungen programmgesteuert ausführt: i) Bestimmung des Gehalts an Tensiden, ii) Bestimmung der Belastung mit anorganisch und/oder organisch gebundenem Kohlenstoff, iii) Bestimmung der Alkalität und daß man a) je nach Ergebnis der Bestimmungen die Nachdosierung von Ergänzungskomponenten und/oder eine oder mehrere Badpflegemaßnahmen einleitet und/oder b) die Ergebnisse der Bestimmungen und/oder von den Ergebnissen der Bestimmungen abgeleitete Daten an mindestens einen entfernten Zielort überträgt, der sich in einem anderen Raum als die Einrichtung zur Durchführung der Bestimmungen befindet.This object is achieved by a method for checking detergent baths, characterized in that at least two of the following determinations are carried out under program control: i) determination of the content of surfactants, ii) determination of the contamination with inorganic and / or organically bound carbon, iii) determination the alkalinity and that a) depending on the result of the determinations, the dosing of supplementary components and / or one or more bathroom care measures is initiated and / or b) the results of the determinations and / or data derived from the results of the determinations are transmitted to at least one distant destination, which is in a room other than the facility for implementing the provisions.
Beispielsweise kann man sowohl den Gehalt an Tensiden als auch die Belastung mit organisch und/oder anorganisch gebundenem Kohlenstoff bestimmen. Oder man bestimmt den Gehalt an Tensiden und die Alkalität. Oder man bestimmt die Belastung mit orgnaisch und/oder anorganisch gebundenem Kohlenstoff und die Alkalität. Vorzugsweise aber bestimmt man alle drei Parameter, um ein vollständiges Bild vom Zustand des Reinigungsbades zu erhalten.For example, both the content of surfactants and the exposure to organic and / or inorganic carbon can be determined. Or you determine the content of surfactants and the alkalinity. Or you determine the contamination with organic and / or inorganic carbon and the alkalinity. However, all three parameters are preferably determined in order to obtain a complete picture of the state of the cleaning bath.
Wie diese Bestimmungen im einzelnen programmgesteuert ausgeführt werden könnnen, ist in den vorstehend genannten Dokumenten ausführlich beschrieben. Sie können im wesentlichen gleichzeitig oder auch nacheinander durchgeführt werden.How these determinations can be carried out programmatically is described in detail in the documents mentioned above. They can be carried out essentially simultaneously or in succession.
Das Ergebnis der Bestimmung kann auf einem Datenträger gespeichert werden. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann es als Basis für weitere Berechnungen herangezogen werden. Das Ergebnis der Bestimmung oder das Ergebnis der weiteren Berechnungen wird an einen Entfernten Zielort (= an einen „entfernten Ort") übertragen und dort erneut auf einem Datenträger gespeichert und/oder ausgegeben. Wenn im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens von einem Entfernten Zielort oder einem „entfernten Ort" die Rede ist, so ist damit ein Ort gemeint, der sich nicht im unmittelbaren oder zumindest im optischen Kontakt mit der Prozeßlösung befindet. Der entfernte Ort kann beispielsweise ein zentrales Prozeßleitsystem darstellen, das im Rahmen eines Gesamtverfahrens zur Oberflächenbehandlung der Metallteile als Teilaufgabe ein Reinigerbad kontrolliert und steuert. Der „entfernte Ort" kann auch eine zentrale Leitwarte darstellen, von der aus der Gesamtprozeß kontrolliert und gesteuert wird und die sich beispielsweise in einem anderen Raum als die Prozeßlösung befindet. AlsThe result of the determination can be stored on a data carrier. Additionally or alternatively, it can be used as the basis for further calculations. The result of the determination or the result of the further calculations is transmitted to a remote destination (= to a “remote location”) and there again stored and / or output on a data carrier. If, in the sense of the method according to the invention, a remote destination or a “ distant place "is meant a place that is not in direct or at least in optical contact with the process solution. The remote location can represent, for example, a central process control system that is part of an overall process Surface treatment of the metal parts as a subtask controls and controls a cleaning bath. The "remote location" can also represent a central control room from which the entire process is controlled and controlled and which is, for example, in a different room than the process solution
„entfernter Ort" kommt jedoch auch eine Stelle außerhalb des Werkes in Betracht. in dem sich das Reinigerbad befindet. Hierdurch wird es möglich, daß Spezialisten die Prozeßlösung überprüfen und steuern, die sich außerhalb des Werkes aufhalten. in dem sich diese befindet. Hierdurch ist es wesentlich seltener erforderlich, daß sich Spezialpersonal am Ort des Reinigerbades aufhält.However, a "remote location" can also be a place outside the plant in which the cleaning bath is located. This makes it possible for specialists to check and control the process solution that is outside the plant in which it is located it is much less necessary for special staff to be at the location of the cleaning bath.
Geeignete Datenleitungen, mit denen sich die Ergebnisse der Bestimmungen sowie Steuerbefehle übertragen lassen, stehen im Stand der Technik zur Verfügung. Unter „Ausgabe des Ergebnisses der Bestimmung oder der weiteren Berechnung" wird verstanden, daß dieses entweder an ein übergeordnetes Prozeßleitsystem weitergegeben oder für einen Menschen erkennbar auf einem Bildschirm angezeigt oder ausgedruckt wird. Dabei kann der Ort der Anzeige bzw. Ausgabe des Ergebnisses der weiter oben definierte „entfernte Ort" sein. Es ist vorzuziehen, daß die Ergebnisse der einzelnen Bestimmungen zumindest für einen vorgegebenen Zeitintervall auf einem Datenträger gespeichert werden, so daß sie anschließend, beispielsweise im Sinne einer Qualitätssicherung, ausgewertet werden können. Die Ergebnisse der Bestimmungen müssen jedoch nicht unmittelbar als solche ausgegeben oder auf Datenträger gespeichert werden. Vielmehr können sie auch direkt als Basis für weitere Berechnungen herangezogen werden, wobei die Ergebnisse dieser weiteren Berechnungen angezeigt oder gespeichert werden. Beispielsweise kann anstelle des jeweils aktuellen Gehaltes der Trend der Konzentration und/oder deren relative Änderung angezeigt werden. Oder die aktuellen Gehalte werden in „% des Sollgehalts" bzw. in „% des Maximalgehalts" umgewandelt. Der genannte Entfernten Zielort kann sich hierbei mindestens 500 m von der Einrichtung zur Durchführung der Bestimmungen entfernt befinden. Insbesondere kann er sich auch außerhalb des Werkes befinden, in dem das zu kontrollierende Reinigerbad betrieben wird. Es ist also eine Fernkontrolle vorgesehen, ohne daß sich Bedienungspersonal in unmittelbarer Nähe des Reinigerbades befinden muß.Suitable data lines with which the results of the determinations and control commands can be transmitted are available in the prior art. “Output of the result of the determination or the further calculation” is understood to mean that this is either passed on to a higher-level process control system or is displayed or printed out on a screen in such a way that it is recognizable to a person defined "distant place". It is preferable that the results of the individual determinations are stored on a data carrier at least for a predetermined time interval, so that they can subsequently be evaluated, for example in the sense of quality assurance. However, the results of the determinations do not have to be output as such or saved on a data carrier. Rather, they can also be used directly as the basis for further calculations, the results of these further calculations being displayed or saved. For example, the trend of the concentration and / or its relative change can be displayed instead of the current content. Or the current salaries are converted into "% of the target salary" or "% of the maximum salary". The said distant destination can be located at least 500 m from the device for carrying out the determinations. In particular, it can also be located outside the plant in which the cleaning bath to be checked is operated. Remote control is therefore provided without the need for operating personnel to be in the immediate vicinity of the cleaning bath.
Dabei kann vorgesehen werden, daß die Übertragung der Ergebnisse der Bestimmungen und/oder der von den Ergebnissen der Bestimmungen abgeleiteten Daten an den Entfernten Zielort automatisch immer dann erfolgt, wenn neue Ergebnisse der Bestimmungen und/oder von den Ergebnissen der Bestimmungen abgeleitete Daten ermittelt werden. Alternativ hierzu kann vorgesehen werden, daß die Übertragung der Ergebnisse der Bestimmungen und/oder der von den Ergebnissen der Bestimmungen abgeleiteten Daten an den Entfernten Zielort auf eine Anforderung vom Entfernten Zielort erfolgt.It can be provided that the results of the determinations and / or the data derived from the results of the determinations are transferred to the remote destination automatically whenever new results of the determinations and / or data derived from the results of the determinations are determined. Alternatively, provision can be made for the results of the determinations and / or the data derived from the results of the determinations to be transmitted to the remote destination upon request from the remote destination.
Die einzelnen Bestimmungen können zum einen nach vorgegebenen Zeitintervallen wiederholt werden. Alternativ kann in der Programmsteuerung vorgesehen werden, daß die einzelnen Bestimmungen nach um so kürzeren Zeitintervallen wiederholt werden, je stärker sich die Ergebnisse zweier aufeinander folgender Bestimmungen unterscheiden. Dabei kann auch vorgesehen werden, daß die Bestimmung einer zweiten Meßgröße angestoßen wird, wenn die Bestimmung einer ersten Maßgröße einen vorgegebenen kritischen Wert oder eine vorgegebene Änderung des Werts zwischen 2 Bestimmungen dieser Meßgröße ergeben hat. Der Start der Bestimmung einer Meßgröße kann also von dem Ergebnis der Bestimmung einer anderen Meßgröße abhängig gemacht werden.On the one hand, the individual determinations can be repeated after predetermined time intervals. Alternatively, it can be provided in the program control that the individual determinations are repeated after the shorter time intervals, the more the results of two successive determinations differ. It can also be provided that the determination of a second measurement variable is initiated if the determination of a first measurement variable has resulted in a predetermined critical value or a predetermined change in the value between 2 determinations of this measurement variable. The start of the determination of a measured variable can therefore be made dependent on the result of the determination of another measured variable.
Mit anderen Worten: Das erflndungs gemäße Verfahren kann so durchgeführt werden, daß programmgesteuert eine zweite aus den Bestimmungen i), ii) und iii) ausgewählte Bestimmung dann durchgeführt wird, wenn eine erste aus den Bestimmungen i), ii) und iii) ausgewählte Bestimmung ein Ergebnis liefert, das einen vorgegebenen Maximalwert überschreitet oder einen vorgegebenen Minimalwert unterschreitet oder um einen vorgegebenen Mindestwert von dem vorhergehenden Ergebnis dieser ersten Bestimmung abweicht.In other words, the method according to the invention can be carried out in such a way that a second determination selected from the determinations i), ii) and iii) is carried out programmatically when a first determination selected from the determinations i), ii) and iii) gives a result that exceeds a predetermined maximum value or falls below a predetermined minimum value or deviates from the previous result of this first determination by a predetermined minimum value.
Selbstverständlich kann auch vorgesehen werden, daß die Bestimmungen auf eine Anforderung vom Entfernten Zielort her erfolgen.Of course, it can also be provided that the determinations are made on request from the remote destination.
In einer Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß man programmgesteuert i) die Bestimmung des Gehalts an Tensiden durchführt, indem man a) aus der wäßrigen Prozeßlösung eine Probe mit einem vorgegebenen Volumen zieht, b) erwünschtenfalls die Probe von Feststoffen befreit, c) erwünschtenfalls die Probe in einem vorgegebenen oder als Ergebnis einer Vorbestimmung ermittelten Verhältnis mit Wasser verdünnt, d) den Gehalt an Tensiden durch selektive Adsorption, elektrochemisch, chromatographisch, durch Spaltung in flüchtige Verbindungen, Ausstrippen dieser flüchtigen Verbindungen und deren Detektion, oder durch Zugabe eines Reagenzes, das die Wechselwirkung der Probe mit elektromagnetischer Strahlung proportional zum Gehalt an Tensiden ändert, und Messung der Änderung dieser Wechselwirkung bestimmt.In one embodiment, the method according to the invention is characterized in that program-controlled i) the determination of the surfactant content is carried out by a) taking a sample with a predetermined volume from the aqueous process solution, b) if desired, the sample is freed from solids, c) if desired, the sample is diluted with water in a predetermined ratio or determined as a result of a predetermination, d) the content of surfactants by selective adsorption, electrochemical, chromatographic, by cleavage into volatile compounds, stripping of these volatile compounds and their detection, or by adding a reagent which changes the interaction of the sample with electromagnetic radiation proportional to the content of surfactants, and determines the change in this interaction.
Weiterhin ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch gekennzeichnet, daß man ii) die Bestimmung der Belastung mit anorganisch und/oder organisch gebundenem Kohlenstoff durchführt, indem man programmgesteuert a) aus der wäßrigen Reinigungslösung eine Probe mit einem vorgegebenen Volumen zieht, b) erwünschtenfalls die Probe von Feststoffen befreit und/oder homogenisiert, c) erwünschtenfalls die Probe in einem vorgegebenen oder als Ergebnis einer Vorbestimmung ermittelten Verhältnis mit Wasser verdünnt, d) den Gehalt der Probe an anorganisch und/oder organisch gebundenenFurthermore, an embodiment of the method according to the invention is characterized in that ii) the load on inorganic and / or organically bound carbon is determined by program-controlled a) taking a sample with a predetermined volume from the aqueous cleaning solution, b) if desired, the sample freed of solids and / or homogenized, c) if desired, the sample in a predetermined or as a result of a Predetermined ratio diluted with water, d) the content of the sample of inorganic and / or organically bound
Kohlenstoff mit an sich bekanntenVerfahren bestimmt.Carbon determined using methods known per se.
Dabei kann je nach Ausführungsform des Teilschritts d) der Gehalt der Reinigungslösung an anorganisch gebundenem Kohlenstoff („inorganic carbon", IC), an organisch gebundenem Kohlenstoff („total organic carbon", TOC) oder die Summe aus beiden („total carbon", TC) bestimmt werden. Speziell kann der Anteil an lipophilen Stoffen im Reinigerbad erfaßt werden, wenn im Rahmen der Bestimmung eine Extraktionsmethode eingesetzt wird, bei der nur lipophile Stoffe aus der Reinigungslösung extrahiert und in einem Folgeschritt bestimmt werden.Depending on the embodiment of sub-step d), the content of the cleaning solution in inorganic carbon ("inorganic carbon", IC), in organic carbon ("total organic carbon", TOC) or the sum of both ("total carbon", TC) The proportion of lipophilic substances in the detergent bath can be determined in particular if an extraction method is used as part of the determination, in which only lipophilic substances are extracted from the cleaning solution and determined in a subsequent step.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man iii) die Alkalität des Reinigerbades durch Säure-Base-Reaktion mit einer Säure bestimmt, wobei man programmgesteuert a) aus einem Reinigungsbad eine Probe mit einem vorgegebenen Volumen zieht, b) erwünschtenfalls die Probe von Feststoffen befreit c) auswählt, ob freie Alkalität und/oder Gesamt-Alkalität bestimmt werden soll, und d) die Probe durch Zugabe einer Säure titriert oder eine Säure vorlegt und diese mit der Probe titriert.A further embodiment of the invention is characterized in that iii) the alkalinity of the detergent bath is determined by acid-base reaction with an acid, program-controlled a) taking a sample with a predetermined volume from a cleaning bath, b) if desired the sample of Solids freed c) selects whether free alkalinity and / or total alkalinity should be determined, and d) titrating the sample by adding an acid or presenting an acid and titrating it with the sample.
Das im jeweiligen Teilschritt a) gezogene Probenvolumen kann dem Steuerteil der für das Verfahren einzusetzenden Meßeinrichtung fest einprogrammiert sein. Vorzugsweise ist die Größe des Probenvolumens von einem entfernten Ort aus änderbar. Weiterhin kann das Steuerprogramm so ausgelegt sein, daß es das zu verwendende Probevolumen von dem Ergebnis einer vorausgehenden Messung abhängig macht. Beispielsweise kann das Probenvolumen um so größer gewählt werden, je geringer der Gehalt des zu bestimmenden Stoffes in dem Reinigerbad ist. Die Genauigkeit der Bestimmung kann hierdurch optimiert werden. Zwischen dem Ziehen der Probe und der eigentlichen Messung kann es wünschenswert sein, die Probe im jeweiligen fakultativen Teilschritt b) von Feststoffen zu befreien. Bei einer nur wenig mit Feststoffen belasteten Reinigerlösung ist dieses nicht erforderlich. Bei einem zu hohen Feststoffgehalt können jedoch Ventile der Meßeinrichtung verstopfen und Sensoren verschmutzen. Daher ist es empfehlenswert, Feststoffe aus der Probe zu entfernen. Dies kann automatisch durch Filtration oder auch durch Verwendung eines Zyklons oder einer Zentrifuge erfolgen.The sample volume drawn in the respective sub-step a) can be permanently programmed into the control part of the measuring device to be used for the method. The size of the sample volume can preferably be changed from a remote location. Furthermore, the control program can be designed such that it makes the sample volume to be used dependent on the result of a previous measurement. For example, the sample volume can be selected to be larger the lower the content of the substance to be determined in the detergent bath. This can optimize the accuracy of the determination. Between taking the sample and the actual measurement, it may be desirable to free the sample from solids in the respective optional sub-step b). This is not necessary if the cleaning solution contains only a small amount of solids. If the solids content is too high, however, valves of the measuring device can become blocked and sensors can become dirty. It is therefore recommended to remove solids from the sample. This can be done automatically by filtration or by using a cyclone or a centrifuge.
Vor der Bestimmung des ausgewählten Parameters wird die Probe erwünschtenfalls in einem vorgegebenen oder als Ergebnis einer Vorbestimmung ermittelten Verhältnis mit Wasser verdünnt. Im Teilschritt d) erfolgt die eigentliche Bestimmung nach unterschiedlichen Methoden, die weiter unten näher erläutert werden.Before the selected parameter is determined, the sample is diluted with water, if desired, in a predetermined ratio or as a result of a predetermined determination. In sub-step d), the actual determination is carried out using different methods, which are explained in more detail below.
Im einfachsten Falle arbeitet das erfindungsgemäße Verfahren so, daß die jeweiligen Bestimmungen nach einem vorgegebenen Zeitintervall wiederholt werden. Das vorgegebene Zeitintervall richtet sich dabei nach den Anforderungen des Betreibers der Prozeßlösung und kann jedes beliebige Zeitintervall im Bereich von wenigen Minuten bis zu mehreren Tagen umfassen. Für eine Qualitätssicherung ist es vorzuziehen, daß die vorgegebenen Zeitintervalle beispielsweise im Bereich zwischen 5 Minuten und 2 Stunden liegen. Beispielsweise kann man alle 15 Minuten eine Messung durchführen.In the simplest case, the method according to the invention works in such a way that the respective determinations are repeated after a predetermined time interval. The predetermined time interval depends on the requirements of the operator of the process solution and can comprise any time interval in the range from a few minutes to several days. For quality assurance, it is preferable that the predetermined time intervals are, for example, between 5 minutes and 2 hours. For example, you can take a measurement every 15 minutes.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann jedoch auch so durchgeführt werden, daß man die jeweiligen Bestimmungen nach um so kürzeren Zeitintervallen wiederholt, je stärker sich die Ergebnisse zweier aufeinander folgender Bestimmungen unterscheiden. Das Steuersystem für das erfindungsgemäße Verfahren kann also selbst entscheiden, ob die Zeitintervalle zwischen den einzelnen Bestimmungen verkürzt oder verlängert werden sollen. Selbstverständlich muß dem Steuersystem die Anweisung vorgegeben werden, bei welchen Differenzen zwischen den Ergebnissen aufeinander folgender Bestimmungen welche Zeitintervalle gewählt werden sollen.However, the method according to the invention can also be carried out in such a way that the respective determinations are repeated after the shorter time intervals, the more the results of two successive determinations differ. The control system for the method according to the invention can therefore decide itself whether the time intervals between the individual determinations should be shortened or extended. Of course, the tax system the instructions are given for which differences between the results of successive determinations which time intervals should be selected.
Dabei müssen die 2 oder 3 unterschiedlichen Bestimmungen i), ii) und iii) nicht immer in dieser Reihenfolge nacheinander ausgeführt werden. Vielmehr ist es möglich, eine Bestimmung öfters durchzuführen als eine andere. Dies wird man tun, wenn die Praxis zeigt, daß sich ein Parameter schneller ändert als ein anderer. Beispielsweise kann der Tensidgehalt öfters bestimmt werden als die Alkalität. Oder man programmiert die Anlage so, daß sie es von dem Ergebnis der einen Bestimmung abhängig macht, ob eine andere Bestimmung gestartet werden soll. Beispielsweise kann vorgesehen werden, erst dann eine Bestimmung der Alkalität durchzuführen, wenn der Kohlenstoffgehalt des Reinigerbads einen vorzugebenden Grenzwert überschreitet. Oder es ist möglich, die Alkalität erst dann zu bestimmen, wenn der Tensidgehalt des Reinigerbads eine vorzugebende Untergrenze unterschreitet. Hierdurch kann beispielsweise ausgewählt werden, ob dem Reinigerbad lediglich die Tensidkomponente oder auch die Builderkomponente zugegeben werden muß.The 2 or 3 different determinations i), ii) and iii) need not always be carried out in this order in succession. Rather, it is possible to carry out one determination more often than another. This will be done when practice shows that one parameter changes faster than another. For example, the surfactant content can be determined more often than the alkalinity. Or you can program the system so that it depends on the result of one determination whether another determination should be started. For example, provision can be made to determine the alkalinity only when the carbon content of the detergent bath exceeds a predetermined limit. Or it is possible to determine the alkalinity only when the surfactant content of the cleaning bath falls below a specified lower limit. This makes it possible, for example, to select whether only the surfactant component or also the builder component needs to be added to the cleaning bath.
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt werden, daß die jeweiligen Bestimmungen zu jedem beliebigen Zeitpunkt aufgrund einer externen Anforderung ausgeführt werden. Hierdurch kann beispielsweise eine sofortige Kontrolle des Tensidgehalts, der Alkalität und/oder der Fettbelastung der Reinigerlösung vorgenommen werden, wenn in nachfolgenden Prozeßschritten Qualitätsprobleme festgestellt werden. Die Messung der ausgewählten Bestimmungsgröße kann also zeitgesteuert (nach festen Zeitintervallen) oder ereignisgesteuert (bei festgestellten Änderungen oder durch äußere Anforderungen) erfolgen. i) Bestimmung des TensidgehaltesFurthermore, the method according to the invention can be carried out in such a way that the respective determinations are carried out at any time due to an external requirement. In this way, for example, the surfactant content, the alkalinity and / or the fat content of the detergent solution can be checked immediately if quality problems are identified in subsequent process steps. The measurement of the selected determinant can thus be time-controlled (according to fixed time intervals) or event-controlled (if changes are found or due to external requirements). i) Determination of the surfactant content
Das Verfahren kann dabei so ausgelegt sein, daß es sich bei den Tensiden, deren Gehalt in der Prozeßlösung bestimmt werden soll, um nichtionische Tenside handelt. Zu deren Bestimmung kann man so vorgehen, daß man im Teilschritt d) ein Reagenz zugibt, das die Wechselwirkung der Probe mit elektromagnetischer Strahlung proportional zum Gehalt an nichtionischen Tensiden ändert, und die Änderung dieser Wechselwirkung mißt.The process can be designed so that the surfactants whose content is to be determined in the process solution are nonionic surfactants. To determine them, one can proceed by adding a reagent in sub-step d) which changes the interaction of the sample with electromagnetic radiation in proportion to the content of nonionic surfactants, and measures the change in this interaction.
Beispielsweise kann es sich bei dem Reagenz um einen Komplex zweier Substanzen A und B handeln, wobei die nichtionischen Tenside die Substanz B aus dem Komplex mit der Substanz A verdrängt und sich hierbei Farbe oder Fluoreszenzeigenschaften der Substanz B ändern. Beispielsweise kann es sich bei der Substanz B um einen floureszierenden Stoff oder um einen Farbstoff handeln, der einen Komplex mit beispielsweise Dextranen oder Stärke als Beispiel einer Substanz A eingehen kann. Als Komponente des Komplexes hat die Substanz B bestimmte Färb- oder Fluoreszenzeigenschaften. Wird sie aus dem Komplex verdrängt, ändern sich diese Eigenschaften. Durch Messung der Lichtabsorption oder der Fluoreszenzstrahlung kann dann delektiert werden, welcher Anteil der Substanz B nicht in Form eines Komplexes mit A vorliegt. Dabei wählt man die Substanz A derart, daß bei Zugabe nichtionischer Tenside die Substanz B aus dem Komplex verdrängt und statt dessen ein Komplex mit den nichtionischen Tensiden gebildet wird. Dann ist die Menge der aus dem Komplex mit A verdrängten Substanz B proportional zur zugesetzten Menge an nichtionischen Tensiden. Aus der durch die freigesetzte Menge B bewirkten Änderung der Lichtabsorption oder der Fluoreszenz kann auf die Menge an zugesetzten Niotensiden zurückgeschlossen werden.For example, the reagent can be a complex of two substances A and B, the nonionic surfactants displacing substance B from the complex with substance A and the color or fluorescence properties of substance B thereby changing. For example, substance B can be a fluorescent substance or a dye that can form a complex with, for example, dextrans or starch as an example of substance A. As a component of the complex, substance B has certain coloring or fluorescent properties. If it is pushed out of the complex, these properties change. By measuring the light absorption or the fluorescent radiation, it can then be detected which portion of substance B is not in the form of a complex with A. Substance A is selected in such a way that when nonionic surfactants are added, substance B is displaced from the complex and instead a complex is formed with the nonionic surfactants. Then the amount of substance B displaced from the complex with A is proportional to the amount of nonionic surfactants added. The amount of nonionic surfactants added can be inferred from the change in light absorption or fluorescence caused by the amount B released.
Beispielsweise kann als Reagenz ein Salz eines kationischen Farbstoffs mit Tetraphenylboratanionen eingesetzt werden. Nichtionische Tenside können den Farbstoff aus diesem Salz verdrängen, nachdem man sie durch Zugabe von Bariumionen in einen kationischen Komplex mit Barium umgewandelt hat. Diese Methode, nichtionische Tenside in kationisch geladene Komplexe zu überführen und hierdurch Reaktionen zugänglich zu machen, die auf Kationen ansprechen, wird in der Literatur auch als „Aktivierung" der nichtionischen Tenside bezeichnet. Das Verfahren ist beispielsweise beschrieben in Vytras K. Dvorakova V und Zeeman I (1989) Analyst 1 14, Seite 1435 ff. Die Menge des aus dem Reagenz freigesetzten kationischen Farbstoffs ist proportional der Menge vorhandener nichtionischer Tenside. Ändert sich das Absorptionsspektrum des Farbstoffs bei dieser Freisetzung, kann die freigesetzte Farbstoffmenge durch photometrische Vermessung einer geeigneten Absorptionsbande bestimmt werden.For example, a salt of a cationic dye with tetraphenylborate anions can be used as the reagent. Nonionic surfactants can displace the dye from this salt after adding it by adding Has converted barium ions into a cationic complex with barium. This method of converting nonionic surfactants into cationically charged complexes and thereby making accessible reactions which respond to cations is also referred to in the literature as “activation” of the nonionic surfactants. The method is described, for example, in Vytras K. Dvorakova V and Zeeman I (1989) Analyst 1 14, page 1435 ff. The amount of cationic dye released from the reagent is proportional to the amount of nonionic surfactants present. If the absorption spectrum of the dye changes with this release, the amount of dye released can be determined by photometric measurement of a suitable absorption band become.
Diese Bestimmungsmethode läßt sich vereinfachen, wenn man ein Salz eines kationischen Farbstoffs als Reagenz einsetzt, das nur in einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel löslich ist, während der freigesetzte Farbstoff selbst wasserlöslich ist und zu einer Färbung der Wasserphase führt. Selbstverständlich ist auch das umgekehrte Vorgehen geeignet: Man setzt ein wasserlösliches Salz eines organischen Farbstoffs ein, wobei der freigesetzte Farbstoff nur in einer organischen Phase löslich ist. Durch Freisetzen des Farbstoffs im Austausch zu den nichtionischen Tensiden und Extraktion des freigesetzten Farbstoffs in die jeweils andere Phase läßt er sich in dieser auf einfachem Wege photometrisch bestimmen.This method of determination can be simplified if a salt of a cationic dye is used as a reagent which is only soluble in a water-immiscible organic solvent, while the dye released is itself water-soluble and leads to a coloration of the water phase. The reverse procedure is, of course, also suitable: a water-soluble salt of an organic dye is used, the dye released being soluble only in an organic phase. By releasing the dye in exchange for the nonionic surfactants and extracting the released dye in the other phase, it can be determined photometrically in a simple manner.
Dieses Bestimmungs verfahren ist auch für die Bestimmung kationischer Tenside geeignet. Da diese von sich aus bereits positiv geladen sind, erübrigt sich die vorstehend beschriebene „Aktivierung" mit Barium-Kationen.This method of determination is also suitable for the determination of cationic surfactants. Since these are already positively charged by themselves, the “activation” described above with barium cations is unnecessary.
Weiterhin kann es sich bei dem Reagenz um eine Substanz handeln, die mit den anionischen Tensiden selbst einen Komplex bildet, der andere Färb- oder Fluoreszenzeigenschaften aufweist als das freie Reagenz. Beispielsweise kann das Reagenz im optischen Gebiet farblos sein, während sein Komplex mit nichtionischen Tensiden elektromagnetische Schwingungen im optischen Bereich absorbiert, also eine Farbe aufweist. Oder das Maximum der Lichtabsorption, also die Farbe, des ungebundenen Reagenzes unterscheidet sich von derjenigen des Komplexes mit den nichtionischen Tensiden. Das Reagenz kann jedoch auch bestimmte Fluoreszenzeigenschaften zeigen, die sich bei der Komplexbildung mit den nichtionischen Tensiden ändern. Beispielsweise kann das freie Reagenz fluoreszieren, während die Komplexbildung mit den nichtionischen Tensiden die Fluoreszenz löscht. In allen Fällen kann durch Messen der Lichtabsorption bei einer vorzugebenden Wellenlänge oder der Fluoreszenzstrahlung die Konzentration des Komplexes aus Reagenz und nichtionischen Tensiden und damit die Konzentration der nichtionischen Tenside selbst bestimmt werden.Furthermore, the reagent can be a substance which itself forms a complex with the anionic surfactants and which has different coloring or fluorescent properties than the free reagent. For example, the reagent in the optical field can be colorless while its complex is with non-ionic surfactants absorb electromagnetic vibrations in the optical range, i.e. have a color. Or the maximum of the light absorption, ie the color, of the unbound reagent differs from that of the complex with the nonionic surfactants. However, the reagent can also show certain fluorescence properties that change when complexing with the nonionic surfactants. For example, the free reagent can fluoresce, while the complex formation with the nonionic surfactants quenches the fluorescence. In all cases, the concentration of the complex of reagent and nonionic surfactants and thus the concentration of the nonionic surfactants themselves can be determined by measuring the light absorption at a predetermined wavelength or the fluorescent radiation.
Vorzugsweise wird im Teilschritt d) ein Reagenz zugegeben, das mit den nichtionischen Tensiden einen Komplex bildet, der in ein nicht in jedem Verhältnis mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel extrahiert werden kann. Anschließend führt man eine Extraktion des Komplexes aus nichtionischen Tensiden und zugegebenem Reagenz in das mit Wasser nicht in jedem Verhältnis mischbare organische Lösungsmittel durch. Dies kann durch intensives Vermischen der beiden Phasen, beispielsweise durch Schütteln oder vorzugsweise durch Rühren geschehen. Nach diesem Extraktionsschritt beendet man das Vermischen der beiden Phasen, so daß eine Phasentrennung in eine wäßrige und eine organische Phase eintritt. Erwünschtenfalls kann die Vollständigkeit der Phasentrennung durch geeignete Methoden wie beispielsweise Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit oder Messung der Trübung durch Lichtabsorption oder -Streuung kontrolliert werden.In step d), a reagent is preferably added which forms a complex with the nonionic surfactants and which can be extracted into an organic solvent which is not miscible with water in any ratio. The complex of nonionic surfactants and added reagent is then extracted into the organic solvent, which is not miscible with water in all proportions. This can be done by intensive mixing of the two phases, for example by shaking or preferably by stirring. After this extraction step, the mixing of the two phases is ended, so that phase separation occurs in an aqueous and an organic phase. If desired, the completeness of the phase separation can be checked by suitable methods such as, for example, determining the electrical conductivity or measuring the turbidity by means of light absorption or scattering.
Hierauf folgt die eigentliche Messung des Gehalts an nichtionischen Tensiden. Hierzu setzt man die organische Phase, die den Komplex aus nichtionischen Tensiden und zugegebenem Reagenz enthält, einer elektromagnetischen Strahlung aus, die mit dem in der organischen Phase gelösten Komplex in Wechselwirkung treten kann. Beispielsweise kann als elektromagnetische Strahlung sichtbare oder ultraviolette Strahlung eingesetzt werden, deren Absorption durch den Komplex aus nichtionischen Tensiden und zugesetztem Reagenz bestimmt wird. Denkbar ist jedoch auch beispielsweise, daß man ein Reagenz einsetzt, dessen Komplex mit den nichtionischen Tensiden bei Kernresonanz- oder Elektronenspinresonanz- Messungen ein charakteristisches Signal liefert. Die Signalstärke, ausgedrückt als Schwächung einer elektromagnetischen Schwingung im entsprechenden Frequenzband (Absorption), kann mit der Konzentration des Komplexes korreliert werden. Anstelle von Absorptionseffekten können auch Emissionseffekte zur Konzentrationsbestimmung herangezogen werden. Beispielsweise kann ein Reagenz gewählt werden, dessen Komplex mit nichtionischen Tensiden in dem organischen Lösungsmittel elektromagnetische Strahlung einer bestimmten Wellenlänge absorbiert und dafür elektromagnetische Strahlung einer größeren Wellenlänge emitiert, deren Intensität gemessen wird. Ein Beispiel hierfür ist die Messung der Fluoreszenzstrahlung beim Bestrahlen der Probe mit sichtbarem oder ultraviolettem Licht.This is followed by the actual measurement of the content of nonionic surfactants. For this purpose, the organic phase, which contains the complex of nonionic surfactants and added reagent, is exposed to electromagnetic radiation, which interacts with the complex dissolved in the organic phase can kick. For example, visible or ultraviolet radiation can be used as electromagnetic radiation, the absorption of which is determined by the complex of nonionic surfactants and added reagent. However, it is also conceivable, for example, that a reagent is used whose complex with the nonionic surfactants delivers a characteristic signal in nuclear magnetic resonance or electron spin resonance measurements. The signal strength, expressed as the attenuation of an electromagnetic vibration in the corresponding frequency band (absorption), can be correlated with the concentration of the complex. Instead of absorption effects, emission effects can also be used to determine the concentration. For example, a reagent can be selected whose complex with nonionic surfactants in the organic solvent absorbs electromagnetic radiation of a certain wavelength and instead emits electromagnetic radiation of a longer wavelength, the intensity of which is measured. An example of this is the measurement of the fluorescence radiation when the sample is irradiated with visible or ultraviolet light.
Prinzipiell kann die Mischung der Wechselwirkung der organischen Phase mit elektromagnetischer Strahlung unmittelbar nach Abschluß der Phasentrennung in dem selben Gefäß erfolgen, in dem die Phasentrennung durchgeführt wird. Je nach verwendeter Meßmethode zur Bestimmung der Wechselwirkung der oganischen Phase mit elektromagnetischer Strahlung ist es jedoch vorzuziehen, die organische Phase oder einen Teil hiervon abzuziehen und über eine Leitung der eigentlichen Meßeinrichtung zuzuführen. Hierdurch ist es insbesondere möglich, für die Messung geeignete Küvetten vorzusehen. Demgemäß besteht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darin, daß man nach dem Teilschritt f) die organische Phase von der wäßrigen Phase abtrennt und der Meßeinrichtung zuführt. Für dieses Abtrennen der organischen Phase ist es besonders empfehlenswert, wenn das nicht in jedem Verhältnis mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel ein halogenhaltiges Lösungsmittel mit einer Dichte höher als Wasser darstellt. Nach Durchführung der Phasentrennung befindet sich die organische Phase dann im unteren Teil des Gefäßes und kann nach unten abgezogen werden.In principle, the interaction of the interaction of the organic phase with electromagnetic radiation can take place immediately after completion of the phase separation in the same vessel in which the phase separation is carried out. Depending on the measuring method used to determine the interaction of the organic phase with electromagnetic radiation, however, it is preferable to subtract the organic phase or a part thereof and to supply it to the actual measuring device via a line. This makes it possible in particular to provide suitable cuvettes for the measurement. Accordingly, a preferred embodiment of the invention consists in separating the organic phase from the aqueous phase after the sub-step f) and feeding it to the measuring device. For this separation of the organic phase, it is particularly advisable if the organic solvent, which is not miscible with water in all proportions, is a halogen-containing solvent with a density higher than water. To When the phases are separated, the organic phase is then in the lower part of the vessel and can be pulled off downwards.
Als halogenhaltiges Lösungsmittel kommen beispielsweise Dichlormethan oder höhersiedende Halogenkohlenwasserstoffe, insbesondere Fluorchlorkohlenwasserstoffe wie beispielsweise Trifluortrichlorethan in Betracht. Diese Lösungsmittel müssen nach Gebrauch entsprechend den lokalen gesetzlichen Bestimmungen entsorgt werden. Da dies kostenträchtig sein kann, bietet es sich an, das gebrauchte Lösungsmittel beispielsweise durch Behandeln mit Aktivkohle und/oder durch Destillation wieder aufzubereiten und erneut für das Meßverfahren einzusetzen.Examples of suitable halogen-containing solvents are dichloromethane or higher-boiling halogenated hydrocarbons, in particular chlorofluorocarbons such as, for example, trifluorotrichloroethane. These solvents must be disposed of after use in accordance with local legal requirements. Since this can be costly, it makes sense to reprocess the used solvent, for example by treating it with activated carbon and / or by distillation, and to use it again for the measuring method.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gibt man als Reagenz ein Mittel zu, das in der organischen Phase mit dem nichtionischen Tensid eine Farbreaktion eingeht. Als Wechselwirkung der organischen Phase mit elektromagnetischer Strahlung kann dann die Lichtabsorption bei einer vorgegebenen Wellenlänge gemessen werden. Hierfür ist ein konventionelles Fotometer geeignet. Beispielsweise kann man als Farbreagenz Tetrabromophenolphthaleinethylester verwenden. In diesem Fall muß die Probe der wäßrigen Prozeßlösung mit einem Puffersystem für einen pH- Wert im Bereich von 7 versetzt werden. Ein solches Puffersystem kann beispielsweise eine wäßrige Lösung von Dihydrogenphosphaten und Hydrogenphosphaten darstellen. Dabei geht man vorzugsweise so vor, daß die Menge der Pufferlösung wesentlich größer ist als die Probenmenge der tensidhaltigen Prozeßlösung.In a preferred embodiment of the invention, an agent is added as a reagent which undergoes a color reaction in the organic phase with the nonionic surfactant. As an interaction of the organic phase with electromagnetic radiation, the light absorption at a predetermined wavelength can then be measured. A conventional photometer is suitable for this. For example, tetrabromophenolphthalein ethyl ester can be used as the color reagent. In this case, a buffer system for a pH in the range of 7 must be added to the sample of the aqueous process solution. Such a buffer system can represent, for example, an aqueous solution of dihydrogen phosphates and hydrogen phosphates. The procedure is preferably such that the amount of the buffer solution is substantially larger than the sample amount of the surfactant-containing process solution.
Bei der Verwendung von Tetrabromophenolphthaleinethylester als Farbreagenz führt man die Messung der Lichtabsorption im Teilschritt g) vorzugsweise bei einer Wellenläge von 610 nm durch. In der bevorzugten Ausführungsform der Verwendung von 3,3.5.5-When using tetrabromophenolphthalein ethyl ester as a color reagent, the measurement of the light absorption in sub-step g) is preferably carried out at a wavelength of 610 nm. In the preferred embodiment using 3.3.5.5-
Tetrabromphenolphthaleinethylester als Farbreagenz kann die Bestimmung desTetrabromophenolphthaleinethylester as color reagent can determine the
Gehaltes an nichtionischen Tensiden folgendermaßen erfolgen:The content of nonionic surfactants is as follows:
Man bereitet eine Indikatorlösung, die 100 mg 3,3,5,5-Tetrabromphenolphthalein- ethylester in 100 ml Ethanol enthält. Weiterhin bereitet man eine Pufferlösung, indem man 200 ml einer käuflichen Pufferlösung für den pH- Wert 7An indicator solution is prepared which contains 100 mg of 3,3,5,5-tetrabromophenolphthalein ethyl ester in 100 ml of ethanol. A buffer solution is also prepared by adding 200 ml of a commercially available buffer solution for pH 7
(Kaliumdihydrogenphosphat/Dinatriumhydrogenphosphat) und 500 ml einer dreimolaren Kaliumchloridlösung mit 1 000 ml Wasser vermischt.(Potassium dihydrogen phosphate / disodium hydrogen phosphate) and 500 ml of a three molar potassium chloride solution mixed with 1,000 ml of water.
Zur Durchführung der Bestimmung legt man in einem geeigneten Gefäß 18 ml der Pufferlösung vor. Hierzu werden 2 ml Indikatorlösung gegeben. Hierzu gibt man 50 μl der Probelösung. Man rührt die vereinigten Lösungen für etwa 3 Minuten und gibt anschließend 20 ml Dichlormethan zu. Danach wird das Gefäß für etwa 1 Minute kräftig durchmischt. Danach wartet man die Phasentrennung ab, was beispielsweise 20 Minuten erfordern kann. Danach wird die organische Phase entnommen und in einem Fotometer bei einer Wellenlänge von 610 nm vermessen. Als Analysenküvette ist beispielsweise eine 10-mm-Küvette geeignet. Der Tensidgehalt der Probelösung wird anhand einer Kalibrierkurve ermittelt.To carry out the determination, 18 ml of the buffer solution are placed in a suitable vessel. 2 ml of indicator solution are added. To do this, add 50 μl of the sample solution. The combined solutions are stirred for about 3 minutes and then 20 ml of dichloromethane are added. Then the vessel is mixed vigorously for about 1 minute. Then wait for the phase separation, which may take 20 minutes, for example. The organic phase is then removed and measured in a photometer at a wavelength of 610 nm. For example, a 10 mm cell is suitable as the analysis cell. The surfactant content of the sample solution is determined using a calibration curve.
Ist der Tensidgehalt so gering, daß die Bestimmung unsicher wird, kann das Volumen der für die Messung verwendeten Probe erhöht werden. Ist der Tensidgehalt so hoch, daß eine Lichtabsorption oberhalb von 0,9 eintritt, ist es empfehlenswert, die Probe vor der Messung zu verdünnen.If the surfactant content is so low that the determination becomes uncertain, the volume of the sample used for the measurement can be increased. If the surfactant content is so high that light absorption above 0.9 occurs, it is advisable to dilute the sample before the measurement.
Unabhängig von der gewählten Methode muß durch eine vorausgegangene Kalibrierung mit Tensidlösungen bekannter Konzentration eine Korrelation zwischen der Stärke des Meßsignals und der Konzentration der nichtionischen Tenside hergestellt und abgespeichert werden. Bei Messung der Lichtabsorption kann die Kalibrierung auch über geeignete Farbgläser erfolgen. Alternativ zu einer vorausgehenden Kalibrierung kann durch Zugabe von Tensid/Reagenz-Komplex in bekannter Konzentration oder durch multiples Aufstocken und erneute Messung der Wechselwirkung mit elektromagnetischer Strahlung auf den Tensidgehalt der Probe zurückgeschlossen werden.Irrespective of the method chosen, a correlation between the strength of the measurement signal and the concentration of the nonionic surfactants must be established and saved by a previous calibration with surfactant solutions of known concentration. When measuring light absorption, calibration can also be carried out using suitable colored glasses. As an alternative to a previous calibration, the addition of surfactant / reagent complex in known concentration or by multiplying and measuring the interaction with electromagnetic radiation again on the surfactant content of the sample.
Als Alternative zu einer Bestimmung der Wechselwirkung eines sich an das nichtionische Tensid bindenden oder von diesem aus einem Komplex verdrängten Reagenz mit elektromagnetischer Strahlung kann man den Gehalt an nichtionischen Tensiden chromatografisch bestimmen. Hierzu entfernt man zunächst vorzugsweise aus der Probe eventuell vorhandene Öle und Fette. Dies kann beispielsweise mit einem Absorptionsmittel erfolgen. Anschließend gibt man die Probe, die ggf. ionische Tenside enthält, auf eine Anionen- und/oder Kationenaustauschersäule, die vorzugsweise nach Art einer Säule für eine Hochdruck-Flüssigkeits-Chromatografie ausgebildet ist. Die Konzentration der nichtionischen Tenside in der von den ionischen Tensiden befreiten Lösung, die die Austauschersäule verläßt, wird vorzugsweise über den Brechungsindex bestimmt. Dabei nimmt man die quantitative Auswertung vorzugsweise nach der Methode des externen Standards vor. Die Messung erfolgt durch einen Vergleich mit reinem Lösungsmittel aus der Vergleichszelle und Lösungsmittel mit zu analysierender Substanz aus der Meßzelle des Detektors. Als Lösungsmittel kommen Wasser oder ein Wasser-Methanol- Gemisch in Frage.As an alternative to determining the interaction of a reagent which binds to the nonionic surfactant or is displaced from it by a complex with electromagnetic radiation, the content of nonionic surfactants can be determined chromatographically. For this purpose, any oils and fats that may be present are preferably first removed from the sample. This can be done, for example, with an absorbent. The sample, which may contain ionic surfactants, is then placed on an anion and / or cation exchange column, which is preferably designed in the manner of a column for high-pressure liquid chromatography. The concentration of the nonionic surfactants in the solution freed from the ionic surfactants, which leaves the exchange column, is preferably determined via the refractive index. The quantitative evaluation is preferably carried out using the external standard method. The measurement is carried out by comparison with pure solvent from the comparison cell and solvent with the substance to be analyzed from the measuring cell of the detector. Water or a water-methanol mixture are suitable as solvents.
Vor Beginn einer Meßserie muß das HPLC-artige Ionenaustauschersystem kalibriert und die Vergleichszelle des Detektors 20 Minuten lang mit dem Lösungsmittel gespült werden. Zur Kalibrierung verwendet man unterschiedlich konzentrierte Lösungen der zu bestimmenden nichtionischen Tenside. Kalibrier- und Probelösungen müssen vor dem Einspritzen in das HPLC-artige System für beispielsweise 5 Minuten in einem Ultraschallbad entgast werden. Das definierte Entgasen ist wegen der Empfindlichkeit der Brechungsindex-Detektion auf unterschiedliche Lösemittelqualitäten wichtig. Versetzt man die Probelösung vor dem Aufbringen auf die HPLC-artige Ionenaustauschersäule mit Methanol, können unlösliche Salze ausfallen. Diese müssen vor der Aufgabe der Probe in das HPLC-artige System durch einen Mikrofilter abfiltriert werden.Before starting a series of measurements, the HPLC-like ion exchange system must be calibrated and the reference cell of the detector rinsed with the solvent for 20 minutes. Different concentrations of solutions of the non-ionic surfactants to be determined are used for calibration. Calibration and sample solutions must be degassed in an ultrasonic bath for 5 minutes, for example, before they are injected into the HPLC-like system. The defined degassing is important because of the sensitivity of the refractive index detection to different solvent qualities. If methanol is added to the sample solution before it is applied to the HPLC-like ion exchange column, insoluble salts can precipitate out. These have to be filtered off by a microfilter before the sample is placed in the HPLC-like system.
Diese Methode ist für die off-line-Bestimmung unsulfierter Anteile in organischen Sulfaten oder Sulfonaten bekannt (DIN EN 8799).This method is known for the off-line determination of unsulfated components in organic sulfates or sulfonates (DIN EN 8799).
Weiterhin eignet sich für die Bestimmung der nichtionischen Tenside folgendes Verfahren: Man spaltet die nichtionischen Tenside mit Halogenwasserstoff, vorzugsweise mit Iodwasserstoff, unter Bildung von flüchtigen Alkylhalogeniden, vorzugsweise von Alkyliodiden. Durch Einblasen eines Gasstroms in die Probe strippt man die flüchtigen Alkylhalogenide aus und detektiert sie in einem geeigneten Detektor. Beispielsweise ist hierfür ein „Elektron Capture Detector" geeignet. Dieses Verfahren ist als Labormethode zur Charakterisierung von Fettalkoholethoxylaten bekannt (DGF Einheitsmethode H-III 17 (1994)).The following method is also suitable for determining the nonionic surfactants: the nonionic surfactants are cleaved with hydrogen halide, preferably with hydrogen iodide, to form volatile alkyl halides, preferably alkyl iodides. The volatile alkyl halides are stripped off by blowing a gas stream into the sample and detected in a suitable detector. For example, an "electron capture detector" is suitable for this. This method is known as a laboratory method for characterizing fatty alcohol ethoxylates (DGF standard method H-III 17 (1994)).
Bei den Tensiden kann es sich auch um anionische Tenside handeln. Deren Gehalt in der Probelösung bestimmt man im Teilschritt d) vorzugsweise elektrochemisch. Hierfür werden die anionischen Tenside mit geeigneten Reagenzien titriert, wobei man die Titration durch die Änderung des elektrischen Potentials einer geeigneten Meßelektrode verfolgt.The surfactants can also be anionic surfactants. Their content in the sample solution is preferably determined electrochemically in sub-step d). For this purpose, the anionic surfactants are titrated with suitable reagents, the titration being followed by changing the electrical potential of a suitable measuring electrode.
Beispielsweise kann man hierbei so vorgehen, daß man den pH- Wert der Probe auf einen Bereich zwischen 3 und 4, vorzugsweise auf etwa 3,5, einstellt, die Probe mit einem Titrationsreagenz in Gegenwart einer ionenempfindlichen Membranelektrode titriert und die Änderung des Elektrodenpotentials mißt. Die Empfindlichkeit dieser Methode kann dadurch gesteigert werden, daß man die Probe mit einem Alkohol mit 1 bis 3 C-Atomen, vorzugsweise mit Methanol, versetzt. Als Titrationsreagenz ist vorzugsweise l,3-Didecyl-2-methylimidazoliumchlorid geeignet. Als Meßelektrode dient eine ionenempflindliche Membranelektrode, vorzugsweise mit einer PVC-Membran. Eine solche Elektrode ist als „High Sense Elektrode" bekannt. Als Referenzelektrode setzt man vorzugsweise eine Silberelektrode ein. Die Potentialbildung erfolgt durch eine möglichst spezifische Wechselwirkung zwischen dem in der PVC-Membran enthaltenen Ionencarrier und den zu bestimmenden Ionen in der Meßlösung. Diese Wechselwirkung führt in einer Gleichgewichtsreaktion zu einem Übergang der Meßionen aus der Meßlösung in die Membran und damit zur Ausbildung einer elektrischen Potentialdifferenz an der Phasengrenze Meßlösung/Membran. Diese Potentialdifferenz kann gegen eine Referenzelektrode potentiometrisch (stromlos) gemessen werden. Das Ausmaß des Ionenübertritts aus der Meßlösung in die Membran ist konzentrationsabhängig. Der Zusammenhang zwischen der Meßionenkonzentration und dem elektrischen Potential kann theoretisch durch die Nernstsche Gleichung beschrieben werden. Wegen möglicher Störungen ist es jedoch vorzuziehen, den Zusammenhang zwischen Elektrodenpotential und Meßionenkonzentration durch Kalibrierung mit Vergleichslösungen festzustellen.For example, one can proceed in this way by adjusting the pH of the sample to a range between 3 and 4, preferably to about 3.5, titrating the sample with a titration reagent in the presence of an ion-sensitive membrane electrode and measuring the change in the electrode potential. The sensitivity of this method can be increased by adding an alcohol with 1 to 3 carbon atoms, preferably methanol, to the sample. 1,3-Didecyl-2-methylimidazolium chloride is preferably suitable as the titration reagent. As Measuring electrode is an ion sensitive membrane electrode, preferably with a PVC membrane. Such an electrode is known as a "high sense electrode". A silver electrode is preferably used as the reference electrode. The potential is formed by the most specific possible interaction between the ion carrier contained in the PVC membrane and the ions to be determined in the measurement solution. This interaction leads in an equilibrium reaction to a transition of the measuring ions from the measuring solution into the membrane and thus to the formation of an electrical potential difference at the phase boundary of the measuring solution / membrane.This potential difference can be measured potentiometrically (without current) against a reference electrode The relationship between the measurement ion concentration and the electrical potential can theoretically be described by the Nernst equation, but because of possible interference, it is preferable to use the relationship between the electrode potential Determine ntial and measurement ion concentration by calibration with comparison solutions.
Außer anionischen Tensiden können in der zu kontrollierenden Prozeßlösung auch kationische Tenside bestimmt werden. Hierfür kann man eine Methode einsetzen, die sich auch zur Bestimmung anionischer Tenside eignet. Auch in diesem Verfahren erfolgt die Bestimmung elektrochemisch: Man gibt zu der Probe eine vorbestimmte Menge an Na-Dodecylsulfat, titriert die Probe mit Hyamin (N- Benzyl-N,N-dimethyl-N-4( 1.1.3.3.-tetramethyl-buty l)-phenoxy- ethoxyethylammoniumchlorid) und bestimmt den Titrationsendpunkt mit einer auf ionische Tenside sensitiven Elektrode.In addition to anionic surfactants, cationic surfactants can also be determined in the process solution to be checked. A method can be used for this, which is also suitable for the determination of anionic surfactants. In this method, too, the determination is carried out electrochemically: a predetermined amount of Na dodecyl sulfate is added to the sample, and the sample is titrated with hyamine (N-benzyl-N, N-dimethyl-N-4 (1.1.3.3.-tetramethyl-buty l) -phenoxy-ethoxyethylammonium chloride) and determines the titration end point with an electrode sensitive to ionic surfactants.
Außer den vorstehend genannten Verfahren eignen sich zur Bestimmung der Tenside Prozesse, bei denen man die Tenside auf geeigneten Oberflächen absorbiert und Effekte mißt, die auf die Belegung der Oberflächen mit den Tensiden zurück zu führen sind. Da die Belegung der Oberflächen mit den Tensiden unterhalb der Sättigungsgrenze als proportional zum Tensidgehalt angesetzt werden kann, läßt sich nach geeigneter Kalibrierung aus den Eigenschaftsänderungen der tensidbelegten Oberflächen auf den Tensidgehalt der Probelösung zurückschließen.In addition to the above-mentioned methods, processes are suitable for determining the surfactants, in which the surfactants are absorbed on suitable surfaces and effects are measured which are attributable to the fact that the surfaces are coated with the surfactants. Since the surface coverage with the surfactants below the Saturation limit can be set as proportional to the surfactant content, can be inferred from the changes in properties of the surfactant-coated surfaces to the surfactant content of the sample solution after suitable calibration.
Beispielsweise kann man die Tenside an der Oberfläche eines Schwingquarzes absorbieren und die Änderung der Schwingungsfrequenz des Schwingquarzes messen. Ein weiteres Verfahren besteht darin, die Tenside an der - ggf. geeignet vorbehandelten - Oberfläche eines Lichtleiters zu absorbieren. Dies führt zu einer Änderung des Brechungsindexes beim Übertritt von Licht aus dem Lichtleiter in das umgebende Medium, die sich in der Leitfähigkeit des Lichtleiters für Licht bemerkbar macht. Je nach Brechungsindex wird das Licht im Lichtleiter unterschiedlich stark geschwächt oder kommt bei Verlust der Totalreflexion am Lichtleiterende überhaupt nicht mehr an. Durch Vergleich der am Ende des Lichtleiters austretenden Lichtintensität mit der am Anfang eingespeisten läßt sich der Belegungsgrad der Lichtleiteroberfläche mit Tensiden und damit der Tensidgehalt im umgebenden Medium bestimmen. Der Zusammenbruch der Totalreflexion tritt bei einem bestimmten Schwellwert des Tensidgehaltes ein, der ebenfalls zur Charakterisierung des Tensidgehaltes der Prozeßlösung herangezogen werden kann.For example, one can absorb the surfactants on the surface of a quartz crystal and measure the change in the oscillation frequency of the quartz crystal. Another method is to absorb the surfactants on the surface of a light guide, which may be suitably pretreated. This leads to a change in the refractive index when light passes from the light guide into the surrounding medium, which is reflected in the conductivity of the light guide for light. Depending on the refractive index, the light in the light guide is weakened to different extents or, if the total reflection is lost, no longer arrives at the end of the light guide. By comparing the light intensity emerging at the end of the light guide with that fed in at the beginning, the degree of coverage of the light guide surface with surfactants and thus the surfactant content in the surrounding medium can be determined. The breakdown of total reflection occurs at a certain threshold value of the surfactant content, which can also be used to characterize the surfactant content of the process solution.
ii) Bestimmung der Kohlenstoffbelastungii) Determination of carbon pollution
Die Bestimmung der Belastung mit anorganisch und/oder organisch gebundenem Kohlenstoff kann so durchgeführt werden, wie es in der deutschen Patentanmeldung H 3268 näher beschrieben ist. Vor der Bestimmung dieses Parameters ist es empfehlenswert, die Probe beispielsweise durch kräftiges Rühren zu homogenisieren. Hierdurch wird eine gleichmäßige und feine Verteilung der ggf. als grobe Öl- oder Fettröpfchen vorliegenden organischen Verunreinigungen erreicht.The determination of the exposure to inorganic and / or organically bound carbon can be carried out as described in more detail in German patent application H 3268. Before determining this parameter, it is advisable to homogenize the sample, for example by vigorous stirring. This ensures an even and fine distribution of the organic impurities present as coarse oil or fat droplets.
Falls erforderlich, wird im Teilschritt c) die Probe in einem bestimmten Verhältnis mit Wasser verdünnt. Dieses Verhältnis kann fest vorgegeben, jedoch von einem entfernten Ort aus änderbar sein. Das Verdünnungsverhältnis kann jedoch auch von dem Ergebnis einer vorhergegangenen Bestimmung des Gehalts an anorganisch und/oder organisch gebundenem Kohlenstoff abhängig gemacht werden. Hierdurch wird gewährleistet, daß der Kohlenstoffgehalt der Probelösung in einem Bereich liegt, der eine optimale Bestimmung mit der gewählten Methode erlaubt.If necessary, in step c) the sample is diluted with water in a certain ratio. This ratio can be fixed, but can be changed from a remote location. However, the dilution ratio can also be made dependent on the result of a previous determination of the inorganic and / or organically bound carbon content. This ensures that the carbon content of the sample solution is in a range that allows an optimal determination with the chosen method.
Im Teilschritt d) kann der anorganisch und/oder organisch gebundene Kohlenstoff beispielsweise dadurch bestimmt werden, daß man ihn in C02 überführt und das gebildete C02 quantitativ bestimmt.In sub-step d) the inorganically and / or organically bound carbon can be determined, for example, by converting it to CO 2 and quantitatively determining the CO 2 formed.
Die Überführung des Kohlenstoffs zu C02 durch Oxidation kann beispielsweise durch Verbrennung bei erhöhter Temperatur in der Gasphase erfolgen. Die erhöhte Temperatur bei der Verbrennung liegt vorzugsweise oberhalb von etwa 600 °C, beispielsweise bei etwa 680 °C. Vorzugsweise erfolgt die Verbrennung mit Luft oder mit Sauerstoff gas in einem Reaktionsrohr mit Hilfe eines Katalysators. Als Katalysator kommen beispielsweise Edelmetalloxide oder andere Metalloxide wie beispielsweise Vanadate, Vanadiumoxide, Chrom-, Mangan- oder Eisenoxide in Betracht. Auch auf Aluminiumoxid niedergeschlagenes Platin oder Palladium kann als Katalysator eingesetzt werden. Nach diesem Verfahren erhält man direkt ein C02-haltiges Verbrennungsgas, dessen C02-Gehalt wie nachstehend beschrieben bestimmt werden kann.The carbon can be converted to C0 2 by oxidation, for example by combustion at elevated temperature in the gas phase. The increased temperature during the combustion is preferably above approximately 600 ° C., for example approximately 680 ° C. The combustion is preferably carried out with air or with oxygen gas in a reaction tube with the aid of a catalyst. Examples of suitable catalysts are noble metal oxides or other metal oxides such as vanadates, vanadium oxides, chromium, manganese or iron oxides. Platinum or palladium deposited on aluminum oxide can also be used as a catalyst. According to this method is obtained directly C0 2 -containing combustion gas, the C0 2 content can be determined as described below.
Alternativ zu einer Verbrennung in der Gasphase kann die Überführung des Kohlenstoffs in C02 auch naßchemisch erfolgen. Hierbei oxidiert man den Kohlenstoff der Probe mit einem starken chemischen Oxidationsmittel wie beispielsweise mit Wasserstoffperoxid oder mit Peroxodisulfat. Diese naßchemische Oxidationsreaktion kann erwünschtenfalls mit Hilfe eines Katalysators der vorstehend genannten Art und/oder mit UV-Strahlung beschleunigt werden. In diesem Falle ist es vorzuziehen, das entstandene C02 mit einem Gasstrom aus der - erforderlichenfalls angesäuerten - Probe auszutreiben, um es quantitativ zu bestimmen. Dabei kann in Form von Carbonaten oder von C02 gebundener Kohlenstoff ebenfalls erfaßt werden.As an alternative to combustion in the gas phase, the carbon can also be converted into C0 2 using wet chemistry. Here, the carbon of the sample is oxidized with a strong chemical oxidizing agent such as for example with hydrogen peroxide or with peroxodisulfate. If desired, this wet chemical oxidation reaction can be accelerated with the aid of a catalyst of the type mentioned above and / or with UV radiation. In this case, it is preferable to drive off the resulting CO 2 with a gas stream from the - if necessary acidified - sample in order to determine it quantitatively. It can also be detected in the form of carbonates or carbon bound by C0 2 .
Unabhängig von der Methode, mit der gasförmiges C02 erzeugt wurde, kann dieses nach einer der folgenden Methoden quantitativ bestimmt werden. Bei bekannter Probenmenge kann hieraus der Gehalt der Reinigungslösung an anorganisch und/oder organisch gebundenem Kohlenstoff errechnet werden. Alternativ wird durch einen vorgegebenen Umrechnungsfaktor das Ergebnis der Bestimmung als Fettbelastung pro 1 Reinigerbad angegeben, wenn anorganisch gebundener Kohlenstoff nicht vorhanden ist oder vorher entfernt wurde.Regardless of the method with which gaseous C0 2 was generated, this can be determined quantitatively using one of the following methods. If the amount of sample is known, the inorganic and / or organically bound carbon content of the cleaning solution can be calculated from this. Alternatively, the result of the determination as fat load per 1 detergent bath is specified by a predetermined conversion factor if inorganically bound carbon is not present or has been removed beforehand.
Für die Bestimmung des C02-Gehalts des erhaltenen Gasstroms kommen unterschiedliche, im Stand der Technik bekannte Methoden in Frage. Beispielsweise kann man die Gase durch eine Absorberlösung leiten und beispielsweise die Gewichtszunahme der Absorberlösung messen. Geeignet ist hierfür beispielsweise eine wäßrige Lösung von Kaliumhydroxid, die C02 unter Bildung von Kaliumcarbonat aufnimmt. Alternativ zur Bestimmung der Gewichtszunahme kann die Änderung der elektrischen Leitfähigkeit der Absoφtionslösung oder ihre Restalkalität nach Absoφtion des C02 bestimmt werden.Different methods known in the prior art can be used to determine the CO 2 content of the gas stream obtained. For example, one can pass the gases through an absorber solution and, for example, measure the weight gain of the absorber solution. Suitable for this is, for example, an aqueous solution of potassium hydroxide, which takes up CO 2 with the formation of potassium carbonate. As an alternative to determining the weight gain, the change in the electrical conductivity of the absorption solution or its residual alkalinity can be determined after absorption of the C0 2 .
Das gebildete C02 kann auch an einem geeigneten Festköφer absorbiert werden, dessen Gewichtszunahme man mißt. Geeignet hierfür ist beispielsweise Natronasbest. Selbstverständlich müssen sowohl eine Absorberlösung als auch ein Feststoffabsorber ausgetauscht werden, wenn sie erschöpft sind und kein C02 mehr binden können.The C0 2 formed can also be absorbed on a suitable solid, the weight gain of which is measured. Sodium asbestos, for example, is suitable for this. Of course, both an absorber solution and a Solid absorbers can be replaced when they are exhausted and can no longer bind C0 2 .
Für ein automatisch arbeitendes Verfahren ist es jedoch einfacher, den C02-Gehalt des Gases durch Messung der Infrarotabsoφtion quantitativ zu bestimmen. Die Bestimmung der Infrarotabsoφtion kann beispielsweise bei einer Wellenlänge von 4,26 μm entsprechend einer Wellenzahl von 2349 cm"1 durchgeführt werden. Geräte, die die Verbrennung der Probe und die Messung der Infrarotabsoφtion durchführen können, sind im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise genannt sei das TOC-System der Firma Shimadzu.For an automatically working process, however, it is easier to determine the CO 2 content of the gas quantitatively by measuring the infrared absorption. The infrared absorption can be determined, for example, at a wavelength of 4.26 μm corresponding to a wave number of 2349 cm "1. Devices which can carry out the combustion of the sample and the measurement of the infrared absorption are known in the prior art the TOC system from Shimadzu.
Für die photometrische Bestimmung des C0 -Gehalts des Verbrennungsgases bzw. des aus der Probe ausgetriebenen Gases kommen nicht nur dispersiv arbeitende Infrarotspektrometer, sondern auch nichtdispersive Photometer in Betracht. Diese sind auch als „NDIR-Geräte" bekannt. Ein derartiges Gerät ist beispielsweise in der DE-A-44 05 881 beschrieben.Not only dispersive infrared spectrometers, but also non-dispersive photometers come into consideration for the photometric determination of the C0 content of the combustion gas or the gas expelled from the sample. These are also known as "NDIR devices". Such a device is described for example in DE-A-44 05 881.
Bei dieser Bestimmungsmethode wird auch derjenige Anteil an Kohlenstoff erfaßt, der auf bewußt zugesetzte Wirkstoffe in der Reinigungslösung zurückgeht. Beispielsweise seien hier Tenside, organische Korrosionsinhibitoren und organische Komplexbildner genannt. Deren Gehalt in der Reinigungslösung ist jedoch innerhalb gewisser Schwankungsgrenzen bekannt oder kann getrennt bestimmt werden. Der auf diese Wirkstoffe zurückgehende Anteil an organisch gebundenem Kohlenstoff kann also vom Ergebnis der Bestimmung abgezogen werden. Man erhält dann den Anteil, der auf die eingetragenen Verunreinigungen zurückzuführen ist. Dabei ist es in der Praxis nicht unbedingt erforderlich, den in Form von Wirkstoffen vorliegenden Kohlenstoffanteil bei der Kohlenstoff-Bestimmung zu berücksichtigen. Vielmehr genügt es häufig, eine Obergrenze des Kohlenstoff- Gehalts der Reinigungslösung festzulegen, die den Wirkstoffgehalt bereits berücksichtigt. Durch die Kohlenstoff-Bestimmung wird dann festgestellt, ob die Kohlenstoff-Belastung unterhalb oder oberhalb dieser Höchstgrenze liegt.With this method of determination, the proportion of carbon that is caused by consciously added active substances in the cleaning solution is also recorded. Examples include surfactants, organic corrosion inhibitors and organic complexing agents. However, their content in the cleaning solution is known within certain fluctuation limits or can be determined separately. The proportion of organically bound carbon due to these active substances can therefore be subtracted from the result of the determination. You then get the portion that is due to the impurities entered. In practice, it is not absolutely necessary to take the carbon content present in the form of active ingredients into account when determining carbon. Rather, it is often sufficient to set an upper limit for the carbon content of the cleaning solution, which already has the active ingredient content considered. The carbon determination then determines whether the carbon load is below or above this maximum limit.
Der in Form lipophiler Stoffe vorliegenden Anteil an organisch gebundenem Kohlenstoff kann alternativ so bestimmt werden, daß man die lipophilen Stoffe in ein mit Wasser nicht in jedem Verhältnis mischbares organisches Lösungsmittel extrahiert. Nach Abdampfen des Lösungsmittels bleiben die lipophilen Stoffe zurück und können gravimetrisch bestimmt werden. Vorzugsweise geht man jedoch so vor, daß man die Infrarotabsoφtion der lipophilen Stoffe im Extrakt photometrisch bestimmt. Hierbei kommen als mit Wasser nicht in jedem Verhältnis mischbares organisches Lösungsmittel insbesondere halogenierte Kohlenwasserstoffe in Betracht. Ein bevorzugtes Beispiel hierfür ist 1,1,2- Trichlortrifluorethan. Diese Bestimmungsmethode ist angelehnt an die DIN 38409, Teil 17. Im Gegensatz zu dieser Methode wird der Anteil lipophiler Stoffe in der Probe jedoch nicht gravimetrisch nach Abdampfen des organischen Lösungsmittels, sondern photometrisch im organischen Lösungsmittel bestimmt. Die quantitative Bestimmung erfolgt vorzugsweise wie in der DIN 38409, Teil 18 durch Messung der Infrarotabsoφtion der lipophilen Stoffe im Extrakt bei einer charakteristischen Schwingungsfrequenz der CH2-Gruppe. Dabei ist es empfehlenswert, ein solches organisches Lösungsmittel zur Extraktion zu verwenden, das selbst keine CH2- Gruppen enthält. Beispielsweise kann für diese photometrische Bestimmung die Infrarot- Absoφtionsbande bei 3,42 μm (2924 cm"1) herangezogen werden. Hierbei werden alle organischen Substanzen erfaßt, die CH2-Gruppen aufweisen und die in das organische Lösungsmittel extrahiert werden können. Teilweise sind dies auch die Tenside in der Reinigungslösung. Sofern deren Anteil nicht mit erfaßt werden soll, ist er getrennt durch eine Alternativmethode zu bestimmen und vom Gesamtergebnis abzuziehen. Erforderlichenfalls muß zuvor der Verteilungskoeffizient der Tenside zwischen der Reinigungslösung und dem mit Wasser nicht in jedem Verhältnis mischbaren organischen Lösungsmittel bestimmt worden sein. In der Praxis kann es jedoch ausreichend sein, einen Höchstwert der zulässigen Belastung der Reinigungslösung mit lipophilen Stoffen festzulegen, der den Tensidanteil mit berücksichtigt. Wird dieser Höchstwert überschritten, sind Badpflegemaßnahmen einzuleiten.The proportion of organically bound carbon present in the form of lipophilic substances can alternatively be determined by extracting the lipophilic substances into an organic solvent which is not miscible with water in all proportions. After evaporation of the solvent, the lipophilic substances remain and can be determined gravimetrically. However, the procedure is preferably such that the infrared absorption of the lipophilic substances in the extract is determined photometrically. In this context, halogenated hydrocarbons are particularly suitable as water-immiscible organic solvents. A preferred example of this is 1,1,2-trichlorotrifluoroethane. This determination method is based on DIN 38409, part 17. In contrast to this method, the proportion of lipophilic substances in the sample is not determined gravimetrically after the organic solvent has evaporated, but rather photometrically in the organic solvent. The quantitative determination is preferably carried out as in DIN 38409, part 18 by measuring the infrared absorption of the lipophilic substances in the extract at a characteristic oscillation frequency of the CH 2 group. It is recommended to use such an organic solvent for extraction that does not contain any CH 2 groups. For example, the infrared absorption band at 3.42 μm (2924 cm "1 ) can be used for this photometric determination. This includes all organic substances which have CH 2 groups and which can be extracted into the organic solvent. Some of these are If the proportion of the surfactants in the cleaning solution is not to be included, it must be determined separately using an alternative method and deducted from the overall result. If necessary, the partition coefficient of the surfactants between the cleaning solution and the organic solvent, which is not miscible with water, must be determined beforehand In practice, however, it may be sufficient to set a maximum of the allowable Determine the load of the cleaning solution with lipophilic substances, which also takes into account the surfactant content. If this maximum value is exceeded, bathroom care measures must be initiated.
Im Rahmen dieser Methode ist es empfehlenswert, daß Infrarotspektrometer mit einer bekannten Menge einer lipophilen Substanz zu kalibrieren. Als Kalibrierlösung eignet sich beispielsweise eine Lösung von 400 bis 500 mg Methylpalmitat in 100 ml 1,1,2-Trichlortrifluorethan. Diese Kalibrierlösung dient ebenfalls zur Funktionskontrolle des IR-Photometers.In the context of this method, it is recommended that the infrared spectrometer be calibrated with a known amount of a lipophilic substance. For example, a solution of 400 to 500 mg methyl palmitate in 100 ml 1,1,2-trichlorotrifluoroethane is suitable as a calibration solution. This calibration solution is also used to check the function of the IR photometer.
Dabei geht man vorzugsweise so vor, daß man die Probe der Reinigungslösung zunächst mit einer phosphorsauren Magnesiumsulfatlösung versetzt. Diese Lösung bereitet man dadurch zu, daß man 220 g kristallines Magnesiumsulfat und 125 ml 85 gew.-%ige Phosphorsäure in deionisiertem Wasser löst und diese Lösung mit deionisiertem Wasser auf 1000 g auffüllt. Die Probelösung wird mit etwa 20 ml der phosphorsauren Magnesiumsulfatlösung versetzt. Anschließend gibt man 50 ml des mit Wasser nicht in jedem Verhältnis mischbaren organischen Lösungsmittels, vorzugsweise 1,1,2-Trichlortrifluorethan zu. Man vermischt die wäßrige und die organische Phase, führt eine Phasentrennung herbei und isoliert die organische Phase. Vorzugsweise wäscht man diese organische Phase nochmal mit der phosphorsauren Magnesiumsulfatlösung, führt erneut die Phasentrennung herbei und zieht die organische Phase ab. Diese wird in eine Meßküvette überführt und die Infrarotabsoφtion bei einer Schwingungsbande der CH2-Gruppe vermessen. Als Meßküvette eignet sich beispielsweise eine Quarzglasküvette mit einer Schichtdicke von 1 mm. Aus dem Vergleich mit der Eichkurve, die auch den Blindwert des Photometers enthält, kann der Gehalt an lipophilen Stoffen in der Probe anhand der Infrarotabsoφtion bestimmt werden.The preferred procedure is to first add a phosphoric acid magnesium sulfate solution to the sample of the cleaning solution. This solution is prepared by dissolving 220 g of crystalline magnesium sulfate and 125 ml of 85% by weight phosphoric acid in deionized water and making up to 1000 g with deionized water. About 20 ml of the phosphoric acid magnesium sulfate solution is added to the sample solution. Then 50 ml of the water-immiscible organic solvent, preferably 1,1,2-trichlorotrifluoroethane, are added. The aqueous and organic phases are mixed, phase separation is effected and the organic phase is isolated. This organic phase is preferably washed again with the phosphoric acid magnesium sulfate solution, the phase separation is brought about again and the organic phase is stripped off. This is transferred to a measuring cuvette and the infrared absorption is measured at an oscillation band of the CH 2 group. A quartz glass cuvette with a layer thickness of 1 mm, for example, is suitable as the measuring cuvette. From the comparison with the calibration curve, which also contains the blank value of the photometer, the content of lipophilic substances in the sample can be determined using the infrared absorption.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es erwünscht sein, sowohl anorganisch gebundenen Kohlenstoff als auch organisch gebundenen Kohlenstoff (TOC) zu erfassen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn zur Bestimmung des Kohlenstoffgehalts die Probe verbrannt wird. Hierbei wird auch gelöstes C02 oder in Form von Carbonaten vorliegender Kohlenstoff erfaßt, falls die Carbonate bei der gewählten Verbrennungstemperatur C02 abspalten. Soll in diesem Fall der anorganisch gebundene Kohlenstoff nicht mit erfaßt werden, kann er dadurch entfernt werden, daß man die Probe ansäuert und das gebildete C02 mit einem Gas wie beispielsweise Luft oder Stickstoff ausbläst. Dies kann erwünscht sein, wenn man speziell nur die „Fettbelastung" des Reinigerbads bestimmen will. Bei der Bestimmung des in Form lipophiler Stoffe vorliegenden Kohlenstoff- Gehalts nach der vorstehend beschriebenen Extraktionsmethode wird anorganisch gebundener Kohlenstoff automatisch nicht mit erfaßt.When carrying out the process according to the invention, it may be desirable to use both inorganic carbon and organic carbon Capture carbon (TOC). This is the case, for example, if the sample is burned to determine the carbon content. In this case, dissolved CO 2 or carbon present in the form of carbonates is also detected if the carbonates split off CO 2 at the selected combustion temperature. If in this case the inorganic carbon is not to be included, it can be removed by acidifying the sample and blowing out the CO 2 formed with a gas such as air or nitrogen. This can be desirable if you only want to determine the "fat load" of the detergent bath. When determining the carbon content in the form of lipophilic substances using the extraction method described above, inorganic carbon is not automatically included.
Ebenso ist es möglich, flüchtige organische Verbindungen vor der Ausführung des Teilschritts d) durch Ausblasen mit einem Gas wie beispielsweise Luft oder Stickstoff aus der Probe zu entfernen. Beispielsweise können hierdurch flüchtige Lösungsmittel vor der Kohlenstoff-Bestimmung entfernt werden.It is also possible to remove volatile organic compounds from the sample by blowing with a gas such as air or nitrogen before carrying out step d). For example, volatile solvents can be removed before the carbon determination.
iii) Bestimmung der Alkalitätiii) Determination of alkalinity
Zur Bestimmung der Alkalität kann man so vorgehen, wie in der deutschenTo determine the alkalinity, one can proceed as in the German
Patentanmeldung DE 198 02 725.7 beschrieben.Patent application DE 198 02 725.7 described.
Im für dieses Verfahren speziellen Teilschritt c) wird ausgewählt, ob die freie Alkalität und/oder die Gesamt-alkalität bestimmt werden soll. Dies kann in den Programmablauf fest eingegeben werden. Beispielsweise können in einem Bestimmungszyklus sowohl die freie Alkalität als auch die Gesamtalkalität bestimmt werden. Das Programm kann jedoch auch entscheiden, einen dieser beiden Werte häufiger zu bestimmen als den anderen. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn vorausgegangene Bestimmungen ergeben haben, daß sich einer der beiden Werte rascher ändert als der andere. Selbstverständlich kann die Wahl, ob freie Alkalität oder Gesamtalkalität bestimmt werden soll, auch durch eine externe Anforderung getroffen werden. Unter „externe Anforderung" wird verstanden, daß in den automatisierten Bestimmungsablauf entweder durch ein übergeordnetes Prozeßleitsystem oder manuell über Datenleitung eingegriffen werden kann.In step c), which is special for this method, it is selected whether the free alkalinity and / or the total alkalinity should be determined. This can be entered into the program sequence. For example, both the free alkalinity and the total alkalinity can be determined in one determination cycle. However, the program can also decide to determine one of these two values more frequently than the other. This can be the case, for example, if previous determinations have shown that one of the two values changes faster than the other. Of course, the Choosing whether free alkalinity or total alkalinity should be determined can also be made by an external request. “External requirement” is understood to mean that the automated determination process can be intervened either by a higher-level process control system or manually via a data line.
Die Begriffe „freie Alkalität" und „Gesamtalkalität" sind nicht eindeutig definiert und werden von den verschiedenen Anwendern unterschiedlich gehandhabt. Beispielsweise kann man bestimmte pH-Werte definieren, bis zu denen titriert werden muß, um entweder die freie Alkalität oder die Gesamtalkalität zu bestimmen, beispielsweise pH = 8 für freie Alkalität, pH = 4,5 für Gesamtalkalität. Diese vorgewählten pH- Werte müssen in das Steuersystem für das automatische Bestimmungs verfahren eingegeben werden. Alternativ zu bestimmten pH-Werten kann man zur Festlegung der freien Alkalität und der Gesamtalkalität auch die Umschlagspunkte bestimmter Indikatoren wählen. Alternativ kann man Wendepunkte in der pH- Wertkurve auswählten und als Äquivalenzpunkte für die freie Alkalität oder die Gesamtalkalität definieren.The terms "free alkalinity" and "total alkalinity" are not clearly defined and are handled differently by different users. For example, certain pH values can be defined up to which titration is required in order to determine either free alkalinity or total alkalinity, for example pH = 8 for free alkalinity, pH = 4.5 for total alkalinity. These preselected pH values must be entered into the control system for the automatic determination procedure. As an alternative to certain pH values, the transition points of certain indicators can also be selected to determine the free alkalinity and the total alkalinity. Alternatively, one can select turning points in the pH value curve and define them as equivalence points for the free alkalinity or the total alkalinity.
Zur eigentlichen Bestimmung der Alkalität im Teilschritt d) verwendet man die Säure-Base-Reaktion mit einer Säure. Vorzugsweise wählt man hierzu eine starke Säure. Dabei kann man entweder die Probe durch Zugabe einer Säure bis zu den vorgegebenen Kriterien für freie Alkalität oder Gesamtalkalität titrieren. Alternativ kann man die Säure vorlegen und diese mit der Probe titrieren.The acid-base reaction with an acid is used to actually determine the alkalinity in sub-step d). A strong acid is preferably chosen for this. You can either titrate the sample by adding an acid to the specified criteria for free alkalinity or total alkalinity. Alternatively, you can add the acid and titrate it with the sample.
Für die Verfolgung der Säure-Base-Reaktion der Reinigerlösung mit der zur Titration eingesetzten Säure sind verschiedene Sensoren geeignet. Nach dem derzeitigen Stand der Technik wird man vorzugsweise eine pH-sensitive Elektrode wie beispielsweise eine Glaselektrode einsetzen. Diese liefert ein pH-abhängiges Spannungssignal, das weiter ausgewertet werden kann. Die Verwendung einer derartigen Elektrode ist apparativ besonders einfach und daher bevorzugt. Zur Verfolgung der Säure-Base-Reaktion des Teilschritts d) kann jedoch auch ein Indikator eingesetzt werden, dessen pH-abhängige Wechselwirkung mit elektromagnetischer Strahlung gemessen wird. Beispielsweise kann dieser Indikator ein klassischer Farbindikator sein, dessen Farbumschlag fotometrisch vermessen wird. Alternativ hierzu kann ein optischer Sensor verwendet werden. Hierbei handelt es sich beispielsweise um eine Schicht eines anorganischen oder organischen Polymers mit einem fixierten Farbstoff, der bei einem bestimmten pH- Wert seine Farbe ändert. Der Farbumschlag beruht wie bei einem klassischen Farbindikator darauf, daß Wasserstoffionen oder Hydroxidionen, die in die Schicht diffundieren können, mit den Farbstoffmolekülen reagieren. Die Änderung der optischen Eigenschaften der Schicht kann fotometrisch bestimmt werden. Alternativ hierzu kann man Filme wie beispielsweise organische Polymere einsetzen, deren Brechungsindex sich als Funktion des pH-Wertes ändert. Überzieht man beispielsweise einen Lichtleiter mit einem derartigen Polymer, so kann erreicht werden, daß auf der einen Seite eines Schwellwerts für den Brechungsindex im Lichtleiter Totalreflexion eintritt, so daß ein Lichtstrahl weitergeleitet wird. Auf der anderen Seite des Schwellwerts des Brechungsindexes tritt jedoch keine Totalreflexion mehr ein, so daß der Lichtstrahl den Lichtleiter verläßt. Am Ende des Lichtleiters kann dann detektiert werden, ob das Licht durch den Lichtleiter fortgepflanzt wird oder nicht. Eine derartige Einrichtung ist als „Optrode" bekannt.Various sensors are suitable for tracking the acid-base reaction of the cleaning solution with the acid used for the titration. According to the current state of the art, a pH-sensitive electrode such as a glass electrode will preferably be used. This provides a pH-dependent voltage signal that can be evaluated further. The use of such an electrode is particularly simple in terms of apparatus and is therefore preferred. However, an indicator can also be used to track the acid-base reaction of substep d), the pH-dependent interaction of which is measured with electromagnetic radiation. For example, this indicator can be a classic color indicator, the color change of which is measured photometrically. Alternatively, an optical sensor can be used. This is, for example, a layer of an inorganic or organic polymer with a fixed dye that changes color at a certain pH. As with a classic color indicator, the color change is based on the fact that hydrogen ions or hydroxide ions, which can diffuse into the layer, react with the dye molecules. The change in the optical properties of the layer can be determined photometrically. Alternatively, films such as organic polymers can be used, the refractive index of which changes as a function of the pH. If, for example, a light guide is coated with such a polymer, it can be achieved that total reflection occurs on one side of a threshold value for the refractive index in the light guide, so that a light beam is passed on. On the other side of the threshold value of the refractive index, however, total reflection no longer occurs, so that the light beam leaves the light guide. At the end of the light guide, it can then be detected whether the light is propagated through the light guide or not. Such a device is known as an "Optrode".
Weiterhin können als Sensoren anorganische oder organische Festköφer eingesetzt werden, deren elektrische Eigenschaften sich mit dem pH- Wert der umgebenden Lösung ändern. Beispielsweise kann ein Ionenleiter eingesetzt werden, dessen Leitfähigkeit von der Konzentration der H+- oder OH'-Ionen abhängt. Durch Messung der Gleich- oder Wechselstromleitfähigkeit des Sensors kann dann auf den pH- Wert des umgebenden Mediums geschlossen werden. Kalibrierung / KontrollmessungenFurthermore, inorganic or organic solid bodies can be used as sensors, the electrical properties of which change with the pH of the surrounding solution. For example, an ion conductor can be used, the conductivity of which depends on the concentration of the H + or OH ' ions. The pH of the surrounding medium can then be determined by measuring the direct or alternating current conductivity of the sensor. Calibration / control measurements
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt, daß sich die verwendete Meßeinrichtung für die einzelnen Bestimmungen selbst kontrolliert und erforderlichenfalls nachkalibriert. Hierzu kann vorgesehen werden, daß man nach einem vorgegebenen Zeitintervall oder nach einer vorgegebenen Anzahl von Bestimmungen oder aufgrund einer externen Anforderung durch Kontrollmessungen einer oder mehrerer Standardlösungen die Funktionsfähigkeit der verwendeten Meßeinrichtung übeφrüft. Zur Übeφriifung wird eine Standardlösung mit bekannten Werten des zu bestimmenden Parameters vermessen.. Diese Übeφriifung ist am realitätsnächsten, wenn man als Standardlösung eine Standardreinigerlösung einsetzt, deren Zusammensetzung der zu übeφriifenden Reinigerlösung möglichst nahekommt.The method according to the invention is preferably carried out in such a way that the measuring device used for the individual determinations checks itself and, if necessary, recalibrates. For this purpose, it can be provided that the functionality of the measuring device used is checked after a predetermined time interval or after a predetermined number of determinations or on the basis of an external requirement by means of control measurements of one or more standard solutions. A standard solution with known values of the parameter to be determined is measured for testing. This testing is most realistic if a standard cleaning solution is used as the standard solution, the composition of which is as close as possible to the cleaning solution to be tested.
Ermittelt die Meßeinrichtung bei einer Kontrollmessung einer Standardlösung einen Wert, der um einen vorzugebenden Mindestbetrag vom Sollgehalt abweicht, gibt die Meßeinrichtung lokal oder vorzugsweise an einem entfernten Ort eine Alarmmeldung aus. Dabei kann die Alarmmeldung durch einen vom Steueφrogramm der Meßeinrichtung oder dem übergeordneten Prozeßleitsystem ausgewählten Vorschlag zum Eingreifen enthalten.If the measuring device determines a value during a control measurement of a standard solution that deviates from the target content by a predetermined minimum amount, the measuring device issues an alarm message locally or preferably at a remote location. The alarm message can contain a suggestion for intervention selected by the control program of the measuring device or the higher-level process control system.
Ein Kernpunkt bei der Übeφriifung der Funktionsfahigkeit der Meßeinrichtung für die Alkalität stellt die Kontrolle des verwendeten Sensors dar. Beispielsweise kann dieser eine pH-sensitive Elektrode, insbesondere eine Glaselektrode darstellen. Mit Hilfe einer Pufferlösung als Standardlösung läßt sich übeφriifen, ob die Elektrode die erwartete Spannung liefert, ob sie in der erwarteten Zeit anspricht und ob ihre Steilheit (= Spannungsänderung als Funktion der pH-Änderung) im Sollbereich liegt. Ist dies nicht der Fall, gibt die Meßeinrichtung lokal oder vorzugsweise an einem entfernten Ort eine Alarmmeldung aus. Dabei kann die Alarmmeldung durch einen vom Steueφrogramm der Meßeinrichtung oder dem übergeordneten Prozeßleitsystem ausgewählten Vorschlag zum Eingreifen enthalten. Beispielsweise kann vorgeschlagen werden, daß die Elektrode zu reinigen oder auszutauschen ist.A key point in checking the functionality of the measuring device for alkalinity is the control of the sensor used. For example, this can be a pH-sensitive electrode, in particular a glass electrode. With the help of a buffer solution as a standard solution, it can be checked whether the electrode delivers the expected voltage, whether it responds in the expected time and whether its slope (= voltage change as a function of the pH change) is in the target range. If this is not the case, the measuring device issues an alarm message locally or preferably at a remote location. The alarm message can be triggered by one of the control program of the measuring device or the parent Process control system contain selected proposal for intervention. For example, it can be suggested that the electrode should be cleaned or replaced.
Im erfindungsgemäßen Verfahren kann auch vorgesehen werden, daß man durch Kontrollmessung einer oder mehrerer Standardlösungen die Funktionsfähigkeit der verwendeten Meßeinrichtung übeφriift, wenn die Ergebnisse zweier aufeinander folgender Messungen um einen vorgegebenen Betrag differieren. Hierdurch kann unterschieden werden, ob festgestellte Abweichungen von Inhaltsstoffen des Reinigerbades real sind und Badpflegemaßnahmen erfordern oder ob sie durch einen Fehler im Meßsystem vorgetäuscht werden.In the method according to the invention it can also be provided that the functionality of the measuring device used is checked by measuring one or more standard solutions if the results of two successive measurements differ by a predetermined amount. This makes it possible to differentiate whether ascertained deviations from the ingredients in the cleaning bath are real and require bathroom care measures or whether they are simulated by an error in the measuring system.
Je nach Ergebnis der Übeφriifung der verwendeten Meßeinrichtung kann man die zwischen der aktuellen und der vorhergehenden Kontrollmessung erfolgten Bestimmungen mit einem Statuskennzeichen versehen, das die Zuverlässigkeit dieser Bestimmungen kennzeichnet. Haben beispielsweise aufeinander folgende Kontrollmessungen zur Übeφriifung der verwendeten Meßeinrichtung ergeben, daß diese korrekt arbeitet, können die Bestimmungen mit einem Statuskennzeichen „in Ordnung" versehen werden. Differieren die Ergebnisse der Kontrollmessungen um einen vorgegebenen Mindestbetrag, können beispielsweise die zwischenzeitlich erfolgten Bestimmungen mit dem Statuskennzeichen „zweifelhaft" versehen werden.Depending on the result of the verification of the measuring device used, the determinations made between the current and the previous control measurement can be provided with a status indicator which indicates the reliability of these determinations. If, for example, successive control measurements for checking the measuring device used have shown that it is working correctly, the determinations can be provided with a status indicator "OK". If the results of the control measurements differ by a predetermined minimum amount, for example, the determinations made in the meantime can be carried out with the status indicator " doubtful ".
Weiterhin kann vorgesehen werden, daß man je nach Ergebnis der Übeφriifung der verwendeten Meßeinrichtung mit der automatischen Bestimmung der Meßgrößen fortfährt und/oder eine oder mehrere der folgenden Aktionen durchführt: Analyse festgestellter Abweichungen, Korrektur der Meßeinrichtung, Beenden der Bestimmung der betroffenen Meßgröße, Senden einer Statusmeldung oder eines Alarmsignals an ein übergeordnetes Prozeßleitsystem oder eine Überwachungseinrichtung, also an einen entfernten Ort. Die Meßeinrichtung kann also, falls erwünscht, nach vorgegebenen Kriterien selbst entscheiden, ob sie soweit funktionsfähig ist, daß mit allen Bestimmungen fortgefahren werden kann, oder ob Abweichungen festgestellt werden, die ein manuelles Eingreifen erforderlich machen.It can also be provided that, depending on the result of the checking of the measuring device used, one continues with the automatic determination of the measured variables and / or carries out one or more of the following actions: analysis of detected deviations, correction of the measuring device, ending the determination of the relevant measured variable, sending one Status message or an alarm signal to a higher-level process control system or a monitoring device, that is to a remote location. If desired, the measuring device can therefore decide, based on predetermined criteria, whether it is so far is functional that all provisions can be continued or whether deviations are found that require manual intervention.
Vorzugsweise ist das im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Meßsystem so ausgelegt, daß es die Füllstände und/oder den Verbrauch der verwendeten Reagenzien und Lösungsmittel sowie von Spüllösungen automatisch überwacht und bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestfüllstandes eine Warnmeldung ausgibt. Hierdurch kann vermieden werden, daß die Meßeinrichtung dadurch funktionsunfähig wird, daß ihr die erforderlichen Chemikalien fehlen. Die Überwachung der Füllstände kann mit bekannten Methoden erfolgen. Beispielsweise können die Gefäße mit den Chemikalien auf einer Waage stehen, die das jeweilige Gewicht der Chemikalien registriert. Oder man setzt einen Schwimmer ein. Alternativ kann ein Mindestfüllstand durch eine Leitfähigkeitselektrode übeφriift werden, die in das Gefäß mit der Chemikalie eintaucht. Die von der Meßeinrichtung auszugebende Warnmeldung wird vorzugsweise an den entfernten Ort übertragen, so daß von dort aus die entsprechenden Maßnahmen eingeleitet werden können. Generell ist in dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise vorgesehen, daß man die Ergebnisse der Bestimmungen und/oder der Kontrollmessungen und/oder der Kalibrierungen und/oder die Statussignale kontinuierlich oder in vorgegebenen Zeitabständen und/oder auf Anforderung an einen entfernten Ort überträgt. Hierdurch ist Kontrollpersonal, das sich nicht am Ort des Reinigerbades befinden muß, laufend über dessen aktuellen Alkalitätsgehalt informiert. Je nach Ergebnis der Bestimmungen und der Kontrollmessungen können entweder automatisch über ein Prozeßleitsystem oder durch manuelles Eingreifen erforderliche Korrekturmaßnahmen getroffen werden.The measuring system used in the method according to the invention is preferably designed in such a way that it automatically monitors the fill levels and / or the consumption of the reagents and solvents used and of rinsing solutions and issues a warning message when the specified minimum fill level is not reached. This can prevent the measuring device from becoming inoperable because it lacks the required chemicals. The fill levels can be monitored using known methods. For example, the containers with the chemicals can stand on a scale that registers the respective weight of the chemicals. Or you can use a swimmer. Alternatively, a minimum level can be checked by a conductivity electrode that is immersed in the chemical container. The warning message to be output by the measuring device is preferably transmitted to the remote location, so that the appropriate measures can be initiated from there. In general, the method according to the invention preferably provides for the results of the determinations and / or the control measurements and / or the calibrations and / or the status signals to be transmitted continuously or at predetermined time intervals and / or on request to a remote location. As a result, control personnel who do not have to be at the location of the detergent bath are continuously informed about its current alkalinity. Depending on the result of the determinations and the control measurements, necessary corrective measures can be taken either automatically via a process control system or by manual intervention.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen werden, daß man für jede der aus den Bestimmungen i), ii) und iii) ausgewählte Bestimmung nach einem vorgegebenen Zeitintervall oder nach einer vorgegebenen Anzahl von Bestimmungen oder aufgrund einer Anforderung vom Entfernten Zielort aus durch Kontrollmessung einer oder mehrerer Standardlösungen die Funktionsfähigkeit der verwendeten Meßeinrichtung übeφrüft und das Ergebnis der Übeφrüfung an den Entfernten Zielort überträgt. Weiterhin kann eine entsprechende Übeφrüfung der Funktionsfahigkeit der verwendeten Meßeinrichtung eingeleitet werden, wenn die Ergebnisse zweier aufeinander folgender Bestimmungen um einen vorgegebenen Betrag differieren. Auch das Ergebnis dieser Übeφrüfung wird vorzugsweise an den Entfernten Zielort übertragen. Je nach Ergebnis der Übeφrüfung der verwendeten Meßeinrichtung kann man die zwischen der aktuellen und der vorhergehenden Kontrollmessung erfolgten Bestimmungen der jeweiligen Meßgröße mit einem Statuskennzeichen versehen, das die Zuverlässigkeit dieser Bestimmungen anzeigt.Within the scope of the method according to the invention it can be provided that for each of the determinations selected from determinations i), ii) and iii) a predetermined time interval or after a predetermined number of determinations or based on a request from the remote destination by checking measurement of one or more standard solutions to check the functionality of the measuring device used and to transmit the result of the inspection to the remote destination. Furthermore, a corresponding check of the functionality of the measuring device used can be initiated if the results of two successive determinations differ by a predetermined amount. The result of this check is also preferably transmitted to the remote destination. Depending on the result of the test of the measuring device used, the determinations of the respective measured variable made between the current and the previous control measurement can be provided with a status indicator which indicates the reliability of these determinations.
Im erfindungs gemäßen Verfahren kann weiterhin vorgesehen werden, daß man je nach Ergebnis einer oder mehrerer der aus den Bestimmungen i), ii) und iii) ausgewählten Bestimmung oder Bestimmungen vom Entfernten Zielort aus die Nachdosierung von Ergänzungskomponenten und/oder eine oder mehrere Badpflegemaßnahmen einleitet. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen werden, daß man je nach Ergebnis einer oder mehrerer der aus den Bestimmungen i), ii) und iii) ausgewählten Bestimmung oder Bestimmungen programmgesteuert die Nachdosierung von Ergänzungskomponenten und/oder eine oder mehrere Badpflegemaßnahmen einleitet.In the method according to the invention, it can further be provided that, depending on the result of one or more of the provisions or provisions selected from provisions i), ii) and iii), the subsequent dosing of supplementary components and / or one or more bathroom care measures is initiated from the remote destination. As an alternative or in addition to this, it can be provided that, depending on the result of one or more of the determinations or determinations selected from determinations i), ii) and iii), the subsequent dosing of supplementary components and / or one or more bath care measures is initiated in a program-controlled manner.
Weiterhin kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen werden, daß man programmgesteuert die Nachdosierung von Ergänzungskomponenten und/oder eine oder mehrere Badpflegemaßnahmen einleitet, wenn vorgegebene Verhältnisse zwischen den Ergebnissen von mindestens zwei der aus den Bestimmungen i), ii) und iii) ausgewählten Bestimmungen festgestellt werden. Man gibt also dem Steueφrogramm für das Verfahren bestimmte Relationen zwischen den Ergebnissen der einzelnen Bestimmungen i), ii). und iii) vor, bei deren Eintreten Ergänzungskomponenten nachdosiert und/oder Badpflegemaßnahmen eingeleitet werden. Man macht also die Entscheidung hierüber nicht von einem einzelnen Meßwert, sondern von mindestens zwei Meßwerten unterschiedlicher Badparameter abhängig. Dabei können die Relationen, bei denen Maßnahmen ergriffen werden, von dem entfernten Ort aus geändert werden, um beispielsweise Betriebserfahrungen zu berücksichtigen. Beispielsweise kann vorgesehen werden, eine Maßnahme zur Reduzierung der Fettbelastung des Reinigerbades vorzunehmen (Voll- oder Teilerneuerung des Bades, Entfernen von Fett und/oder Öl aus dem Bad durch Separatoren und/oder durch Membranfiltrations verfahren), wenn einerseits der Gehalt an organisch gebundenem Kohlenstoff einen vorgegebenen Höchstgehalt überschreitet und andererseits der Tensidgehalt einen vorgegebenen Mindestgehalt unterschreitet. Oder man gibt einen bestimmten Höchstwert für die Summe aus Tensidgehalt und Fettbelastung an, oberhalb dessen eine Badpflegemaßnahme automatisch eingeleitet wird.Furthermore, it can be provided in the method according to the invention that the subsequent dosing of supplementary components and / or one or more bathroom care measures is initiated in a program-controlled manner if predetermined relationships between the results of at least two of the determinations selected from determinations i), ii) and iii) are determined . The control program for the method is therefore given certain relations between the Results of the individual provisions i), ii). and iii) before, when they occur, additional components are added and / or bathroom care measures are initiated. The decision about this is therefore not dependent on a single measured value, but on at least two measured values of different bath parameters. The relationships at which measures are taken can be changed from the remote location, for example to take account of operational experience. For example, provision can be made for a measure to reduce the grease load in the cleaning bath (full or partial replacement of the bath, removal of grease and / or oil from the bath using separators and / or membrane filtration processes) if, on the one hand, the content of organically bound carbon exceeds a specified maximum content and on the other hand the surfactant content falls below a specified minimum content. Or you can specify a certain maximum value for the sum of surfactant content and fat load, above which a bath care measure is automatically initiated.
Je nach erhaltenem Meßwert oder festgestellter Änderung der Meßwerte können dabei eine oder mehrere der folgenden Korrekturmaßnahmen eingeleitet werden:Depending on the measured value obtained or the determined change in the measured values, one or more of the following corrective measures can be initiated:
Korrektur und BadpflegemaßnahmenCorrection and bathroom care measures
Die einfachste Korrekturmaßnahme besteht darin, daß man bei Überschreiten eines vorgegebenen Höchstwertes an anorganisch und/oder organisch gebundem Kohlenstoff oder auf externe Anforderung eine Einrichtung aktiviert, die eine oder mehrere Ergänzungskomponenten (Lösung oder Pulver) in das Reinigungsbad dosiert. Dies kann beispielsweise derart automatisiert erfolgen, daß je nach ermitteltem Kohlenstoff-Gehalt eine bestimmte Menge Ergänzungslösung oder Ergänzungspulver dem Reinigungsbad zugeführt wird. Hierbei können die Größe der Zugabeportion selbst oder bei fest vorgegebenen Zugabeportionen die Zeitintervalle zwischen den einzelnen Zugaben variiert werden. Dies kann beispielsweise über Dosieφumpen oder auch gewichtsgesteuert erfolgen. Im erfindungs gemäßen Verfahren ist also zum einen vorgesehen, daß bei bestimmten Abweichungen vom Sollwert (insbesondere, wenn durch die Kontrollmessungen die Funktionsfähigkeit der Meßeinrichtung feststeht) eine bestimmte Menge Ergänzungskomponente in das Reinigungsbad nachdosiert wird. Daneben kann vorgesehen werden, daß diese Maßnahmen zur Badergänzung dann durchgeführt werden, wenn eine vorgegebene Mindeständerung des Kohlenstoff-Gehalts festgestellt worden ist. Weiterhin kann dieses Nachdosieren jedoch auch aufgrund einer externen Anforderung, beispielsweise von einem entfernten Ort aus, unabhängig von dem aktuellen Kohlenstoff-Gehalt vorgenommen werden. Durch das Nachdosieren beispielsweise von Tensiden erhöht sich der Kohlenstoff-Gehalt der Reinigungslösung. Bei der nächsten Bestimmung des Kohlenstoff-Gehalts muß dies entsprechend berücksichtigt werden, was automatisch erfolgen kann. Durch eine Tensidzugabe erhöht sich das Öl- und Fettrage vermögen des Reinigerbads. Entsprechend muß der tolerierbare Maximalwert der Kohlenstoff-Belastung angehoben werden, bei dessen Überschreiten die nächste Badpflegemaßnahme eingeleitet wird. Dies kann in dem Steueφrogramm automatisch vorgesehen werden.The simplest corrective measure consists in activating a device that doses one or more supplementary components (solution or powder) into the cleaning bath when a predetermined maximum value of inorganic and / or organically bound carbon is exceeded or upon external request. This can, for example, be automated so that, depending on the carbon content determined, a certain amount of supplemental solution or supplementary powder is added to the cleaning bath. The size of the addition portion itself or the time intervals between the individual additions can be varied in the case of predetermined addition portions. This can for example via dosing pumps or weight-controlled. In the method according to the invention it is therefore provided on the one hand that a certain amount of supplementary component is replenished into the cleaning bath in the event of certain deviations from the target value (in particular if the functionality of the measuring device is established by the control measurements). In addition, it can be provided that these measures to supplement the bath are carried out when a predetermined minimum change in the carbon content has been determined. However, this additional metering can also be carried out on the basis of an external requirement, for example from a remote location, regardless of the current carbon content. Replenishing tensides, for example, increases the carbon content of the cleaning solution. The next time the carbon content is determined, this must be taken into account accordingly, which can be done automatically. Adding surfactants increases the oil and fat-carrying capacity of the detergent bath. Accordingly, the tolerable maximum value of the carbon load must be increased, if exceeded, the next bath care measure is initiated. This can be automatically provided in the control program.
Anstelle einer Nachdosierung von Badkomponenten wie beispielsweise Tensiden oder beim Überschreiten eines vorgegebenen Höchstgehalts an anorganisch und/oder organisch gebundenem Kohlenstoff können Badpflegemaßnahmen eingeleitet werden, die den Gehalt der Reinigungslösung an anorganisch und/oder organischen gebundenem Kohlenstoff verringern. Derartige Badpflegemaßnahmen haben insbesondere das Ziel, den Fett- und Ölgehalt der Reinigungslösung zu verringern. Im einfachsten Falle kann dies dadurch erfolgen, daß die Reinigungslösung ganz oder teilweise abgelassen und durch frische Reinigungslösung ersetzt wird. Ökonomischer ist es jedoch, Öle und Fette aus der Reinigungslösung durch im Stand der Technik bekannte Maßnahmen wie Abscheiden durch einen Separator oder Abtrennen durch Membranfiltration zu entfernen. Da bei diesen Verfahren auch Tenside zumindest teilweise ausgetragen werden, muß die Reinigungslösung entsprechend ergänzt werden. Auch dasInstead of replenishing bath components such as surfactants or if a predetermined maximum level of inorganic and / or organically bound carbon is exceeded, bath maintenance measures can be initiated which reduce the level of inorganic and / or organic bound carbon in the cleaning solution. Such bath care measures have the particular aim of reducing the fat and oil content of the cleaning solution. In the simplest case, this can be done by draining all or part of the cleaning solution and replacing it with fresh cleaning solution. However, it is more economical to add oils and fats from the cleaning solution by measures known in the art such as separation by a separator or separation by membrane filtration remove. Since surfactants are also at least partially discharged in these processes, the cleaning solution must be supplemented accordingly. That too
Einleiten dieser Maßnahmen kann nicht nur vom absoluten Kohlenstoff-Gehalt derInitiation of these measures can not only depend on the absolute carbon content
Reinigerlösung abhängig gemacht werden, sondern von einer vorgegebenenDetergent solution are made dependent, but on a predetermined
Änderung des Kohlenstoff-Gehalts.Change in carbon content.
Für die Kontrolle und die Steuerung des Tensidgehalts und/oder der Alkalität kann vorgesehen werden, daß man bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestwertes des Gehaltes oder auf eine externe Anforderung eine Einrichtung aktiviert, die eine oder mehrere Ergänzungskomponenten in die Reinigerlösung dosiert. Als Ergänzungskomponente kommt beispielsweise eine Ergänzungslösung in Betracht, die alle Wirkstoffe der Reinigerlösung im richtigen Mengenverhältnis enthält. Die Ergänzungslösung kann also außer den kontrollierten Inhaltsstoffen weitere Wirkstoffe der Reinigerlösung wie beispielsweise Tenside, Buildersubstanzen, Alkalien, Komplexbildner und Korrosionsinhibitoren enthalten. Alternativ hierzu kann die Ergänzungslösung lediglich Tenside oder lediglich Alkalien enthalten, während die anderen Wirkstoffe der Reinigerlösung erforderlichenfalls aufgrund getrennter Bestimmungen, zeitgetaktet oder durchsatzgesteuert nachdosiert werden.For the control and the control of the surfactant content and / or the alkalinity it can be provided that, if the content falls below a predetermined minimum value or upon an external request, a device is activated which doses one or more supplementary components into the cleaning solution. As a supplementary component, for example, a supplementary solution can be considered which contains all the active ingredients of the cleaning solution in the correct proportions. In addition to the controlled ingredients, the supplementary solution can therefore contain other active ingredients in the cleaning solution, such as, for example, surfactants, builder substances, alkalis, complexing agents and corrosion inhibitors. As an alternative to this, the supplementary solution can contain only surfactants or only alkalis, while the other active ingredients in the detergent solution are added, if necessary due to separate determinations, timed or throughput-controlled.
Hierbei können die Größe der Zugabeportion selbst oder bei fest vorgegebenen Zugabeportionen die Zeitintervalle zwischen den einzelnen Zugaben variiert werden. Dies kann beispielsweise über Dosieφumpen oder auch gewichtsgesteuert erfolgen. Im erfindungsgemäßen Verfahren ist also zum einen vorgesehen, daß bei bestimmten Abweichungen vom Sollwert (insbesondere, wenn durch die Kontrollmessungen die Funktionsfahigkeit der Meßeinrichtung feststeht) eine bestimmte Menge Ergänzungskomponente in die Prozeßlösung nachdosiert wird. Zum anderen kann dieses Nachdosieren jedoch auch aufgrund einer externen Anforderung, beispielsweise von einem entfernten Ort aus, unabhängig von dem aktuellen Gehalt an Tensiden und/oder Alkalien vorgenommen werden. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ergänzt man die Prozeßlösung durchsatzabhängig mit einer vorgegebenen Menge Ergänzungskomponente pro durchgesetzter Einheit. Beispielsweise kann man bei einem Reinigungsbad für Automobilkarossen festlegen, welche Menge Ergänzungskomponente pro gereinigter Karosse zugegeben wird. Die erfindungsgemäße Kontrolle des Tensidgehalts bzw. der Alkalität dient dann dazu, den Erfolg dieser vorgegebenen Zugabe zu kontrollieren und zu dokumentieren sowie durch zusätzliche ergebnisabhängige Feindosierung, gegebenenfalls auch ein Aussetzen der Basisdosierung eine konstantere Betriebsweise des Reinigungsbades zu erreichen. Qualitätsschwankungen werden hierdurch verringert.The size of the addition portion itself or the time intervals between the individual additions can be varied in the case of predetermined addition portions. This can be done, for example, via dosing pumps or weight-controlled. In the method according to the invention it is therefore provided, on the one hand, that in the event of certain deviations from the target value (in particular if the functionality of the measuring device is established through the control measurements), a certain amount of supplementary component is replenished into the process solution. On the other hand, this additional dosing can also be carried out on the basis of an external requirement, for example from a remote location, regardless of the current content of surfactants and / or alkalis. In a further embodiment of the invention, the process solution is supplemented, depending on the throughput, with a predetermined amount of supplementary component per unit implemented. For example, in the case of a cleaning bath for automobile bodies, it is possible to determine the amount of supplementary component to be added per cleaned body. The control of the surfactant content or the alkalinity according to the invention then serves to control and document the success of this predetermined addition and to achieve a more constant operating mode of the cleaning bath by additional result-dependent fine metering, possibly also by suspending the basic metering. This reduces quality fluctuations.
Selbstverständlich setzt das erfindungsgemäße Verfahren voraus, daß man die entsprechende Einrichtung zur Verfügung stellt. Diese enthält eine Steuerung, vorzugsweise eine Rechnersteuerung, die zeit- und/oder ereignisabhängig den Meßverlauf steuert. Sie muß weiterhin die erforderlichen Reagenziengefäße, Rohrleitungen, Ventile, Dosier- und Meßeinrichtungen etc. zur Steuerung und Messung der Probenströme enthalten. Die Materialien sollen dem Verwendungszweck angepaßt sein, beispielsweise aus Edelstahl und/oder aus Kunststoff bestehen. Die Steuerelektronik der Meßeinrichtung sollte eine entsprechende input-output- Schnittstelle aufweisen, um mit einem entfernten Ort kommunizieren zu können.Of course, the method according to the invention presupposes that the corresponding device is made available. This contains a controller, preferably a computer controller, which controls the measurement process as a function of time and / or events. It must also contain the necessary reagent vessels, pipes, valves, dosing and measuring devices etc. for controlling and measuring the sample streams. The materials should be adapted to the intended use, for example made of stainless steel and / or plastic. The control electronics of the measuring device should have a corresponding input-output interface in order to be able to communicate with a remote location.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, zum einen Inhaltsstoffe von Reinigungsbädern vor Ort zu übeφriifen und ohne manuellen Eingriff vorgegebene Korrekturmaßnahmen einzuleiten. Hierdurch wird die Prozeßsicherheit erhöht und ein konstant zuverlässiges Reinigungsergebnis erzielt. Abweichungen von den Sollwerten können frühzeitig erkannt und automatisch oder manuell korrigiert werden, bevor das Reinigungsergebnis verschlechtert wird. Zum anderen werden die Meßdaten vorzugsweise an einen entfernten Ort übertragen, so daß Bedienungsoder Aufsichtspersonal auch dann laufend über den Zustand des Reinigungsbades informiert ist, wenn es sich nicht in dessen unmittelbarer Nähe befindet. Der Personalaufwand für Kontrolle und Steuerung des Reinigungsbades kann hierdurch beträchtlich reduziert werden. Durch die Dokumentation der im erfindungsgemäßen Verfahren erhobenen Daten werden den Anforderungen einer modernen Qualitätssicherung Rechnung getragen. Der Chemikalienverbrauch kann dokumentiert und optimiert werden. The method according to the invention makes it possible, on the one hand, to check the contents of cleaning baths on site and to initiate predetermined corrective measures without manual intervention. This increases process reliability and achieves a consistently reliable cleaning result. Deviations from the target values can be recognized early and corrected automatically or manually before the cleaning result deteriorates. On the other hand, the measurement data are preferably transmitted to a remote location, so that operating or supervisory staff also continuously monitor the state of the cleaning bath is informed if it is not in its immediate vicinity. The personnel expenditure for checking and controlling the cleaning bath can hereby be reduced considerably. By documenting the data collected in the method according to the invention, the requirements of modern quality assurance are taken into account. Chemical consumption can be documented and optimized.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Kontrolle von Reinigerbädern, dadurch gekennzeichnet, daß man wenigstens zwei der folgenden Bestimmungen programmgesteuert ausführt:1. A method for checking detergent baths, characterized in that at least two of the following determinations are carried out under program control:
i) Bestimmung des Gehalts an Tensiden, ii) Bestimmung der Belastung mit anorganisch und/oder organisch gebundenemi) determination of the content of surfactants, ii) determination of the contamination with inorganic and / or organically bound
Kohlenstoff, iii) Bestimmung der AlkalitätCarbon, iii) determination of alkalinity
und daß man a) je nach Ergebnis der Bestimmungen die Nachdosierung von Ergänzungskomponenten und/oder eine oder mehrere Badpflegemaßnahmen einleitet und/oder b) die Ergebnisse der Bestimmungen und/oder von den Ergebnissen der Bestimmungen abgeleitete Daten an mindestens einen entfernten Zielort überträgt, der sich in einem anderen Raum als die Einrichtung zur Durchführung der Bestimmungen befindet.and that a) depending on the result of the determinations, the dosing of supplementary components and / or one or more bathroom care measures is initiated and / or b) the results of the determinations and / or data derived from the results of the determinations are transmitted to at least one distant destination, which is in a room other than the facility for implementing the provisions.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der entfernte Zielort mindestens 500 m von der Einrichtung zur Durchführung der Bestimmungen entfernt befindet.2. The method according to claim 1, characterized in that the distant destination is at least 500 m away from the device for carrying out the determinations.
3. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Ergebnisse der Bestimmungen und/oder der von den Ergebnissen der Bestimmungen abgeleiteten Daten an den entfernten Zielort automatisch immer dann erfolgt, wenn neue Ergebnisse der Bestimmungen und/oder von den Ergebnissen der Bestimmungen abgeleitete Daten ermittelt werden.3. The method according to one or both of claims 1 and 2, characterized in that the transmission of the results of the determinations and / or of the data derived from the results of the determinations to the remote destination takes place automatically whenever new results of the determinations and / or derived from the results of the determinations Data are determined.
4. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Ergebnisse der Bestimmungen und/oder der von den Ergebnissen der Bestimmungen abgeleiteten Daten an den entfernten Zielort auf eine Anforderung vom entfernten Zielort erfolgt.4. The method according to one or both of claims 1 and 2, characterized in that the transmission of the results of the determinations and / or of the data derived from the results of the determinations to the remote destination takes place on request from the remote destination.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Bestimmungen nach vorgegebenen Zeitintervallen wiederholt werden.5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the individual determinations are repeated after predetermined time intervals.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Bestimmungen nach um so kürzeren Zeitintervallen wiederholt werden, je stärker sich die Ergebnisse zweier aufeinanderfolgender Bestimmungen unterscheiden.6. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the individual determinations are repeated after the shorter time intervals, the more the results of two successive determinations differ.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungen auf eine Anforderung vom entfernten Zielort aus erfolgen.7. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the determinations are made on request from the remote destination.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekermzeichnet, daß programmgesteuert eine zweite aus den Bestimmungen i), ii) und iii) ausgewählte Bestimmung dann durchgeführt wird, wenn eine erste aus den Bestimmungen i), ii) und iii) ausgewählte Bestimmung ein Ergebnis liefert, das einen vorgegebenen Maximalwert überschreitet oder einen vorgegebenen Minimalwert unterschreitet oder um einen vorgegebenen Mindestwert von dem vorhergehenden Ergebnis dieser ersten Bestimmung abweicht. 8. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that a second determination selected from the provisions i), ii) and iii) is carried out under program control when a first determination from the provisions i), ii) and iii ) selected determination delivers a result which exceeds a predetermined maximum value or falls below a predetermined minimum value or deviates from the previous result of this first determination by a predetermined minimum value.
. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man programmgesteuert i) die Bestimmung des Gehalts an Tensiden durchführt, indem man a) aus der wäßrigen Prozeßlösung eine Probe mit einem vorgegebenen Volumen zieht, b) erwünschtenfalls die Probe von Feststoffen befreit, c) erwünschtenfalls die Probe in einem vorgegebenen oder als Ergebnis einer Vorbestimmung ermittelten Verhältnis mit Wasser verdünnt, d) den Gehalt an Tensiden durch selektive Adsoφtion, elektrochemisch, chromatographisch, durch Spaltung in flüchtige Verbindungen, Ausstrippen dieser flüchtigen Verbindungen und deren Detektion, oder durch Zugabe eines Reagenzes, das die Wechselwirkung der Probe mit elektromagnetischer Strahlung proportional zum Gehalt an Tensiden ändert, und Messung dere Änderung dieser Wechselwirkung bestimmt,. Method according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that program-controlled i) the determination of the content of surfactants is carried out by a) taking a sample with a predetermined volume from the aqueous process solution, b) if desired the sample of solids freed, c) if desired, the sample is diluted with water in a predetermined ratio or determined as a result of a predetermination, d) the content of surfactants by selective adsorption, electrochemically, chromatographically, by cleavage into volatile compounds, stripping of these volatile compounds and their detection, or by adding a reagent which changes the interaction of the sample with electromagnetic radiation in proportion to the content of surfactants, and measuring the change in this interaction,
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man ii) die Bestimmung der Belastung mit anorganisch und/oder organisch gebundenem Kohlenstoff durchführt, indem man programmgesteuert a) aus der wäßrigen Reinigungslösung eine Probe mit einem vorgegebenen Volumen zieht, b) erwünschtenfalls die Probe von Feststoffen befreit und/oder homogenisiert, c) erwünschtenfalls die Probe in einem vorgegebenen oder als Ergebnis einer Vorbestimmung ermittelten Verhältnis mit Wasser verdünnt, d) den Gehalt der Probe an anorganisch und/oder organisch gebundenen Kohlenstoff mit an sich bekannten Verfahren bestimmt.10. The method according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that ii) the determination of the load with inorganic and / or organically bound carbon is carried out by program-controlled a) taking a sample with a predetermined volume from the aqueous cleaning solution , b) if desired, the sample is freed from solids and / or homogenized, c) if desired, the sample is diluted with water in a predetermined ratio or determined as a result of a predetermination, d) the content of the sample of inorganic and / or organically bound carbon with itself known methods determined.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man iii) die Alkalität des Reinigerbades durch Säure-Base-Reaktion mit einer Säure bestimmt, wobei man programmgesteuert a) aus einem Reinigungsbad eine Probe mit einem vorgegebenen Volumen zieht, b) erwünschtenfalls die Probe von Feststoffen befreit c) auswählt, ob freie Alkalität und/oder Gesamt- Alkalität bestimmt werden soll, und d) die Probe durch Zugabe einer Säure titriert oder eine Säure vorlegt und diese mit der Probe titriert.11. The method according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that iii) the alkalinity of the cleaner bath by acid-base reaction with an acid determined, program-controlled a) taking a sample with a predetermined volume from a cleaning bath, b) if desired, the sample freed from solids c) selects whether free alkalinity and / or total alkalinity should be determined, and d) the sample by adding titrates an acid or presents an acid and titrates it with the sample.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man für jede der aus den Bestimmungen i), ii) und iii) ausgewählte Bestimmung nach einem vorgegebenen Zeitintervall oder nach einer vorgegebenen Anzahl von Bestimmungen oder aufgrund einer Anforderung vom entfernten Zielort aus durch Kontrollmessung einer oder mehrerer Standardlösungen die Funktionsfähigkeit der verwendeten Meßeinrichtung übeφriift und das Ergebnis der Übeφrüfung an den entfernten Zielort überträgt.12. The method according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that for each of the determinations selected from the determinations i), ii) and iii) after a predetermined time interval or after a predetermined number of determinations or on the basis of a request from by checking the measurement of one or more standard solutions, the remote destination checks the functionality of the measuring device used and transmits the result of the check to the remote destination.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man für jede der aus den Bestimmungen i), ii) und iii) ausgewählte Bestimmung durch Kontrollmessung einer oder mehrerer Standardlösungen die Funktionsfähigkeit der verwendeten Meßeinrichtung übeφriift, wenn die Ergebnisse zweier aufeinanderfolgender Bestimmungen um einen vorgegebenen Betrag differieren, und das Ergebnis der Übeφrüfung an den entfernten Zielort überträgt.13. The method according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that for each of the determinations selected from the determinations i), ii) and iii) by control measurement of one or more standard solutions, the functionality of the measuring device used is checked if the results two successive determinations differ by a predetermined amount, and the result of the verification is transmitted to the remote destination.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß man je nach Ergebnis der Übeφrüfung der verwendeten Meßeinrichtung die zwischen der aktuellen und der vorhergehenden Kontrollmessung erfolgten Bestimmungen mit einem Statuskennzeichen versieht, das die Zuverlässigkeit dieser Bestimmungen anzeigt.14. The method according to claim 12 or 13, characterized in that, depending on the result of the test of the measuring device used, the determinations made between the current and the previous control measurement are provided with a status indicator which indicates the reliability of the latter Indicates determinations.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man je nach Ergebnis einer oder mehrerer der aus den Bestimmungen i), ii) und iii) ausgewählten Bestimmung oder Bestimmungen vom entfernten Zielort aus die Nachdosierung von Ergänzungskomponenten und/oder eine oder mehrere Badpflegemaßnahmen einleitet.15. The method according to one or more of claims 1 to 14, characterized in that, depending on the result of one or more of the determination or determinations selected from the determinations i), ii) and iii) from the remote destination, the subsequent dosing of supplementary components and / or initiates one or more bathroom care measures.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man je nach Ergebnis einer oder mehrerer der aus den Bestimmungen i), ii) und iii) ausgewählten Bestimmung oder Bestimmungen programmgesteuert die Nachdosierung von Ergänzungskomponenten und/oder eine oder mehrere Badpflegemaßnahmen einleitet.16. The method according to one or more of claims 1 to 14, characterized in that, depending on the result of one or more of the determinations or determinations selected from the determinations i), ii) and iii), the replenishment of supplementary components and / or one or initiates several bathroom care measures.
17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man programmgesteuert die Nachdosierung von Ergänzungskomponenten und/oder eine oder mehrere Badpflegemaßnahmen einleitet, wenn vorgegebene Verhältnisse zwischen den Ergebnissen von mindestens zwei der aus den Bestimmungen i), ii) und iii) ausgewählten Bestimmungen festgestellt werden. 17. The method according to one or more of claims 1 to 14, characterized in that program-controlled introduction of supplementary components and / or one or more bathroom care measures is initiated if predetermined relationships between the results of at least two of the provisions of i), ii) and iii) selected provisions are identified.
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Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014037234A1 (en) * 2012-09-04 2014-03-13 Henkel Ag & Co. Kgaa Method for corrosion-protective serial surface treatment of metallic components

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19855957B4 (en) * 1998-12-04 2008-10-30 Henkel Ag & Co. Kgaa Automatic control of the hydrophilicity of a solid surface with infrared spectroscopy
DE19957997A1 (en) * 1999-12-02 2001-06-07 Wedeco Ag Device for measuring and monitoring the radiation power of UV lamps in a wastewater disinfection system
DE10209466B4 (en) * 2002-03-05 2004-03-11 Sita Messtechnik Gmbh Device for the continuous monitoring and control of process solution
DE102010042960A1 (en) * 2010-10-26 2012-04-26 Flexim Gmbh Apparatus and method for monitoring cleaning
KR101334307B1 (en) * 2012-05-22 2013-11-27 한국지질자원연구원 Unmanned automatic alkalinity measuring system and method
CN103215605B (en) * 2013-04-18 2016-01-13 江门市瑞期精细化学工程有限公司 A kind of magnesium alloy alkaline is except film and chemical nickel plating pre-treating technology
EP3845896A4 (en) * 2018-08-31 2022-06-22 Shimadzu Corporation Analysis method, analysis device, and program
CN109738429A (en) * 2019-01-15 2019-05-10 舍得酒业股份有限公司 The rapid detection method of alkali is analysed in a kind of glaze spraying vial
KR102359468B1 (en) * 2020-09-17 2022-02-07 서울과학기술대학교 산학협력단 Improve Total Organic Carbon Analysis Method with pretreatment and homogeneity evaluation of Sample
US20240017298A1 (en) * 2022-07-15 2024-01-18 Ecolab Usa Inc. Methods and systems for detecting and controlling the dosage and residual concentration of hard surface cleaners and rinse aids in an automotive parts washer

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4374681A (en) * 1981-05-11 1983-02-22 Coral Chemical Company System for controlling the composition of chemical treatment baths
US4406249A (en) * 1979-11-14 1983-09-27 C. Uyemura & Co., Ltd. Apparatus for controlling electroless plating bath
US4886590A (en) * 1987-11-02 1989-12-12 Man-Gill Chemical Company Chemical process control system
US5175502A (en) * 1990-09-14 1992-12-29 Armco Steel Company, L.P. Method and apparatus for determining acid concentration
US5439569A (en) * 1993-02-12 1995-08-08 Sematech, Inc. Concentration measurement and control of hydrogen peroxide and acid/base component in a semiconductor bath
WO1999038058A1 (en) * 1998-01-24 1999-07-29 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Automatic command and control of cleansing baths by means of alkalinity regulation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4406249A (en) * 1979-11-14 1983-09-27 C. Uyemura & Co., Ltd. Apparatus for controlling electroless plating bath
US4374681A (en) * 1981-05-11 1983-02-22 Coral Chemical Company System for controlling the composition of chemical treatment baths
US4886590A (en) * 1987-11-02 1989-12-12 Man-Gill Chemical Company Chemical process control system
US5175502A (en) * 1990-09-14 1992-12-29 Armco Steel Company, L.P. Method and apparatus for determining acid concentration
US5439569A (en) * 1993-02-12 1995-08-08 Sematech, Inc. Concentration measurement and control of hydrogen peroxide and acid/base component in a semiconductor bath
WO1999038058A1 (en) * 1998-01-24 1999-07-29 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Automatic command and control of cleansing baths by means of alkalinity regulation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014037234A1 (en) * 2012-09-04 2014-03-13 Henkel Ag & Co. Kgaa Method for corrosion-protective serial surface treatment of metallic components
US9932677B2 (en) 2012-09-04 2018-04-03 Henkel Ag & Co. Kgaa Method for corrosion-protective serial surface treatment of metallic components

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