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13. Bedienung
13.1 Funktion
Bei der Desinfektion von Badewasser und Trinkwasser werden
verschiedene Oxidationsmittel wie z. B. Chlor (Cl
(ClO
) und Ozon (O
) verwendet.
2
3
Dabei ist es nötig, die Konzentration des Oxidationsmittels zu
messen und seine Dosierung aus verschiedenen Gründen zu
regeln:
•
Bei zu geringen Konzentrationen ist die Desinfektionswirkung
zu schwach.
•
Bei zu hohen Konzentrationen drohen
– gesundheitliche Gefahren,
– Geruchs- und Geschmacksbelästigung,
– Korrosionsschäden,
– erhöhte Betriebskosten.
Die AQC-D2 potentiostatische Messzelle dient zur Messung
der Konzentration von Chlor (Cl
Ozon (O
). Sie ist mit einem Wassersensor, einem integrierten
3
Pt100 Temperatursensor und zusätzlichen Einbauplätzen für
pH-Einstabmessketten und Redox-Einstabmessketten versehen.
Vormontierte Systeme mit Conex DIA, Conex DIS und DIP kom-
men zum Einsatz, wenn Werte von Entkeimungsmitteln, pH und
Redoxpotenzial ermittelt und geregelt werden müssen.
Grundelement der vormontierten Systeme ist die AQC-D2 poten-
tiostatische Messzelle.
13.1.1 Funktionsweise der Messung
•
An einer repräsentativen Stelle wird Messwasser entnommen
und der Messzelle über einen integrierten Filter zugeführt.
– Die Zufuhr des Messwassers kann an der Messzelle regu-
liert werden.
– Ein Wassersensor dient z. B. zur Auslösung eines Alarms
oder zur Abschaltung der Regelfunktion bei Messwasser-
mangel. Er dient auch zur Überprüfung des Messflügels.
– An der Edelmetall-Messelektrode wird der zu bestimmende
Stoff (Cl
, ClO
oder O
) gemessen.
2
2
3
•
Der zu bestimmende Stoff erzeugt einen galvanischen Strom:
– im µA-Bereich,
– proportional zur Konzentration der Parameter Cl
O
.
3
– Die Messzelle wird mit einem in den Messverstärker integ-
rierten Potentiostaten angesteuert.
– An die Messelektrode wird eine konstante Spannung ange-
legt. Durch eine dritte Elektrode (Bezugselektrode) wird ein
genau definiertes Potenzial der Messelektrode eingehalten.
Dies bewirkt ein lineares Verhalten der Messzelle sowie
einen stabilen Nullpunkt der Messung.
•
Der Conex- bzw. DIP-Messverstärker und -Regler
– verstärkt den Strom,
– verrechnet ihn mit den Parametern der Kalibrierung,
– zeigt die Konzentration digital an,
– steuert ein Gasdosiergerät oder eine Dosierpumpe als Stell-
glied.
), Chlordioxid
2
), Chlordioxid (ClO
) oder
2
2
, ClO
und
2
2
13.1.2 Elektrodenreinigung
Mess- und Gegenelektrode werden ständig durch einen Reini-
gungsflügel schonend und wirkungsvoll von Ablagerungen
befreit.
•
Damit wird eine gleichbleibende Empfindlichkeit der Messzelle
über einen langen Zeitraum sichergestellt.
•
Der Messflügel wird hydraulisch angetrieben.
13.1.3 Temperatureinfluss
Der an den Elektroden erzeugte Strom ist von der Temperatur
des Messwassers abhängig.
•
Bei einem Anstieg um 1 °C steigt der Messwert ca. 4 %.
•
Temperaturschwankungen können durch den Messverstärker
bei aktivierter Temperaturkompensation kompensiert werden.
– Die Temperatur lässt sich mit einem in die Messelektrode
integrierten Pt100 Temperatursensor ermitteln.
– Die Temperatur-Messsignale werden zum Messverstärker
weitergeleitet und mit Hilfe der Elektrodensignale berech-
net.
13.1.4 Einfluss des pH-Wertes auf die Chlormessung
Als freies, wirksames Chlor bezeichnet man die Summe aus
molekularem Chlorgas (Cl
), hypochloriger Säure (HOCl) und
2
Hypochloritanionen(OCl-). Gelöstes Chlorgas in molekularer
Form liegt bei den anwendungsbedingten pH-Werten (pH 4,5 bis
8,5) nicht vor, sondern unterliegt einer Hydrolyse in Gegenwart
von Wasser gemäß der Gleichung.
Cl
+ H
O
HOCl + HCl
2
2
Die daraus entstehende unterchlorige Säure ist die eigentliche
wirksame Verbindung zur Desinfektion des zu behandelnden
Wassers. Die Dissoziation von Säure zu Anionen steht primär in
einem pH-Wert abhängigen Gleichgewicht gemäß der Gleichung.
HOCl + H
O
H
O+ + OCl-
2
3
% HOCl
100
80
60
40
HOCl
20
0
4
5
6
7
8
9
pH
Abb. 20 HOCl-OCl Diagramm
Von der potentiostatischen Messzelle wird bei der Chlormessung
in erster Linie nur der desinfektionsrelevante Anteil der unterchlo-
rigen Säure erfasst.
Da die Abhängigkeit der Sensorempfindlichkeit vom pH-Wert
gerade im relevanten Bereich zwischen pH 7 und ph 8,5 sehr
groß ist, muss bei stark schwankendem pH-Wert die Abhängig-
keit vom pH-Wert im Messverstärker kompensiert werden.
Dazu muss der pH-Wert gemessen, und die pH-Kompensation
am Messverstärker eingeschaltet werden.
-
% OCl
0
20
40
-
60
OCl
0 °C
80
10 °C
30 °C
100
10 11
19
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