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Der Online Analysator TESTOMAT®

Ein vielseitig einsetzbares Messgerät – nicht nur für die Wasserhärte-Bestimmung (z.B. FE, Cl, SIO2)

Der Testomat® 2000 ist seit Beginn der 2000er Jahre weltweit für die zuverlässige Überwachung von Wasseraufbereitungsanlagen in Industrie und kommunalen Einrichtungen im Einsatz. Der kompakt aufgebaute online Analysator wird vor allem für die Messung der Wasserhärte und für die Alkalitätsparameter Carbonathärte, m- oder p-Wert verwendet.


Testomat® 2000 Online Analysator


Innenansicht mit optischer Messkammer, 
Dosierpumpe für Reagenzien (max. 4 Stk.) und 500 ml Flasche

Das robuste, feldtaugliche Gerät (Schutzklasse IP 65) ermöglicht dem Betreiber, zwei Messtellen und damit zwei Anlagenbereiche zu überwachen. Der Messwert kann über ein 4-20 mA Signal auf eine übergeordnete Steuerung übertragen werden. 2 Grenzwerte können mittels potenzialfreien Kontakten überwacht werden.

Die Auswertung der verwendeten Titrationsmethoden erfolgt photometrisch über die Farbänderungen der Reagenzien im optisch sichtbaren Wellenlängen-Bereich.

Die Bestimmung der Wasserhärte wird mittels komplexometrischer Titration mit einem Eriochromschwarz-Indikator und EDTA bei pH 9 nach DIN 38409 durchgeführt. Der Wasserhärte-Bereich von 0,05 – 25 °dH lässt sich durch Verwendung verschiedener, speziell adaptierter Indikatoren erfassen.

Die Carbonathärte wird als Alkalität aus der Säure/Base-Titration auf den pH-Wert 4,3 (+m Wert) nach EN ISO 9963 ermittelt. Der Messbereich liegt bei 0,18 – 7,14 mmol/l (8,9 – 358 ppm CaCO3) in Abhängigkeit der verwendeten Reagenzien. Die Bestimmung des -m-Werts kann ebenfalls durchgeführt werden und deckt den Bereich 0,05 – 0,5 mmol/l ab. Die Titration auf den pH-Wert 8,2 ergibt den +p-Wert im Messbereich 0,1 – 15 mmol/l. Die m- und p-Werte werden vor allem für die zuverlässige Kontrolle von Kesselspeise- und Kesselwasser verwendet, um die Anforderungen an Wasserqualität und Korrosionsverhalten einhalten zu können.

 

Der Testomat® 2000 leistet aber noch mehr als nur Wasserhärte-Bestimmung

 

Bei der chemischen Aufbereitung von Kesselspeisewasser werden Konditionierungsmittel für die pH-Wert Einstellung (Alkalisierung), die Bindung von gelöstem Sauerstoff und zur Vermeidung von Kesselsteinablagerungen (Härtestabilisierung) und Korrosion eingesetzt. Der Dosierprozess, die chemische Wirksamkeit und Konzentration der chemischen Produkte, wie Sulfit und Phosphate, im Speise- und Kesselwasser müssen auf der Basis der jeweiligen Richtlinien und Vorschriften überprüft werden. Im Unterschied zu Schnelltests kann nur die kontinuierliche online Analyse mit dem Testomat® 2000 eine nachhaltige Betriebssicherheit ermöglichen:

Anwendung Überwachung der Dosierung von Natriumsulfit zur Bindung des gelösten Sauerstoffs
Methode Kolorimetrische Titration mit Thiobenzoesäuederivat als Indikator und photometrische Auswertung
Messbereich Sulfit: 0,0 – 50 mg/l
Anwendung Überwachung von phosphathaltigen Korrosionsinhibitoren, Härtestabilisatoren und zur pH-Korrektur in Kesselspeisewasser und in Kühlwasser-Kreisläufen Kontrolle von ortho-Phosphat in geklärten kommunalen Abwässern
Methode Kolorimetrische Titration nach dem Molybdänblau-Verfahren mit photometrischer Auswertung
Messbereich ortho-Phosphat: 0,0 – 10 mg/l

Die Konditionierung von Kreislaufwasser in Rückkühlwerken erfordert ebenfalls eine nachhaltige Kontrolle kritischer Qualitätsparameter, wie pH, Leitfähigkeit und der zudosierten chemischen Wirkstoffe zur Vermeidung von Aufsalzung, Kalkablagerung und Korrosion. Zusätzlich zur Überwachung der phosphathaltigen Produkte (s.o.) können Konditionierungsmittel auf Basis von Polymeren, wie Polyacrylate, mit dem Testomat® 2000 im Kühlwasser gemessen werden, um eine zuverlässige Beurteilung der Kühlwasserqualität in Korrelation zu Dosiermengen und dem chemisch / physikalischen Einfluss der Wirkstoffe auf die Wassermatrix zu ermöglichen:

Anwendung Überwachung von polymerhaltigen Korrosionsinhibitoren und Stabilisatoren in Kühlwasser-Kreisläufen
Methode Fällungsreaktion nach Hyamin Verfahren mit optoelektronischer Auswertung der Trübung
Messbereich Polymer: 0,0 – 50,0 mg/l (bezogen auf Sokalan CP10)

Die VDI Richtlinien VDI 2047-2 und 3803-3.4 fordern vom Betreiber des Rückkühlwerks eine Sicherstellung der hygienischen Betriebsbedingungen. Dementsprechend muss vor allem für die Legionellen-Prophylaxe ein Biozid-Behandlungsprogramm eingeplant werden. Die Dosierung und das Abklingverhalten chlorhaltiger Produkte und von geruchsfreiem Chlordioxid können kontinuierlich überwacht und dokumentiert werden:

Anwendung Kontrolle der Dosierung und Messung des Chlordioxids als Biozid in Kühlwasser- Kreisläufen
Methode Kolorimetrische Titration nach der DPD Methode mit photometrischer Auswertung
Messbereich Chlordioxid: 0,0 – 4,7 mg/l
Anwendung Kontrolle der Dosierung und Messung des freien Chlors oder Gesamtchlor als Biozid in Kühlwasser-Kreisläufen
Methode Kolorimetrische Titration nach der DPD Methode mit photometrischer Auswertung
Messbereich Chlor: 0,0 – 2,5 mg/l

Die Chlor-Messung ist außerdem mit dem neu-entwickelten online Analysator Testomat® LAB CL möglich. Die Geräte dieser Baureihe werden an eine externe SPS oder einen übergeordneten Controller angeschlossen und können mittels PC-Software parametriert werden. Diese Gerätetechnik eignet sich vor allem für die Integration in Multiparameter-Lösungen mit analoger und digitaler Datenkommunikation.

Anwendung Kontrolle der Dosierung und des freien Chlors, des Gesamtchlor oder des Monochlor- Amins Biozid in Kühlwasser-Kreisläufen; ins besonders bei höheren Konzentrationen
Methode Kolorimetrische Titration nach der DPD Methode mit photometrischer Auswertung
Messbereich Chlor: 0,0 – 5,0 mg/l

Offener Aufbau mit optischer Messkammer, Zwei Dosierpumpen für zwei Reagenzien (500 ml Flaschen); Option mit Display

 

Weitere Anwendungsbeispiele für den Einsatz der Testomat®-Analysatoren zur Messung von Chlordioxid, freiem oder Gesamtchlor nach der DPD Methode:

 

  • Wasser- und Anlagendesinfektion mit Chlordioxid in der Lebensmittelindustrie
  • Legionellen-Bekämpfung und Biofilm-Abbau durch Chlordioxid
  • Chlorung von Trinkwasser-Versorgungsnetze und -reservoirs
  • Überwachung des Abbaus von Restchlor im Prozesswasser zum Schutz von Membranen
  • Referenz-Messsystem für Chlormessung in Labors, Wasserwerken u.a.
  • Schwimmbadwasser-Desinfektion mit chlorhaltigen Produkten

In der Wasseraufbereitung für Schwimmbädern können je nach Anlagenkonzept und länderspezifischem Regelwerk bromhaltige Produkte alternativ zu Chlor als Desinfektionsmittel eingesetzt werden. Im Vergleich zu Chlor ist in Wasser gelöstes Brom geruchsfrei und weniger aggressiv auf Materialien:

 

Anwendung Kontrolle der Dosierung von Brom als Desinfektionsmittel in Schwimmbadwasser
Methode Kolorimetrische Titration nach der DPD Methode mit photometrischer Auswertung
Messbereich Brom: 0,0 – 5,6 mg/l

Die Aufbereitung von Brunnenwasser erfordert eine zuverlässige Filtration bzw. Enteisenung zur Sicherstellung der zulässigen Trinkwasser- oder Brauchwasserqualität. Ein erhöhter Gehalt von gelöstem Eisen in Prozesswässern kann für die Lebensmittelproduktion oder in anderen Industriebereichen sehr kritisch sein. Dementsprechend ist eine online Überwachung des gelösten Eisens (Fe II und Fe III) mit dem Testomat® 2000 zuverlässiger als stichprobenartige Farbvergleichstests:

Anwendung Messung von gelösten Eisen II + III in Brunnenwasser und industriellem Prozesswasser
Methode Kolorimetrische Titration mit Bipyridin als Indikator und photometrische Auswertung
Messbereich Eisen II+III: 0,0 –1,0 mg/l

Chromat-Verbindungen fallen bei der Metallverarbeitung, Galvanik und bei Färberei-Prozessen an und müssen aufgrund Ihrer hohen Toxizität aus den Abwässern entfernt werden. Eine kontinuierliche Überprüfung des Chromat-Gehalts während des Aufbereitungsprozesses erhöht die Sicherheit bei der Elimination dieser kritischen Substanz:

Anwendung Messung von Chromat / Chrom VI in der industriellen Abwasserbehandlung, vor allem in der Metallverarbeitung
Methode Kolorimetrische Titration mit 1,5 Diphenylcarbazid Indikator und photometrische Auswertung
Messbereich Chromat: 0 – 11 mg/l / Chrom VI: 0,0 –5,0 mg/l

Die Versorgung von Reindampferzeugern für Autoklaven und Sterilisatoren in Krankenhäusern mit Reinstwasser erfordert eine nachhaltige Kontrolle wichtiger Wasserparameter, wie Leitfähigkeit, Resthärteund Silikat-Gehalt. Bei Überschreitung der Grenzwerte der DIN EN 285, können Verfärbungen, Ablagerungen und Korrosion zu bleibenden Schäden an chirurgischen Instrumenten führen. Die Qualität des Sterilguts muss deswegen durch die kontinuierliche Überwachung der Reinstwasser-Qualität sichergestellt werden.

Die Messung des Silikats im demineralisierten Wasser erfolgt mit einem speziell entwickelten Testomat Analysator:

Anwendung Messung von Silikat-Grenzwerten im Speisewasser zur Dampferzeugung und zur Überwachung von EDI Anlagen
Methode Kolorimetrische Titration nach der Molybdat-Methode und photometrische Auswertung
Messbereich Silikat-Grenzwerte: 0,3 – 1,2 mg/l (0,1 mg/l Stufen)
Testomat® 808 Silikat mit 3-Wege-Motorventilen zur Beprobung von 2 Messtellen an der Reinstwasseranlage
 

Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass die Testomat online Analysatoren nicht nur bei der zuverlässigen Wasserhärte-Messung, sondern auch bei der Kontrolle wichtiger Dosiermittel, wie Sulfit, Phosphat oder Chlor, und kritischer Wasserinhaltsstoffe, wie Eisen, Chromat oder Silikat überzeugen.