DE2524611A1 - Verfahren zum selbsttaetigen analysieren der groesse einer einzelkomponente einer mehrere stoffkomponenten aufweisenden fluessigkeit eines metallabscheidenden bades sowie vorrichtung zur ausuebung des verfahrens - Google Patents

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München, den 3.6.1975

Berlin und München Vittelsbacherplatz 2

VPA 75 P 7078 BRD

Verfahren zum selbsttätigen Analysieren der Grosse einer Einzelkomponente einer mehrere Stoffkomponenten aufweisenden Flüssigkeit eines metallabscheidenden Bades sowie Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum selbsttätigen Analysieren und Ermitteln der Grosse einer spezifischen Komponente einer mehrere Stoffkomponenten aufweisenden Flüssigkeit eines metallabscheidenden Bades, insbesondere eines Goldbades, gemäss dem man entsprechend einem Handanalyseverfahren in einem ersten Arbeitsschritt dem Bad eine Menge Badfiüssigkeit entnimmt und in einem zweiten Arbeitsschritt diese Menge verdünnt und in einem dritten Arbeitsschritt einer abgemessenen Teilmenge dieser verdünnten Flüssigkeit unter ständigem Rühren ein Reaktionsmittel (Indikator) und ein Lösungsmittel zugibt, sowie in einem abschliessenden Arbeitsschritt eine Menge des Lösungsmittel-Reagenzgemisches einer Messküvette eines Kolorimeters zuführt und durch kolorimetrische Messung die Grosse der spezifischen Badkomponente bestimmt. Fernerhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens.

Die genaue Bestimmung der Grosse einzelner Badkomponenten, insbesondere bei metallabscheidenden Bädern, bereitet oft Schwierigkeiten. Obwohl die stoffliche Zusammensetzung der einzelnen Bäder bekannt ist, besteht die Schwierigkeit insbesondere darin, dass die einzelnen Komponenten hinsichtlich ihrer Grosse beim Betrieb der Bäder starken Schwankungen unterworfen sind. Die Bäder sind warm, so dass Flüssigkeit verdampft; bei stromdurchflossenen Bädern erfolgt eine elektrochemische Trennung von Molekülen, insbesondere ist der oder sind die verschiedenen Metallpegel bei derartigen Bädern von der Menge der durch das Bad geführten und zu beschichtenden Werkstücke abhängig. Bei Goldbä-

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dem ist man bestrebt, den "Goldpegel" möglichst nahe am SOLL-Wert zu halten. Zur quantitativen Analyse des Goldgehaltes eines Goldbades -welches u.a. neben dem Komplex gebundenen Gold andere wesentliche Stoffkomponenten, nämlich Kobalt, Zitronensäure und organische Zusätze aufweist- ist ein unter Zuhilfenahme von "Astraviolett" arbeitendes kolorimetrisches Analyseverfahren zur quantitativen Bestimmung des Goldgehaltes einer Badflüssigkeit bekannt (Armeanu Baloiu Anal.Chim.Acta, 44(1969) 230 bis 232). Hierbei verfährt man derart, dass man in einem ersten Arbeitsschritt dem Bad eine Menge Badflüssigkeit entnimmt, z.B. 1 ml, und diese Menge sodann -in einem nachfolgenden Verfahrensschritt- hochverdünnt. Von dieser hochverdünnten Menge wird wiederum eine bemessene Teilmenge, z.B. 1 ml, entnommen. Dieser Teilmenge wird das Astraviolett sowie ein Lösungsmittel, vorzugsweise Benzol, zugesetzt und die Menge sodann intensiv gerührt. Nach einer Beruhigungszeit scheiden sich die Phasen in eine schwerere Wasserphase und in eine leichtere Benzol-Astraviolett-Goldphase. Es versteht sich, dass Lösungsmittel sowie Astraviolett in einem bestimmten Verhältnis zur verdünnten Badflüssigkeit stehen müssen, so dass eine genaue Aussage bei der anschliessenden kolorimetrischen Messung -anhand einer Eichkurve- über die Menge des in der Lösung enthaltenen Goldes möglich ist. Es besteht auch die Möglichkeit, anstelle von Astraviolett ein anderes Reagenz, z.B. Malachitgrün, zu verwenden (vgl. Revue Roumaine de Chemie (I968), Bd. 13, S. I617 bis I62I). Auch hier wird ähnlich wie vorbeschrieben verfahren, wobei man als Extraktionsmittel ggf. Äthyläther, Tetrachlorkohlenstoff verwendet.

Die vorgenannten Verfahren sind zur Bestimmung des Goldgehaltes gut geeignet; sie besitzen jedoch den Nachteil, dass sie nur mit einem erheblichen Aufwand an Zeit und nur von hochqualifiziertem Personal ausübbar sind. Es besteht jedoch der Wunsch, bei "kritischen" Bädern, <ii-e Analysen hinreichend oft und'aucJi schnell durchzufüJaren, um so grosser© Abweichungen einzelner Komponenten der Badfiüssigkeii; vom SOLL-Wert schnell festzustellen,Bzw* durcii Zugabe von bemessenen Mengen Korrekturflüssigkeit das ^ad wieder aufzufrischen. Dadurch, wird es z.B. bei Goldbädern möglicn, die

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Qualität der beschichteten Teile stets gleichmässig gut zu halten, wobei der Verbrauch an Edelmetall minimal bleibt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren zur Ermittlung der Grosse einer Badkomponente, insbesondere der Goldkomponente, zu automatisieren, derart, dass das Verfahren in kurzen Zeitabständen wiederholbar und mittels eines vergleichsweise kleinen Analysegerätes durchführbar ist und oine stets genaue Analyse liefert. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass man vor dem ersten Arbeitsschritt •lie Badflüssigkeit einige Minuten in einem teilweise auss^rhalb ties Bades gelegenen Kreislauf umpumpt und aus diesem Kreislauf ■sodann Probeflüssigkeit entnimmt sowie beim zweiten Verfahrensschritt die Badflüssigkeitsmenge in mindestens zwei Stufen verdünnt, indem man cus der ersten Verdünnungsstufe eine bemessene Teilmenge entnimmt und diese Teilmenge weiter verdünnt und in einem dritten Arbeitsschritt nunmehr das Reaktionsmittel und Löisungsmittel zur abgemessenen Menge hochverdünnter Badflüssigkeit hinzugibt und abschliessend vorzugsweise in einem mehrmaligen Takt die Messküvette des Kolorimeters mit dem Lösungsmittel-Reajenzgemisch spült, bevor man die kolorimetrisehe Messung vollzieht. Durch diese vorgenannten zusätzlichen Verfahrensschritte wird es ermöglicht, die Handanalyse nunmehr mechanisch und mit einer hohen Genauigkeit zu betreiben. Die Zeit zur Durchführung einer Analyse wird dadurch wesentlich verkürzt, so dass bei relativ oft sich wiederholenden Analysen Schwankungen im Pegel der zu überwachenden Komponente eines Bades in engen Grenzen haltbar sind. Bedingt dadurch, dass man vor Beginn der Analyse zunächst die Badflüssigkeii einige Minuten im Kreislauf umpumpt, wird gewährleistet, dass die dem Bad entnommene und zur Analyse bereitgestellte Badflüs£ igkeit dem tatsächlichen Zustand der Badflüssigkeit im Zeitpunkt der Messung entspricht. Dieser Verfahrensschritt ist um so wesentlicher, je weiter das Bad vom Analysegerät abgesetzt ist. Durch die in zwei Stufen erfolgende Verdünnung von vorzugsweise 1 : 3.10 erhält man eine gleichmässigere Durchmischung bzw. Verteilung der Badflüssigkeit im Verdünnungsmittel, hier im Wasser. Es ist raumgreifend und schwierig, 1 ml Badflüssigkeit

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in drei Liter Verdünnung derart zu mischen, dass eine gleichmassige Verteilung entsteht. Verdünnt man in mehreren Stufen, z.B. derart, dass man zunächst 1 ml der Badflüssigkeit mit 99 ml destilliertem Wasser verdünnt und aus dieser nach einigen Minuten Rühren erzielten Mischung wiederum 1 ml entnimmt und nochmals mit destilliertem Wasser verdünnt, so erhält man in einer kürzeren Behandlungszeit eine wesentlich gleichmässigere Verteilung der Badflüssigkeit im Verdünnungsmittel, wobei ausserdem der Vorteil eines geringeren Raumaufwandes gegeben ist. Das mehrmalige Rückspülen der Kolorimeterküvette dient dazu, die durchsichtigen Wandungen der Küvette zu benetzen und aus dem Todraum die Lösungsmitteldämpfe durch Sättigung zu beseitigen, bevor man die kolorimetrische Messung durchführt Die vorbezeichneten Verfahrensschritte dienen somit dem gemeinsamen Ziel, einerseits die Messgenauigkeit zu erhöhen und andererseits das bekannte bisher nur manuell durchführbare Verfahren zu automatisieren.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein zur Durchführung des erfinderischen Verfahrens dienendes, automatisch arbeitendes Analysegerät zur quantitativen Bestimmung einer in einer Flüssigkeit enthaltenen Einzelkomponente zu schaffen. Gemäss der Erfindung besteht die Vorrichtung aus drei ortsfesten Gefässen, nämlich einem Aufnahmegefäss für die zu analysierende Badflüssigkeit, einem Verdünnungsgefäss für die zu analysierende Flüssigkeit, sowie einem Reaktionsgefäss zur Aufnahme der verdünnten Flüssigkeit des Reaktionsmittels und des organischen Lösers, wobei über zwei der Gefässe jeweils eine mit Kolbenspritzen in Verbindung stehende Pipetten angeordnet sind, die in einem gemeinsamen automatisch steuerbaren Halter befestigt sind, derart, dass in der einen Stellung die erste Pipette über das Aufnahmegefäss und die zweite Pipette über das Verdünnungsgefäss und in der anderen Stellung des Halters, die erste Pipette über das Verdünnungsgefäss und die zweite Pipette über dem Reaktionsgefäss angeordnet sind, wobei in den beiden Endstellungen des Halters die Pipettenmündungen in die Gefässe eintauchen.

Die beiden Pipetten sind jeweils über Umschaltventile mit Kolbenspritzen verbunden, derart, dass die von einer Steuervor-

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richtung angerufene Pipette eine "bemessene Menge Flüssigkeit aus einem Gefäss entnimmt, jedoch eine um das Verdünnungsmittel -vorzugsweise destilliertes Wasser- wesentlich vermehrte Menge in eines der anderen Gefässe abgibt. Die Vorrichtung arbeitet z.B. derart, dass die erste Pipette aus dem Aufnahmegefäss 0,5 ml Badflüssigkeit entnimmt, wobei sie nunmehr mittels des Halters über das benachbarte Verdünnungsgefäss geführt wird und dort die aufgenommene Menge Badflüssigkeit zusätzlich 10 ml des Verdünnungsmittels abgibt. Die Menge des Verdünnungsmittels kann durch mehrere Beschickungshübe, z.B. bei 50 ml Verdünnungsmittel zu 0,5 ml Badflüssigkeit durch fünf Kolbenhübe der Kolbenspritze abgegeben werden. In den Gefässen sind Rührer gelagert, welche -wie bekanntdie Flüssigkeit eingehend durchmischen. Nach Rückstellung des Halters nimmt die zweite Pipette z.B. 0,5 ml verdünnte Badflüssigkeit aus dem Verdünnungsgefäss und speist diese Menge zusätzlich 10 ml Verdünnungsmittel in das Reaktionsgefäss. Nach nochmaligem Rühren werden nunmehr genau bemessene Mengen an Lösungsmittel und Reaktionsmittel in den Reaktionsbehälter eingeleitet. Bei Goldbädern verwendet man vorzugsweise als Lösungsmittel Benzol und als Reaktionsmittel Astraviolett. Diese Mischung wird nochmals einige Minuten gerührt, wobei sich sodann -nach einer kurzen Ruhezeit von einigen Minuten- die Phasen entsprechend ihrer Schwere in definierten Höhenlagen abscheiden. Die leichtere Lösungsmittel-Reaktionsphase wird mittels einer Kolbenpumpe automatisch in eine Küvette eines Kolorimeters gesogen und nach einer kurzen Verweilzeit wiederum in das Raaktionsgefäss ausgestossen. Nach einer kurzen Verweilzeit wird dieser Vorgang nochmals wiederholt. Es folgt letztlich das Einziehen der Lösung in die Kolorimeterküvette und darauffolgend die kolorimetrische Messung. Die Lösung wird sodann in das Reaktionsgefäss ausgestossen, wobei man sodann alle Gefässe automatisch entleert und vorzugsweise mittels Aceton automatisch ausspült. Aceton als Spülmittel hat sich für ein Goldbad-Analysegerät als besonders vorteilhaft erwiesen, weil dieses Spülmittel mit allen zur Aufbereitung der Badflüssigkeit für die kolorimetrische Messung benötigten Flüssigkeiten in Lösung geht.

Für die Durchführung des Verfahrens und für die Funktionssicher-VPA 9/731/4007 c 609850/088 1

heit der Vorrichtung ist es wesentlich, dass die mengenmässigen Zugaben an Verdünnungsmittel sowie an Reaktionsmittel keinen grösseren Schwankungen als + 0,5% unterliegen.

Eine gemäss dem erfinderischen Verfahren arbeitende Vorrichtung und Anordnung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 die Führung der Badflüssigkeit durch einen Analysator, Figur 2 die Funktionsweise der Vorrichtung,

Figur 3 den scheraatischen Aufbau einer Analysevorrichtung, beispielsweise für ein Goldbad.

In Figur 1 ist ein metallabscheidendes Bad G, z.B. ein Goldbad, dargestellt, welches über eine Leitung L1 mit Probenahmevorrichtungen A bis C verbunden ist. Diese Vorrichtungen sind hier als Überlaufbehälter ausgebildet; sie können aber auch als Durchstromküvetten oder Probenahmeventile und Pumpen gebildet sein. Die Vorrichtungen stehen über Überlauf leitungen L2 bis L4 mit einem Sammelbehälter D in Verbindung. Eine Doppelpumpe P fördert Badflüssigkeit durch die Leitung L1 und somit durch die Probenahmevorrichtungen A bis C, wobei die überlaufende Badflüssigkeit in den Sammelbehälter D und von dort durch die Ablaufleitung L5 in den Behälter G zurückgelangt. Die Vorrichtungen A bis C sind jeweils einer Analysesektion eines hier nicht dargestellten Analysators zugehörig. Ist G z.B. ein Goldbad, so ist der Behälter A 1 der Aufnahmebehälter der Badflüssigkeit für die zur Bestimmung der Grosse der Goldkomponente dienenden Gold-Analysesektion 1, Die Vorrichtung beinhaltet z.B. ein Ventil und eine Pumpe 101 für die den Kobaltgehalt ermittelnde . Analysesektion; die Küvette 102 ist einem pH-Wert-Regler C zugehörig. Alle AnalyseSektionen stehen jeweils mit einer hier nicht dargestellten Steuervorrichtung in Verbindung, die die Zufuhr von Korrekturlösung zum Bad steuert. Vor Beginn einer Badflüssigkeitsanalyse wird die Doppelpumpd P in Betrieb gesetzt. Wesentlich ist hierbei, dass die in Betriebsetzung der Pumpe ausreichend lange, mindestens jedoch zwei Minuten vor Beginn der Analyse erfolgt. Vorteilhaft wird die Doppelpumpe ständig in Betrieb gehalten. Dadurch wird gewährleistet, dass die Probenahmevorrichtungen A bis C mit frischer

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Badflüssigkeit gefüllt sind und somit auch die Messung sich auf den Zeitpunkt der Messung tatsächlichen Zustand der Badflüssigkeit bezieht.

Figur 2 zeigt ein Funktionsschema des Goldanalysators 1, anhand dessen das Verfahren näher erläutert wird. Pipetten P1 und P2 sind mittels einer Traverse 2 miteinander verbunden; die hier dargestellten Behälter A1 bis A3 des Goldanalysators sind ortsfest auf einer hier nicht dargestellten Platte gehalten. Die Traverse ist aus einer Stellung I in eine Stellung II beweglich, derart, dass die Pipette P1 in der Stellung I in den Behälter A1 und in der Stellung II in den Behälter A2 eintaucht, wo hingegen die Pipette P2 in der Stellung I in den Behälter A2 und in der Stellung II in den Behälter A3 eintaucht. Der Behälter A1 ist der Aufnahmebehälter A gemäss Figur 1. Der Behälter A2 ist der sog. "Verdünnungsbehälter", der Behälter A3 der "Reaktionsbehälter". Für die GoldbeStimmung in reinem Kalium-Goldcyanid wird die von Armeanu und Baloiu vorgenannte fotometrische Methode mit Astraviolett verwendet. In wässrigen Lösungen bildet Kalium-Goldcyanid mit Astrayiolett einen Komplex. Dieser wird zur Trennung von Farbstoff überschuss mit !Benzol extrahiert. Die Farbintensität der organischen Phase ist von der Goldkonzentration abhängig und kolorimetrisch erfassbar. Die genaue Goldkonzentration wird unter Verwendung einer Sichgerade ermittelt. Im vorliegenden Beispiel befindet sich im Aufnahmebehälter A1 frische Badflüssigkeit.

Der Analyseablauf wird zentral von einem hier nicht dargestellten Programmgeber gesteuert. Mittels der ersten Pipette P1 wird mittels einer pneumatisch gesteuerten Kolbenspritze K1 über ein Schiebeventil S1 Badflüssigkeit, z.B. 0,5 ml, entnommen. Dabei befindet sich das Schiebeventil S 1 in der Stellung a-b. Die beiden Pipetten P1 und P2 sowie alle Verbindungsleitungen sind mit destilliertem Wasser gefüllt. Bei Betätigung der Kolbenspritze K1 und eingetauchter Pipettenmündung in das Sntnahmegefäss A1 wird somit entsprechend der Volumenvergrösserung beim Hub des Kolbens der Kolbenspritze K1 eine entsprechende Menge Badflüssigkeit in die Pipette eingezogen. Von der Steuervorrichtung wird nunmehr

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die Traverse 2 mit den Pipetten P1 und P2 in die Stellung II gestellt und die in der Pipette P1 enthaltene Badprobe in das Verdünnungsgefäss A2 gefüllt. Um Dosierfehler zu vermeiden und zur Freispülung der Pipette wird das Wasser für die Verdünnung durch die Pipette 1 zugegeben. Hierzu dient die Kolbenspritze K2. Das Auffüllen der Spritze K2 erfolgt über das Schieberventil S2, und zwar in seiner Stellung d-e. Mit einem Hub des Kolbens der Kolbenspritze K2 wird 10 ml destilliertes Wasser von der Pipette aufgenommen. Durch die Steuervorrichtung werden nunmehr die Ventile S1 und S2 umgeschaltet, und zwar steht das Schieberventil S2 in der Stellung e-b und das Schieberyentil S1 in der Stellung b-c. Die Umschaltung des Ventiles S2 auf Füllhub und Entleerungshub erfolgt automatisch sechsmal, so dass zusammen mit der Badprobe von 0,5 ml 60 ml destilliertes Wasser in das Verdünnungsgefäss A2 gelangen. Darauffolgend schaltet das Ventil S1 in die Stellung a-b; es erfolgt ein weiterer Füll- und Entleerungshub der Kolbenspritze K2, so dass nunmehr auch 10 ml Wasser über die Pipette P2 in das Reaktionsgefäss A3 gelangt. Die Mischung im Verdünnungsgefäss A2 wird anschliessend mit einem Magnetrührer (Fig. 3) gerührt, wobei in dieser Zeit, von der Steuervorrichtung geschaltet, die Traverse 2 in die Stellung I zurückgeführt wird. Das Schieberventil S1 steht in der Stellung a-b; die Pipette P2 ist jetzt wieder in das Verdünnungsgefäss eingetaucht. Durch Betätigung der Kolbenspritze K1 wird nunmehr von der Pipette P2 0,5 ml verdünnte Badprobe entnommen, worauf sodann die Traverse in die Stellung II fährt. Im Reaktionsgefäss A3 befinden sich nunmehr vorverdünnte Badprobe zusammen mit 10.ml Wasser; es erfolgt durch Rühren die zweite Verdünnungsstufe. Über die Leitungen L6 wird nunmehr eine bemessene Menge Astraviolettlösung und über die Leitung L7 eine genau dosierte Menge Lösungsmittel, vorzugsweise Benzol, in das Reaktionsgefäss eingespeist. Diese Mischung wird nunmehr fünf Minuten gerührt. Hierbei wird der Astraviolett-Goldcyanid-Komplex in die Benzolphase übergeleitet. Die Extraktion ist von der Temperatur abhängig. Daher ist ein Temperaturines sfühler am Reaktionsgefäss angeordnet. Zum Abtrennen der leichteren Benzolphase k von der Wasserphase 5 wird eine Ruhezeit von ca. 3 Minuten eingehalten. Eine geringe Menge der obe-

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ren, durch das Astraviolett gefärbte Benzolphase 4 wird anschliessend über eine Leitung LS in eine Messküvette β eines Kolorimeters gesogen und die Absorption in bekannter Vfeise gemessen. Die Grosse der Absorption ist ein Vergleichsmass für die in der Badflüssigkeit enthaltene, im vorliegenden Beispiel gemessene Goldkomponente. Eine Ausführungsform einer gemäss dem Verfahren arbeitenden Analysevorrichtung zeigt Figur 3. Die Traverse 2 trägt die beiden Pipetten P1 und P2, die gemäss der Figur 2 in der einen Stellung über die Gefässe Al und A2 und in der anderen Stellung über die Gefässe A2 und A3 stellbar sind. Die Traverse ist mit einem Halter 7 verbunden, der an einem Schwenkbügei 8 angelenkt ist. Wir der Schwenkbügel aus der scharf ausgezogenen, dargestellten Lage in Richtung des Pfeiles 9 in die gestrichelt gezeichnete Position geschwenkt, so werden dadurch auch die Pipetten P1 und P2 angehoben und in die andere, gestrichelt dargestellte Stellung 10 überführt. Das Zurückstellen der Pipetten in die ursprüngliche Stellung erfolgt in Richtung des Pfeiles Der Schwenkbügel S steht über eine Welle 12 mit einem hier nicht dargestellten , Endkontakte aufweisenden Stellmotor in Verbindung, dessen Stell- und Schaltoperationen von der hier nicht dargestellten Steuervorrichtung des Analysators erfolgen. Die Anordnung der Pipetten Pl und P2 sowie die Bemessung des Durchmessers w des Verdünnungsgefässes A2 ist derart getroffen, dass die Pipettenmündung nur etwa bis zu einer Tiefe t von etwa 5 mm in die Flüssigkeit eintaucht. Durch diese Massnahme wird vermieden, dass beim Eintauchen der Pipetten in die jeweiligen Flüssigkeiten eine Verschleppung von Probeflüssigkeit -durch Anheften dieser an der äusseren Wandung der Pipette- in das benachbarte Gefäss erfolgt; Fehlmessungen werden dadurch vermieden.

V/ie ersichtlich, stehen jeweils mit den Leitungen L6 bis LS Kolbenspritzen K3 bis K5 in Verbindung. Diese Kolbenspritzen sind entsprechend den vorbeschriebenen Kolbenspritzen K1 bzw. K2 ausgebildet. So steht die Kolbenspritze K4 über eine Leitung L6¹ mit einem hier nicht dargestellten Reaktionsmittelvorratsbehälter -bei einem Goldbadanalysator mit einem das Astraviolettt beinhaltenden Behälter in Verbindung. Das Schieberventil S5 ver-

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bindet in der einen Stellung den Reaktionsmittel-Vorratsbehälter mit dem Kolbenraum der Kolbenspritze K4, derart, dass beim Saughub des Kolbens sich der Kolbenraum mit Astraviolettlösung füllt. Wird das Ventil durch die Steuervorrichtung umgefüllt, so steht der Kolbenraum über die Leitung L6 mit dem Reaktionsbehälter A3 in Verbindung. In entsprechender Weise ist auch die Kolbenspritze K3 ausgebildet, deren Leitung L7^! mit dem das Lösungsmittel enthaltenden Vorratsbehälter verbunden ist. Ergänzend zur Funktionsbeschreibung der Vorrichtung nach Figur 2, erfolgt nach der Trennung der leichteren Benzolphase von der Wasserphase ein erster Spülhub; hierbei wird Messflüssigkeit zunächst in die Messküvette eingesogen und sodann beim Rückhub des Kolbens durch die Kolbenspritze K5 wiederum ausgespült. Nach einer kurzen Verweilzeit erfolgt erneut ein Spülhub, wie vorbeschrieben. Nach erneuter Trennung der Phasen im Reaktionsbehälter A3 erfolgt letztlich der Messhub der Kolbenspritze K5. Dieser Verfahrensschritt dient zum Ausspülen bzw. Reinigen der Küvettenfenster. Durch die Leitung L8 dringen Lösungsmitteldämpfe in die Küvette, welche die Küvettenfenster beaufschlagen und dort kondensieren. Durch das mehrmalige Spülen der Küvette wird die Messgenauigkeit der kolorimetrischen Messung wesentlich verbessert. Der Kolorimeter 13 steht in an sich bekannter Weise mit einem Messwertregler in Verbindung, der die Zufuhr von Korrekturflüssigkeit zum Bad G über die Leitung L9 (Fig. 1) steuert. Die Leitung L9 besitzt ein Steuerventil V; sie ist mit einem Korrekturlösung enthaltenden Behälter E verbunden. Dieser Behälter steht unter einem konstanten Gasdruck. Das Öffnen und Schliessen des Ventiles V erfolgt mittelbar über den Kolorimeter 13, in Verbindung mit einer hier nicht dargestellten Steuer- und Regeleinrichtung. Die Behälter A1 bis A3 sind ortsfest auf einer Bühne 14 angeordnet, wobei ihr gegenseitiger Abstand der Mittelachsen A1' bis A3¹ dem Abstand der beiden Pipetten P1 und P3 entspricht. Unter den Behältern A2 und A3 sind Magnetrührmotore angeordnet, welche die in den Gefässen gelagerten Rührflügel 1? in Umdrehung versetzen. Derartige Rühranordnungen sind bekannt und nicht Gegenstand dieser Erfindung. Nach erfolgter Analyse werden die Steuerventile in den Abläufen 16 und 16' der beiden Gefässe A2 und A3 geöffnet, so dass die

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darin enthaltenen Flüssigkeiten durch die Leitungen L10 abfliessen; sie werden in einem Gefäss F aufgefangen. Nach dem Entleeren des Verdünnungsgefässes A2 und des Reaktionsgefässes A3 werden dii-se Gefässe mit Aceton ausgespült. Das Ausspulen erfolgt über die
Leitung L11, die mit einer Kolbenspritze K6 in Verbindung steht. Das Schieberventil S6 steht wiederum über die Leitung L11' mit
einem Acetonvorratsbehälter in Verbindung. Durch diese Anordnung wird bewerkstelligt, dass nach einer erfolgten Analyse die Gefässe für die nächstfolgende Analyse gereinigt werden. Besonders vorteilhaft hat sich hier für ein Goldbad Aceton als Spülmittel
erwiesen, da Aceton alle jenen Komponenten löst, welche in einem Goldcyanidbad enthalten sind, aber auch das Reaktionsmittel und
Lösungsmittel, im vorliegenden Falle Astraviolett und Benzol.

12 Patentansprüche
3 Figuren

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Claims (12)

1. Patentansprüche

   Verfahren zum selbsttätigen Analysieren und Ermitteln der Grosse einer spezifischen Komponente einer mehrere Stoffkomponenten aufweisenden Flüssigkeit eines Metall abscheidenden Bades, insbesondere eines Goldbades, gemäss dem man einem Handanalyseverfahren in einem ersten Arbeitsschritt dem Bad eine Menge Badflüssigkeit entnimmt und in einem zweiten Arbeitsschritt diese Menge verdünnt und in einem dritten Arbeitsschritt eine abgemessene Teilmenge dieser verdünnten Flüssigkeit unter ständigem Rühren ein Reaktionsmittel (Indikator) und ein Lösungsmittel zugibt, sowie in einem abschliessenden Arbeitsschritt eine Menge des Lösungsmittel-Reagenzgemisches einer Messküvette eines Kolorimeters zuführt und durch kolorimetrische Messung die Grosse der spezifischen Badkomponente bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass man vor dem ersten Arbeitsschritt die Badflüssigkeit einige Minuten in einem, teilweise ausserhalb des Bades gelegenen Kreislauf umpumpt, und aus diesem Kreislauf sodann Probenflüssigkeit entnimmt sowie beim zweiten Arbeitsschritt die Badflüssigkeitsmenge in mindestens zwei Stufen verdünnt, indem man aus der ersten Verdünnungsstufe eine bemessene Teilmenge entnimmt und diese Teilmenge weiter verdünnt und im dritten Arbeitsschritt nunmehr das Reaktionsmittel und Lösungsmittel zur abgemessenen Menge hochverdünnter Badflüssigkeit hinzugibt und abschliessend -vorzugsweise in einem mehrmaligen Takt- die Messküvette des Kolorimeters mit dem Lösungsmittelreagenzgemisch spült, bevor man die kolorimetrische Messung vollzieht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man in einem vierten Arbeitsschritt nach erfolgter kolorimetrischer Messung das Reaktionsgefäss (A3) und die Küvette (5) des Kolorimeters (13) mit Aceton spült.

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3. 3. Automatisch arbeitendes Analysegerät zur Ausübung des Verfahrens zur quantitativen Bestimmung einer in einer Flüssigkeit enthaltenen Einzelkomponente/ dass die Vorrichtung drei ortsfeste Gefässe, nämlich ein Aufnahmegefäss für die zu analysierende Badflüssigkeit, ein Verdünnungsgefass für die zu
   analysierende Flüssigkeit sowie ein Reaktionsgefäss zur Aufnahme der verdünnten Flüssigkeit des Reaktionsmittels und
   des organischen Lösers aufweist, wobei über zwei dieser Gefässe jeweils eine mit einer Kolbenspritze in Verbindung stehende Pipette angeordnet ist, die in einem gemeinsamen automatisch steuerbaren Halter befestigt sind, derart, dass in
   der einen Stellung die erste Pipette über das Aufnahrnegefäss und die zweite Pipette über das Verdünnungsgefass und in der anderen Stellung des Halters die erste Pipette über das Verdünnungsgefass und die zweite Pipette über dem Reaktionsgefäss steht, wobei in beiden Endstellungen des Halters die Pipettenmündungen in die Gefässe eintauchen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Pipetten (P1, P2) mit Kolbenspritzen (K1, K2) über Schieberventile (S1, S2) verbunden sind, wobei die eine Kolbenspritze (K2) über das Schieberventil (S2) mit einer Verdünnungsmittel führenden Leitung (d) hingegen die
   Kolbenspritze (K1) in der einen Stellung des Ventiles (S1)
   über eine Leitung (c) mit der Pipette (P1), hingegen in der
   anderen Stellung des Schieberventiles (S1) über eine Schlauchleitung (a) mit der Pipette (P2) verbunden ist.
5. 5. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass in das dritte Gefäss,das Reaktionsgefäss, eine mit einer Kolbenspritze (K4) in Verbindung stehende Reaktionsmittelleitung (L6) mit einer Kolbenspritze
   (K5) in Verbindung stehende und eine Messküvette (5) eines
   Kolorimeter^ (13) einschliessende Saugleitung (L8), eine mit einer Kolbenspritze (K3) in Verbindung stehende Lösungsmittelzuleitung (L7) sowie eine mit einer Kolbenspritze (K6) in Verbindung stehende Spülmittelleitung (L11) einmünden.

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   ^dadurch gekennzeichnet,
6. 6. Vorrichtung nach Ansprüchen 3> 4 und 5, dadurch g e k e η η zeichnet, dass alle Gefässe (A1, A2, A3) einen boderiseitigen Ablauf (L1, 16, 16') aufweisen.
7. 7. Vorrichtung nach Ansprüchen 3' bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass die die Pipetten (P1 und P2) haltende Traverse (2) mit einer Schwenkvorrichtung (7 bis 12) in Verbindung steht.
8. 8. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 bis 6, dadurch g e k e η η net, dass mit der Badführungsleitung (L1) jeweils mit einem Überlauf (L2 bis L4) ausgerüsteten Probenahmevorrichtungen (A bis C) in Verbindung stehen, wobei die Überlaufleitungen in einem gemeinsamen Sammelbehälter (D) einmünden, der über eine Leitung (L5) mit dem Bad (G) verbunden ist und in beiden Leitungszweigen des Bades (L1, L5) eine gemeinsame Doppelschlauchpumpe gelegen ist.
9. 9· Vorrichtung nach Ansprüchen 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet , dass die Hubweite der Hubvorrichtung (7 bis 10) dem gegenseitigen waagerechten Abstand der Pipetten Pl und P2).entspricht.
10. 10. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 bis 9> dadurch gekennzeichnet , dass der gegenseitige Abstand der Mittelachsen der ortsfesten Gefässe (Al bis A3) dem gegenseitigen Abstand der Pipetten (P1 bis P2) entspricht.
11. 11. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 bis 10, dadurch g e k e η η =» ζ e i c h ne t , dass die Eintauchtiefe der Pipetten in die jeweiligen, in den Gefässen (A1 bis A2) enthaltenen Flüssigkeiten höchstens 5 mm beträgt.
12. 12. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäss (A1) als Überlaufbehälter ausgebildet ist, wo hingegen die anderen Gefässe (A2, A3) nur einen bodenseitigen Ablauf aufweisen.

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    Le e rs e i t e