含水处理溶液中表面活性剂含量的自动检测和调节的方法技术

一种用于自动检测和调节含水处理溶液中表面活性剂的含量的方法，其中经如下的程序控制进行：（ａ）从含水处理溶液中取出预定体积的样品；（ｂ）非必须地除去样品中的固体，（ｃ）非必须地用水以预定的比例或以预先测定的结果所确定的比例，对样品进行稀释或；（ｄ）表面活性剂含量可通过选择性吸收，电化学方法，色谱方法；通过分裂为挥发性化合物，剥离出这些挥发性化合物并对其进行测定；或者，通过添加一种试剂，它可使样品与电磁辐射间的相互作用与表面活性剂含量成比例地发生变化，并测量这种相互作用的变化来测定；和（ｅ）将测定结果存储到一个数据载体上和／或用作进一步计算的基础，和／或将测定结果或进一步计算的结果输送到远地点。也可以从别处对测定的实施进行干预。浴维持措施可自动地起动，或应远地点的要求按照预定的标准而起动。本方法可降低用于浴检测和洛维持人员的数目，并能提高过程的安全性。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于含有非离子、阴离子和/或阳离子表面活性剂的含水处理溶液的自动检测和调节的方法。这类处理溶液的典型实例是用于纺织品大规模洗涤的碱液、用于坚硬表面的清洁浴和含表面活性剂的铁磷化溶液。该方法特别设计用于金属加工工业例如汽车制造的工业处理溶液。它能自动地检测处理溶液的以“表面活性剂含量”参数表征的功能容量，并且，如果需要，该方法能够使该处理溶液自动地得到补充，或是根据外部需要，或引入其它的浴维持措施。尤其是，该方法可设计为这样一种方式，它可将表面活性剂测定的结果传送到远离处理溶液的地点。此外，可以在远离处理溶液的地点，对自动测量程序进行干预，或可以启动重复测量或其它的浴维持措施。该“远离处理溶液的地点”，例如，可位于高级过程控制系统，或者是位于处理溶液安置于其中的工厂的控制室位置，或甚至可位于该工厂外部的地点。在金属加工工业中，金属部件在其处理之前，对其进行清洗是常规的要求。这种金属部件可被污染，例如被颜料污垢、灰尘、金属磨蚀、防蚀油、冷却润滑剂或脱模剂所污染。在处理之前，特别是在抗蚀处理之前(例如，磷化、铬化、阳极氧化，与络合氟化物反应，等等)或上漆之前，这些污染物必须通过适当的清洗溶液清除。喷雾法，浸泡法或它们的联合方法可用于此目的。如果将含有表面活性剂的含水处理溶液用于清洗过程，处理溶液还含有磷酸，则一种称为非成膜磷化过程将在清洗过程的同时进行。这样，清洗后的金属部件就同时被防蚀的无定形磷酸盐和/或氧化物层所包裹。这类方法作为联合的清洗和防蚀方法，广泛地应用在金属加工工业中。当用于含铁物质时，它们被称为“铁的磷化”。金属加工工业中的无磷工业清洗剂，通常是碱性的(pH值的范围在7之上，例如在9-12之间)。其中的基本成分是碱(碱金属氢氧化物、碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐)，以及本专利技术的非离子、阴离子和/或阳离子表面活性剂。这种清洗剂通常含有作为添加的辅助成分的络合剂(葡萄酸盐、聚磷酸盐、氨基羧酸盐，例如乙二胺四乙酸酯或次氮基三乙酸酯，膦酸盐，例如羟基乙烷二膦酸、膦酰基丁烷三羧酸，或者其它的膦酸或膦酰基羧酸)；抗蚀剂，例如具有6至12个碳原子的羧酸盐，链烷醇胺和泡沫抑制剂，例如其终端的基团封闭且在其烷基基团上具有6至16个碳原子的醇类烷氧基化合物。如果清洗浴不含有阴离子表面活性剂，也可以使用阳离子表面活性剂。清洗剂还可含有非离子的和离子的表面活性剂。清洗剂一般含有乙氧基化合物、丙氧基化合物和/或醇的乙氧基化合物/丙氧基化合物或其烷基上具有6至16个碳原子的、其中的终端基团也是封闭的烷基胺，作为非离子表面活性剂。烷基硫酸盐、脂族醇醚硫酸盐和烷基磺酸盐广泛地用作阴离子表面活性剂。也可使用烷基苯磺酸盐，但是从环境保护的角度看它们是不利的。可以考虑用作阳离子表面活性剂的特别是带有至少一个具有8个或者甚至更多碳原子的烷基的阳离子烷基铵化合物。现有技术中，已知采用显色指示剂，人工测定含水处理溶液，如清洗浴中，的非离子表面活性剂。对于这种情形，常规的方法是向取自处理溶液的样品中加入一种试剂，该试剂可与非离子表面活性剂形成有颜色的络合物。这类有色络合物优选可萃取到能不与水以所有比例混合的有机溶剂中，然后在特定的波长采用光度计法测定其光的吸收。例如，四溴苯酚酞乙酯可用作形成有色络合物的试剂。在萃取到有机溶剂中之前，优选是先萃取到氯代烃中，对于这种情形来说，该处理溶液混合有pH为7的缓冲体系。测定在离子型表面活性剂存在下的非离子表面活性剂的方法，也是公知的。离子型表面活性剂在此可通过离子交换器从样品中分离出来。未束缚在离子交换器中的非离子表面活性剂，可由流出交换柱的处理溶液的折射率而测得。含水处理溶液中的阴离子和阳离子表面活性剂的测定，例如，通过采用Hyamin1622(=氯化N-苄基-N，N-二甲基-N-4-(1，1，3，3，-四甲基丁基)苯氧基乙氧基乙铵)进行滴定，并测定终点电势来进行。在这种方法中，样品与已知量的十二烷基硫酸钠混合，用Hyamin进行滴定，采用离子敏感电极对滴定的终点进行测定。另一种替代的方案是，阴离子表面活性剂也可用氯化1，3-二癸基-2-甲基咪唑鎓进行滴定来测定。采用具有离子敏感膜电极作为检测器。电极电势取决于处理溶液中的测试离子的浓度。根据工作人员的表面活性剂测定的结果，车间的操作人员向该处理溶液中补充一种或多种补充组分。这种方法要求操作人员，在表面活性剂测定的期间必须在车间现场值班。因此，这种方法是人员密集型的方法，特别是对于多班制操作。为质量控制和质量保证目的的记录结果必需要有另外的支出。相反地，本专利技术的一个目的是通过表面活性剂的测定自动操作和记录处理溶液的检测，采用的方法可使得至少表面活性剂的测定结果存储在数据载体上和/或被输出。优选地，所用的测量设备可对自身进行检查和校正，在出现故障时可将警报信号输送到远处。而且，优选能够在远地点检查测量装置的性能和测量结果。此外，能够在远地点对测量方法和处理溶液的维持措施进行干预。通过预期的远程控制，可以减少检测和调节处理溶液所需的操作人员的数目。这一问题可通过一种自动检测和调节含水处理溶液中表面活性剂的含量的方法得到解决，其中经如下的程序控制进行(a)从含水处理溶液中取出预定体积的样品；(b)如果必要的话，该样品不含有固体；(c)如果必要的话，用水以预定的比例或以先前测定的结果所确定的比例，对样品进行稀释；(d)表面活性剂含量，可通过选择性吸收，电化学方法，色谱方法；通过分裂为挥发性化合物，剥离出这些挥发性化合物并对其进行测定；或者通过添加一种试剂，它可使样品与电磁辐射间的相互作用与表面活性剂成比例地发生变化，并测量这种相互作用的变化来测定；(e)将测定结果存储到一个数据载体上和/或用作进一步计算的基础，和/或将测定或进一步计算的结果输送到远地点。为了实现本专利技术的目的，特别地，将含水处理溶液作为用于坚硬表面的清洗液，尤其是用于金属表面的清洗液或铁磷化溶液。现有技术中，这种处理溶液有多种不同的种类，它们广泛地用于金属加工工业之中。在步骤(a)中取出的样品体积，可不变地程序输入到本方法所采用的测量装置的控制元件中。样品体积的数量优选可在远地点进行改变。控制程序可以进一步设计成可使得所用样品的体积根据在前的测量结果而改变。例如，选用相应较大的样品体积，则处理溶液中表面活性剂含量就较低。要准确检测表面活性剂，优选是采用这种方法。在本专利技术方法中所说的“远地点”是指没有与处理溶液直接相连的地点，或者至少是视力不能看到处理溶液的地点。例如，远地点可以是中央过程控制系统，它检测和调节清洗浴，作为金属部件表面处理整个过程中的一个子任务。该“远地点”也可以为中央控制室，由此可以检测和调节整个过程，而且也可位于如不同于处理溶液的房子里。不过，一个位于其中设置有处理溶液工厂之外的地点，也可认为是“远地点”。采用这种方式，使得专家置身于设置有处理溶液的工厂以外的地点检测和调节处理溶液。这样，专家置身于处理溶液所在地点的时间就可大大地减少。表面活性剂检测的结果和控制命令可通过合适的数据线路得以传送是公知的。在样品的取出与实际的测量之间，优选在非必须的步骤(b)中除去固体样品。对于仅含有微量固体处理溶液的情形，步骤(b)是不必要的。但是，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于自动检测和调节含水处理溶液中表面活性剂含量的方法，其中经如下的程序控制进行：（ａ）从含水处理溶液中取出预定体积的样品；（ｂ）如果必要的话，该样品不含有固体；（ｃ）如果必要的话，用水以预定的比例或以预先测定的结果所确定的比 例，对样品进行稀释；（ｄ）表面活性剂含量可通过选择性吸收，电化学方法，色谱方法；通过分裂为挥发性化合物，剥离出这些挥发性化合物并对其进行测定；或者通过添加一种试剂，它可使样品与电磁辐射间的相互作用与表面活性剂成比例地发生变化，并测量这种 相互作用的变化来测定；和（ｅ）将测定结果存储到一个数据载体上和／或用作进一步计算的基础，和／或将测定结果或进一步计算的结果输送到远地点。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：维尔纳奥皮茨，汉斯维利克林，伊波尔亚巴蒂克希姆勒尔，路哲尔比特佛林，弗里德海姆西普曼，贝恩德申泽尔，沃尔夫岗克利，
申请(专利权)人：汉高两合股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]