Аналитические аэрозольные фильтры (АФА) Советский патент 1961 года по МПК G01N1/22 

Общепринятые в настоящее йр;егмя методы .определедия содержания дисперсных примесей в воздухе основаны на нримененин таких фильтрующих материалов, как -стекляннал вата, асбестовое волокно, фильтровальная бумага и другие материалы. Эти фильтры приводят к ошибкам при анализе, особенно при м.алых концентрациях высокодисперсных примесей, а также при определении радиоактивных аэрозолей, и совершенно непригодны при радиохимических и микрохимических исследованиях осадка.

Предлагаемые аналитические аэрозольные фильтры отличаются тем, что они выполнены в виде изготовленных из гидрофобных материалов ФП круглых дисков, укрепленных на опорном бумажном кольце и .разм-ещенных в двойном защитном кольце, снабженном выступами-ручками; фильтры имеют хорощие фильтрующие свойства с малым аэродинамическим сопротивлением и удобны для практического использования.

На чертеже схематически изображен фильтр. Фильтр состоит ,из фильтрующего слоя /, который может быть вставлен в опорное кольцо 2, и защитных бумажных колец 3, изображенных в полураскрытом состоянии.

В соответствии с различными целевыми назначениями и проведением того или иного вида анализа предложены шесть вариантов аналитических аэрозольных фильтров.

I. Фильтры для определения весовой концентрации аэрозолей

Для .изготовления фильтра применяют гидрофобный материал -ФД со стандартным сопротивлением 1,0-1,2 .,1Ш .вод. ст. и весом слоя ниже

№ 138768- 2 -3,0 в виде ультратонких волокон, слрессованных в круглые диски.

Для предохранения от случайных механических загрязнений во время работы каждый фильтр номещают между защитными бумажными кольцами.

Фильтр обладает большой задерживающей способностью. Коэффициент нроскока наиболее проникающих частиц масляного тумана при скорости 1,0 см/сек не более 1 %. Вес фильтра не превышает 150 мг.

Изменение собственного веса при возможных колебаниях относительной влажности воздуха ничтожно и лежит за пределами точности взвешивания. Это позволяет с высокой степенью точности обнаруживать привес фильтра до 0,1 мг (вместо 5-10 мг для бумажных фильтров).

Волокна фильтров обладают очень стойким электростатическим зарядом, который в сильно ионизированной среде стекает. Фильтры химически стойки и не изменяют фильтрующей способности при длительном нагревании до 60° и охлаждении до минус 200.

П. Фильтры для радиометрического анализа радиоактивных аэрозолей

Предлагаемые для радиометрического анализа радиоактивных аэрозолей фильтры изготовляют из материала ФП с начальным сопротивлением 1,5-0,25 мм, подвергпутого прессованию под давлением до 100 кг/см. Эти фильтры предназначены для определения концентрации а-, Р- и 7-активных аэрозолей путем непосредственного измерения количества задержанных па фильтре радиоактивных аэродисперсных примесей по излучению с поверхности фильтра.

Для различных видов анализа предлагаются следующие три вида радиометрических аэрозольных фильтров: фильтры из материала ФПП-15-1,5 с рабочей поверхностью 20 cж и 3 см . Проскок стандартпого масляного тумана через эти фильтры при скорости потока 1,0 см/сек не превышает 0,5%. Аэродинамическое сопротивление б-12 мм вод. ст. Фильтры химически стойкие к кислотам, щелочам и окислам азота; работают при температурах от минус 200 до 60° н выдерживают перепад давления до 400 мм рт. ст.; фильтры, изготовляемые из фильтрующего материала ФПА-15-1,5 с рабочей поверхностью 20 см отличаются от двух первых видов нестойкостью к концент|рированным кислотам; они термостойки и выдерживают нагревание до 150°. Эти фильтры применяются для измерения концентрации радиоактивных аэрозолей при повы1пенной температуре.

Предлагаемые фильтры для радиометрического анализа радиоактивных аэрозолей изготовляют в виде комплектов, ч которые вхо.а.т фильтрующий слой АФА-РЛ1 на марлевой подкладке, опорное кольцо и защитное кольцо. Фильтрующий слой наклеивают на опорное кольцо и вкладывают между защитными кольцами, имеющими выступы, за которые берут руками. Выступы на кольцах отрезают перед измерением активности.

III. Фильтры для радиохимического и микрохимического анализа

аэрозолей

.4налитические аэрозольные фильтры для радиохимического и микрохимического анализа аэрозолей, задержанных фильтрами, изгото.вляют из глатериалов ФП, полученных на основе полимерных материалов, способных нацело разлагаться иод дейсгвием реагентов, употребляемых при проведении химического анализа или позволяющих осуществить полное отделение осадка посредством растворения его в кислотах и щелочах. Предлагается четыре типа фильтров.

Тип 1. Фильтр изготовляют из фильтрующего материала ФПА-15-20 с ультратонкими волокнами. Этот фильтр предназначен для изотопного

и химического анализа аэрозолей посредством «мокрого сжигания-- фильтра в смеси концентрированных кислот при нагревании.

Тип 2. Фильтр изготовляют из фильтрующего материала ФПМ-15-1,ь с ультратонкими волокнами. Предназначен для разложения при прокаливании в пламени горелки. Используется для изотопного и химического анализа нелетучих аэродисперсных примесей.

Тип 3. Фильтр изготовляют из фильтрующего материала ФПП-15-1,5 с ультратонкими волокнами. Предназначен для химического анализа аэродисперсных примесей посредством растворения осадка в кислотах.

Тип 4. Фильтр изготовляют из фильтрующего материала ФПС-15-1,5 с ультратонкими волокнами. Предназначен для химического анализа аэродисперсных примесей посредством растворения осадка в щелочах. Фильтрующий материал при этом не растворяется.

Все фильтры для химического анализа изготовляют в виде круглых дисков с опрессованными краями и вкладывают между защ,итными кольцами.

IV. Фильтры для радиографического анализа радиоактивных аэрозолей

Фильтры для радиографического анализа радиоактивных аэрозолей изготовляют из материалов ФП с волокнами диаметром менее 0,5 микрона, подпрессованных под давлением 300 кг1см с общей толщиной готового фильтра не более 10 микрон. Эти фильтры предназначаются для онределения активности отдельных аэрозольных частиц и оценки дисперсности радиоактивных, в особенности а-активных, аэрозолей методом радиографии.

Для получения четкого изображения аэрозольных частиц («звезды) на радиографических пластинках необходим плотный контакт аэрозо.льных частиц с эмульсией фотопленки при экспонировании. В связи с этим фильтр должен обладать высокой задерживающей способностью. Все задержанные аэрозольные частицы должны находиться в фильтре на глубине не более 7-10 микрон. Предлагаемые фильтры обладают высокой задерживающей способностью по отношению к аэрозолям любой степени.

Фильтры изготовляют в виде комплектов, который состоит из фильтрующего слоя, наклеенного на опорное кольцо.

V. Фильтры для дисперсионного анализа и определения частичной концентрации пылей

Аналитические аэрозольные фильтры для диснерсионного анализа аэрозолей изготовляют из материалов ФП, полученных из полимерных материалов, способных под действием смеси растворителей и пластификаторов превращаться в прозрачную пленку, в которой осажденные пылевые частицы исследуются с помощью микроскопа.

Осветление фильтров производится следующим образом.

Фильтр с задержанными частицами кладут на предметное стекло и на его поверхность наносят каплю смеси соответствующего растворителя и пластификатора. При этом волокна смачиваются и растворяются. После испарения растворителя образуется прозрачная гладкая пленка с аэрозольными частицами. В случае необходимости пленка может быть легко отделена от предметного стекла.

В качестве растворителей могут быть использованы ксилол, бензол, толуол, диоксан и другие.

С помощью описанных фильтров можно исследовать твердые аэрозольные частицы с показателями преломления отличными от показателей преломления пленки.

№ 13876S

:М ,138768-4VI. Фильтры для радиоактивационного анализа аэрозолей

Аналитические аэрозольные фильтры изготовляют из материалов, ПФ, полученных на основе полимеров, допускающих дистилляционную очистку исходного мономера.

Эти фильтры предназначены для радиоактивационного анализа аэрозолей методом облучения в нейтронном поле и измерении активности, осадка.

Фильтры изготовляют в виде круглого диска с опрессованными краями с рабочей поверхностью 18 сж. Фильтрующий материал помещают между защитными кольцами, имеющими выступ.

Предмет изобретения

1.Аналитические аэрозольные фильтры (АФА) для анализа воздуха и газов, отличающиеся тем, что, с целью повыщения точности анализа, удобства измерения и предохранения от загрязнения, они выполнены в виде изготовленных из гидрофобных материалов ФП круглых дисков, укрепленных на опорном бумажном кольце и размещенных в двойном защитном кольце, снабженном выступами-ручками.

2.Аналитические аэрозольные фильтры АФА по п. 1, отличающиеся тем, что, с целью определения весовой концентрации аэрозолей и обеспечения точности анализа не ниже 10% при удельной скорости до 100 см/сек, фильтры изготовлены из гидрофобных .материалов ФП состандартным сопротивлением 1,0-1,2 мм вод. ст.

3.Аналитические аэрозольные фильтры АФА по п. 1, отличающиеся тем, что, с целью радиометрического анализа радиоактивных аэрозолей путем непосредственного измерения количества задержанных на фильтре радиоактивных аэродисперсных примесей по излучению с поверхности фильтра и обеспечения точности радиометрических измерений, фильтры изготовлены из материалов ФП с начальным .сопротивлением 1,5-0,25 мм, подвергнутых прессованию под давлением до 100 кг/см.

4.Аналитические аэрозольные фильтры АФА по п. 1, отличаюHi и ее я тем, что, с целью радиохимического и микрохимического анали-за г1Эрозолей, задержанных фильтрами, и автоматизации анализа, фильтры изготовлены из материалов ФП, полученных на основе полимерных материалов, способных нацело разлагаться под действием реагентов, употребляемых при проведении химического анализа или позволяющих осу11,сствить полмое отделение осадка посредством растворения его в кислотах и щелочах.

5.Аналитические аэрозольные фильтры АФА по п. 1, отличающиеся тем, что, с целью радиографического исследования радиоактивных аэрозолей и получения полного и четкого изображения частиц, фильтры изготовлены из материалов ФП с волокнами диаметром менее 0,5 мк, прессованных под давлением 300 кг/см с общей толщиной готового фильтра не более Ш мк.

6.Аналитические аэрозольные фильтры АФА по п. 1, отличающиеся тем, что с целью дисперсионного анализа аэрозолей методом просветления фильтрующего слоя, фильтры изготовлены из материалов ФП, полученных из полимерных материалов, способных под действием смеси растворителей и 1 ластификаторов превращаться в прозрачнуЕо пленку, в которой осажденные пылевые частицы исследуются с помощью микроскопа.

7.Аналитические аэрозольные фильтры АФА по п. I, отличающиеся тем, что с целью радиоактивационного анализа аэрозолей м.егодом облучения в нейтронном . измерения активности осадка и исключения нопадания в фильтры посторонних загрязнений, фильтры изготовлены из материалов ФП, полученных на основе полимеров, допускающих дистилляционную очистку исходного мономера.