Пробоотборник для равновесного концентрирования микропримесей из воздуха Советский патент 1991 года по МПК G01N31/00 G01N1/22 

Изобретение относится к аналитической химии и может быть преимущественно использовано при исследовании атмосферного воздуха на микропримеси вредных веществ с целью охраны окружающей среды.

Цель изобретения - повышение производительности пробоотбора и точности анализа.

На чертеже изображен пробоотборник.

Пробоотборник состоит из емкости 1 с газопроницаемыми стенками 2, изготовленными из металлической мелкоячеистой сетки или поливинилсилоксановой пленки, камеры 3, заполненной сорбентом для поглощения определяемых микропримесей, с которой через газопроницаемую перегородку соединяется камера 4 с пьезоэлектрическим датчиком 5, изготовленным из пластины поливинилиденфторида посеребренной с поверхностей методом вакуумного напыления для припайки контактов. На поверхность пьезоэлектрического датчика наносится та же неподвижная фаза, что и на слой сорбента, поглощающего микропримеси. Пробоотборник снабжен штуцером 6 с заглушкой 7 и резиновой мембраной 8 для отбора газовых проб с помощью медицинского шприца. Пробоотборник герметично закрывается крышкой 9, которую удаляют перед отбором проб.

При размещении в помещении, где необходимо проанализировать воздух, пробоотборника газообразные вещества из атмосферного воздуха диффундируют в слой сорбента с нанесенной на его поверхностью неподвижной жидкой фазой до установления динамического равновесия между воздухом и высококипящей жидкой фазой сорбента.

По мере насыщения сорбирующего слоя микропримеси поступают в камеру с пьезоэлектрическим датчиком, сорбируются елоО

ел сь

Јь

ю

ем неподвижной жидкой фазы, идентичной с нанесенной на сорбент для поглощения микропримесей из воздуха. Микропримеси, поглощаясь неподвижной жидкой фазой на поверхности пьезоэлектрического датчика, изменяют резонансную частоту его кепгба- ний, что определяется с помощью частотомера и регистрируется самописцем. Установление равновесия в пробоотборнике определяется по выходу кривой колебаний птезоэлектрического датчика на плато. Гранулированный поливинилфор- маль, помещенный в сопредельную камеру, отделенную от камеры с пьезоэлектрическим датчиком газопроницаемой перегородкой, например из мелкоячеистой стальной сетки, поглощает пары воды, препятствуя их накоплению на поверхности датчика. Этому же препятствует то, что датчик изготовлен не из кварца, а из полимерного кристаллического материала с пьезоэлектрическими свойствами - поливи- нилиденфторида.

Осушенный воздух далее поглощается цеолитом СаА 5А, что создает разряжение, способствующее притоку в пробоотборник новых порций анализируемой газо-воздуш- ной смеси. Поливинилформаль и цеолит могут использоваться многократно после термо-вакуумной регенерации. Использование для осушки воздуха поливинилфор- маля в отличие от традиционно применяемых веществ: силикагеля, перхлората магния, карбоната калия и др. позволи- ло снизить весовые характеристики поглотителя, исключить слипание частиц при насыщении их водой и снизить сопротивление газовому потоку, что особенно важно, если учесть работу пробоотборника без дополнительного побудителя расхода.

Пример. Пробоотборник вносят в помещение, атмосфера которого подлежит анализу, удаляют крышку 9, контакты пьезоэлектрического датчика 5 подключают через герморазьем к электрической линии, состоящей из задающего высокочастотного генератора, анализатора частоты с самописцем и источника питания. С помощью регистрирующего потенциометра КСП-4 отмечают

изменение частоты колебаний пьезоэлектрического датчика до момента выхода частотной кривой на плато, что свидетельствует о наступлении динамического равновесия. После этого ставят на место крышку 9, отсоединяют питание от датчика, а пробоотборник транспортируют к месту проведения анализа. Сорбент с микропримесями переносят в десорбер известной конструкции, нагревают до температуры 100°С в течение 1 ч и анализируют паро-газовую смесь на хроматографе серии Цвет-100 или другом с пламенно- ионизационным детектором. Условия газохроматографического анализа выбирают в зависимости от химической природы анализируемых веществ.

Положительный эффект от использования изобретения заключается в сокращении

затрат времени на отбор проб от 24 до 1-2 ч, повышении точности анализа на 10-25%, увеличении точности и оперативности анализа атмосферы помещений на наличие в ней вредных примесей и тем самым в увеличении безопасности работы операторов.

Пробоотборник в отличии от прототипа позволяет оценить среднесуточную концентрацию вредных примесей.

Формула изобретения

Пробоотборник для равновесного концентрирования микропримесей из воздуха, включающий пьезоэлектрический датчик с нанесенной на его поверхность поглощающей микропримеси жидкой фазы, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения производительности и точности пробоотбо- ра, он выполнен из ряда камер, сообщающихся между собой через газопроницаемые перегородки, крайняя камера заполнена

инертным сорбентом, на поверхность которого нанесена жидкая фаза, и сообщается с камерой с пьезоэлектрическим датчиком, которая сообщается со следующими камерами, одна из них заполнена гранулированным поливинилформалем, а другая - цеолитом СаА 5А, при этом пластина пьезоэлектрического датчика выполнена из металлизированного поливинилиденфторида, а на ее поверхность нанесена жидкая фаза.

ш

Iе

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано при исследовании атмосферного воздуха на микропримеси вредных веществ. Цель изобретения - повышение производительности пробоотбора и точности анализа. Пробоотборник, включающий пьезоэлектрический датчик с нанесенной на его поверхность поглощающей микропримеси жидкой фазой, дополнительно оборудован двумя сообщающимися между собой камерами, соединенными между собой, а также с камерой с пьезоэлектрическим датчиком, газопроницаемыми перегородками, при этом одна из камер заполнена гранулированным поливи- нилформалем, а вторая - цеолитом СаА 5А. а в качестве пьезоэлектрического датчика использована металлизированная пластина поливиниленфторида. 1 ил. СП с

ГО О

Г f ° J

1° °Я о о

°0

-

о{Мо I