Чувствительный элемент Советский патент 1993 года по МПК G01N27/12 

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано при разработке и эксплуатации приборов для определения эпихлоргидрина в воздухе.

Цель изобретения - разработка чувствительного элемента для определения эпихлоргидрина в воздухе.

Поставленная цель достигается тем, что в чувствительном элементе для определения эпихлоргидрина в воздухе, включающем пьезокристалл с двумя электродами и сорбирующий слой, согласно изобретению, сорбирующий слой выполнен из смеси технического углерода с растительным маслом в массовом, соотношении 1 : 0,5,

На фиг. 1 изображен пъезокристалличе- ский чувствительный элемент, который состоит из пьезокварцевой пластины 1 с серебряными электродами 2, к которым

припаяны токоотводы 3. На пластину нанесен чувствительный слой 4, выполненный из смеси технического углерода (сажи) с растительным маслом. Пъезокристаллический чувствительный элемент при включении в схему электронного генератора совершает высокочастотные колебания. При сорбции чувствительным слоем 4 эпихлоргидрина.из воздуха происходит изменение частоты колебаний пропорционально концентрации эпихлоргидрина в воздухе.

Изобретение поясняется фиг. 1-3 и осу- . ществляется следующим образом.

Вначале изготавливают пьезокристал- лический чувствительный элемент, приведенный на фиг. 1. Для чего выполняют на пьезокристаллическом чувствительном элементе чувствительный слой, масса которого должна составлять 90 мкг. Для этого готовят смесь технического углерода (сажи) с расти|00

о

Х|

со XI

тельным маслом (ГОСТ 1129-73) в массовом отношении 1 :0,5. Эту смесь используют в качестве чувствительного слоя, нанося ее на пъезокристаллический чувствительный элемент (кварцевую пластину площадью 1,0 см2, частота колебаний 900 кГц), который и используют в дальнейших определениях.

Далее получают градуировочный график: A F f (Сэхг), где A F - FV - F2 - изменение частоты колебаний пъезокри- сталлического чувствительного элемента до и после поглощения эпихлоргидрина, Гц; FI, Fa - частоты колебаний пъезокристалличе- ского поглощения эпихлоргидрина, Гц; С - концентрация эпихлоргидрина в воздухе, мг/м3. Для этого собирают установку, схема которой проиллюстрирована на фиг. 2. Установка состоит из пъезокристаллического чувствительного элемента 1, вентилятора 2, мерной пипетки 3, источника питания вентилятора 4, индикатора 5, измерительной схемы 6, источника питания 7, герметизированной измерительной камеры 8, притертых пробок 9, 10, нагревательного устройства 11. Затем в герметизированной измерительной камере прикалыванием через мер-. ную пипетку и испарением путем подогрева камеры до 60° С в течение 2,5 минут создают заданную концентрацию эпихлоргидрина; 0,05; 0,1; 0,15; 0,20; 0,25 мг/м3. После создания в измерительной камере заданной концентрации эпихлоргидрина через 5-10 секунд производят измерение A F частоты электромеханических колебаний пъезокристаллического чувствительного элемента с чувствительным слоем из смеси технического углерода (сажи) с растительным маслом, По полученным данным строят градуировочный график (см. фиг. 3), с помощью которого и определяют концентрацию эпихлоргидрина в воздухе, помещая пъе0

5

0

5

0

5

0

зокристаллический чувствительный элемент с чувствительным слоем из смеси технической сажи с растительным маслом (1 : 0,5), подключенный к измерительной схеме, в анализируемое воздушное пространство и измеряя показания A F через 5-10 секунд. Например, оказалось, что A F 550 Гц. Используя градуировочный график, приведенный на фиг, 3, находим, что указанному значению соответствует концентрация эпихлоргидрина в воздухе, равная 0,27 мг/м3,

Аналогично было проведено определение концентрации эпихлоргидрина в других пробах с различной концентрацией. Результаты приведены о табл. 1.

Из таблицы следует, что чувствительность предлагаемого чувствительного элемента в 2 раза выше прототипа. В табл, 2 представлены сравнительные данные по определению содержания эпихлоргидрина в воздухе с помощью предлагаемого авторами чувствительного элемента и по прототипу. Анализ табл. 2 показывает, что в предлагаемом чувствительном элементе по срав- нению с прототипом повышается чувствительность определения в 2 раза.

Спосо б упрощается: число операций снижается с 4 (в прототипе) до 1; продолжительность анализа сокращается со 120-150 мин (в прототипе) до 0,5-1,0 мин с предлагаемым чувствительным элементом.

Форму л а изобретения

Чувствительный элемент, включающий пъезокристалл с двумя электродами и сорбирующий слой, отличающийся тем, что, с целью определения эпихлоргидрина в воздухе, сорбирующий слой выполнен из смеси технического углерода с растительным маслом в массовом соотношении

1,0-0,5.

i

Таблица 1

Назначение: изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при разработке и эксплуатации приборов для определения -эпихлоргидрина в воздухе. Сущность изобретения: чувствительный элемент для определения эпихлоргидрина в воздухе включает пьезокристалл с двумя электродами и сорбирующий слой. Сорбирующий слой выполнен из смеси технического углерода с растительным маслом в массовом соотношении 1 : 0,5. 2 табл. 3 ил.

Экспериментальные данные по определению содержания эпихлоргидрина в воздухе

51807371 6

Таблица.2 Число операций и продолжительность анализа воздуха на эпихлоргидрин

Наименование

Предлагаемый чувствительный элемент

Число операций анализа Продолжительность анализа,

мин.

Прототип

1

0,5-1,0

120-150

,г

/Л

о or

С10

С o,Q iTii 0,17

/ Т/1

sij