СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАНДАРТНОЙ ГАЗОВОЙ СМЕСИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Советский патент 1996 года по МПК G01N31/00 

Изобретение относится к метрологическому обеспечению аналитического контроля вредных газов в воздухе, в частности малых количеств гексафторида урана, и может быть использовано для градуировки и поверки газоанализаторов или пробоотборных устройств, например аммиачного пробоотборника газов и аэрозолей (ПГА).

Целью изобретения является обеспечение возможности создания стандартной газовой смеси, содержащей гексафторид урана.

Указанная цель достигается тем, в дозирующем устройстве в качестве источника паров гексафторида урана используется раствор его в фреоне-113, а вместо капилляра применяется фитиль из волокнистого материала, стойкого к агрессивным средам.

Использование фреона-113 вызвано, помимо его инертности к гексафториду, также и тем, что его температура кипения, равная 47,5^oC, близка к температуре сублимации гексафторида урана. Это обуславливает достаточно одинаковую скорость их испарения, поэтому концентрация гексафторида урана в растворе при работе дозатора практически не меняется.

Фитиль заключен к лейкосапфировую трубку диаметром 6 мм, что исключает забивку устройства. Кроме того, использование фитиля для транспорта раствора из дозатора к узлу смещения и последующее испарение раствора с верхней части фитиля током азота обеспечивает постоянство поступления раствора в газовый поток. Применение в качестве конструкционного материала лейкосапфира, не взаимодействующего с гексафторидом урана, повышает надежность работы дозирующегоо устройства.

П р и м е р. Дозирующее устройство (см.чертеж) представляет собой мерный цилиндр из лейкосапфира 1, в который погружена узкая лейкосапфировая трубка 2, куда помещен фитиль из фторолоновой ткани 3. Верхняя часть фитиля обдувается азотом для испарения раствора. Образование смеси гексафторида урана, фреона-113 и азота происходит внутри смесительного объема 4, в который поступает азот на разбавление через вентиль 5 и запорный вентиль 6. Пробоотборник 7 служит для отбора пробы раствора, приготовленного в емкости 8.

В тщательно высушенную отвакуумированную и охлажденную емкость 8 напускают 1 20 г гексафторида урана, контролируя процесс во времени (2 - 10 мин), затем заливают 0,5 дм³ фреона-113 и напускают азот до атмосферного давления. Приготовленный раствор выдерживают 2 3 суток для достижения равновесия в системе, после чего устанавливают точную концентрацию приготовленного раствора.

В мерный цилиндр 1 и пробоотборник 7 одновременно заливают раствор гексафторида урана во фреоне-113, после чего пробоотборник отсоединяют и химическим методом определяют концентрацию раствора. После заполнения мерного цилиндра выдерживают несколько часов для того, чтобы раствор поднялся по фитилю, замеряют начальный уровень раствора в мерном цилиндре, после чего, открыв запорный вентиль 6 и вентиль 5, часть потока азота направляют на обдув фитиля для испарения раствора урана и подачи его в смесительный объем, куда поступает азот на разбавление газового потока. Расход азота, поступающего на разбавление, устанавливают по расходомеру.

Для прекращения подачи раствора дозируемого компонента закрывают запорный вентиль 6 и вентиль 5 на линии обдува фитиля. По окончании работы замеряют конечный уровень раствора в дозаторе.

Во время работы дозирующего устройства контроль за полученной концентрацией гексафторида урана осуществляют с помощью пробоотборника ПГА.

Расчетную концентрацию дозируемого компонента в газовом потоке вычисляют, исходя из количества поданного в поток раствора известной концентрации и объема пропущенного газа (азота).

Истинную концентрацию устанавливают путем определения дозируемого компонента на фильтрах пробоотборника ПГА как радиохимическими, так и химическими методами.

Примеры приготовления газовых смесей гексафторида урана приведены в нижеследующей таблице.

Предлагаемый способ и устройство позволяют создавать газоаэрозольный поток с постоянной концентрацией гексафторида урана в течение довольно продолжительного времени (3 4 ч), при этом значительно снижен предел концентрации гексафторида урана в газе (до 2•10^-4 мг/дм³).

Использование: метрологическое обеспечение аналитического контроля вредных газов в воздухе. Сущность изобретения: раствор с заданной концентрацией гексафторида урана во фреоне-113 помещают в емкость устройства для получения стандартной газовой смеси. Раствор по фитилю поступает в смесительный объем и испаряется. Пары смешивают с током азота, испаряемого из жидкой фазы. Концентрацию гексафторида урана в газовой смеси определяют замером убыли раствора из емкости. Корпус устройства выполнен из прозрачного лейкосапфира. Он содержит емкость в виде мерного цилиндра, дозирующий элемент в виде трубки с фитилем из фторолоновой ткани и смесительный объем. 2 с.п.ф-лы. 1 табл., 1 ил.

1. Способ получения стандартной газовой смеси, преимущественно для метрологического обеспечения аналитического контроля вредных газов в воздухе, включающий испарение дозируемого компонента из жидкости, разбавление паров газом-носителем и последующее определение его концентрации в смеси, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности создания стандартной газовой смеси, содержащей гексафторид урана, в качестве жидкости используют его раствор во фреоне, в качестве газоносителя применяют азот, испаряемый из жидкой фазы, а концентрацию гексафторида урана в газовой смеси определяют замером убыли его раствора известной концентрации из емкости. 2. Устройство для получения стандартной газовой смеси, включающее емкость дозируемого компонента, дозирующий элемент и смесительный объем, снабженный вентилем для подвода газа носителя и запорным вентилем, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности создания стандартной газовой смеси, содержащей гексафторид урана, емкость дозируемого компонента выполнена в виде мерного цилиндра из лейкосапфира, а дозирующий элемент в виде трубки из лейкосапфира с фитилем из фторолоновой ткани.