Способ получения газовых смесей Советский патент 1980 года по МПК G01N7/00 B01F3/02 

Изобретение относится к статическим методам получения газовых смесей, состав которь устанавливается косвенным способом и более точно, чем обычными аналитическими. Оно может найти применение при получении точных газовых смесей для поверки обра.з1ювых газоанализаторов и образцовой аналитической аппаратуры и, При отсутствии образцовых газоанализаторов, для контроля за качеством выполнения образцовых анализов при аттестации поверочных газовых смесей.

Известны статические методы, основанные на введении компонентов газа в определенные градуированные объемы с последующим соединением порций газа в ббщем смесителе: в один и тот же объем с измерением изменешш давления после введения каждого компонента; в один и тот же градуированш Й объем с после дующим соединением порций газа в общем смесителе; в один и тог же объе.м с измерением изменения давления после введения каждого компонента; в один и тот же градуированный объем с измерением изменения объема после введения каждого компояеша.

Известны способы, основанные на oiNfepHBaтши количеств компонентов газа в ош-шм и том же объеме с измерением из.тенения давления газа в этом объеме и с последуюпшм смешением компонентов в общем объеме, а также на смещении взвещенных пориии газа 11.

Недостаток . методов заключается в невысокой точности полученияCMeceii с маль1ми концентрациями в связи с необхош мос ью высокой точности измерения объемов или дав.чения в широком Д 1апазоне значений.

Наиболее близким по технической супиюсти и достигаемому результату является способ получения газовых смесей определенного состава, включающ1 Й 3anoJ HeHne .цозы разбавляемь м

5 ко.мпонентом, измерение давления в дозе, перенос разбавляемого компоненаа погоком газа-разбавителя в с.месительньй сосуд и н: мере}п- е конечного давления газа в сосупе. Объемы дозы и смесительного сосуда предварительно

3 калибруются 2.

К недостаткам этого способа относятся необходимость точного измерения ис11о.пьзуемь х объемов и ограничение применения .иои) сиособа прк получении малых концентраций газов в смеси, так как при этом используются малые величины давлений, что всегда сопровождается увеличением погрешности при измерениях. К недостаткам следует отнести также трудоемкость калибровки. Цель изобретения - увеличение точности определения сбстава смесей и снижение трудоемкости операций. Поставленная цель достигается тем, что до смешения газов смесительный сосуд заполняют чистым газом-разбавителем до начального давления Рн, сбрасьгоают давление до конечного значения Рк путем многократного наполнения дозы газом-разбавителем из смесительного сосуда с последующим сбрасыванием его из дозы в емкость с постоянным давлением газа, напри мерд в атмосферу, и определяют концентрацию разбавляемого компонента по значениям исходных-концентраций газов, начального и конечного давления и числу п сбросов газа. Для получения азовой смеси определенного состава используется газовая схема, представленная на чертеже. Она состоит из смесительно го сосуда 1, сосуда 2 с разбавляемым компонентом и сосуда 3 с газом-разбавителем. Дозо служит, например, капиллярная петля 4, подсоединенная к переключающему крану 5. Давление в системе измеряется по манометру 6. Вентили 7 и 8 отсекают сосуды; 2 и 3 от сист мы. Сброс газа из дозы происходит через вывод 9. До смешения газов сосуд 1 заполняется тазом-разбавителем из сосуда 3 до начально го давления рН, которое фиксируется по мано метру 6. Кран 5 в нижнем положении (доза сообщается с емкостью постоянного давления) вентили 7 и 8 закрыты. После переключения крана 5 в верхнее положение, доза 4 соединяется с осудо1ц 1 и д ле1ше пал.ает до значения Р р. „ (, N -VN/Q - объем дозы; VQ - оЬъем сосуда; постоянное давление емкости, с которой сообщается доза при нижнем положении кран После стравливания газа, находящегося в дозе, и вторичного соединения дозы с систем сосуда i, давление становится соответственно р (,у N,XO Подставив значение Pj по формуле (1), по ;H( После преобразований 2 Ра+ (srfe (Рн-Ра) осле преобразований п раз ).(Рн-Ра)Если доза 4 сообщается с атмосферой, а маометр 6 измеряет избытопюе давление, формуа (6) упрощается V, V ) получения газовой смеси определенной онцентрации, разбавляемый компонент из сосуа 1 пропускается через дозу 4. Кран 5 в нижем положении, вентиль 8 открыт. При закрыии вентиля 8 в дозе устанавливается некотоое давление Рд. После переключения крана 5, оза 4 соединяется с системой сосудов 1 и 3 , под действием давления, разбавляемый комонент переносится газом-разбавителем из доы в смесительный сосуд 1. Вентиль 7 открыт. онечное давление смеси Рс фиксируется по анометру 6. Полученная концентрация опредеяется с учетом формулы (6): РНи о .} V-PO V где С - полученная концентрация; Со - исходная концентрация разбавляемого компонента в сосуде 2. Оцдабка определения концентрации С связана с числом циклов п. С увеличением числа п уменьшается случайная ощибка определения ; отношения объемов и, при неограниченном увеличении п, может быть доведена до весьма малого значения. Таким образом, использование в расчетах косвенно измеренного отношения объемов избавляет от необходимости трудоемкого процесса аттестации объемов и позволяет повысить точность определения состава за счет увеличения числа сбросов. Формула изобретения Способ получения газовых смесей определенного состава, включающий заполнение дозы разбавляемым компонентом, измерение давления в дозе, перевод разбавляемого компонента потоком газа-разбавителя в смесительный сосуд и измерение конечного давления газа в сосуде, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности определения состава при ползченин смесей с малыми концентрациями и

снижения трудоемкости операций получения смесей, до смешения газов смесительный сосуд заполняют чистым газом-разбавителем до начального давления Рн, сбрасывают давление до конечного значения Рк путем многократного наполнения дозы газом-разбавителем из смесительного сосуда с последующим сбрасыванием его из дозы в емкость с постоянным давлением газа и определяют концентрацию раз1-

бавляемого компонента по значениям исходных концентраций газов, начального и конечного давления и числу сбросов га.за.

Источники информации, принятые во виимание при экспертизе

1.Коллеров Д. К. Метрологические основы газоаналитических измерений. Изд-во стандартов, 1967.

2.Там же (прототип).