Способ определения металлоорганических примесей в газах Советский патент 1980 года по МПК G01N15/00 

f

Изобретение относится к методам определения примесей в газе путем превращения их в ядра конденсации с последующим выращиванием аэрозольных частиц, -по измерениям концентрации 5 которых судят о концентрации примеси.

Известны способы определения примесей в газе, в которых превращение молекул примеси в ядра конденсации происходит с помощью различных мето- to дов физического воздействия.

Это, например, способ определения примеси ненасыщенных углеводородов в воздухе, в котором превращение молекул примесиВ ядра конденсации происходит при окислении их кислородом воздуха под действием ультрафиолетового облучения, сенсибилизированного парами ртути,Возбужденные атомы ртути разрывают ненасыщенные связи в молеку- 20 ле примеси и происходит окисление. Продукты фотолиза имеют низкую упругость пара и служат ядрами конденсации, на которых выращивают аэрозольные частицы.и измеряют их концентра- 25 цию по току светорассеяния .

Недостатками известных способов являются существенные помехи, возникающие, например, от загрязнений материала нагреваемых, освещаемых и подвер- зо

гаемых ионной бомбардировке стенок коммуникаций или от случайных сопутствующих примесей. Физические воздействия создают нестабильный фон, мешающий измерению концентрации анализируемой примеси.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ определения металлоорганических примесей в газах, включающий конвертирование примесей в ядра конденсации при воздействии на газ химического реагента, конденсационное проявление и укрупнение ядер конденсации в азрозольные частицы и измерение их концентрации 2.

В этом способе из примеси или с ее помощью путем гомогенной химической или фотохимической реакции, одним из продуктов которой является малолетучее вещество, образуют ядра конденсации и вводят в анализируемый поток пересыщенные пары вещества.

Химических реагентов для конвертирования металлоорганических примесей в ядра конденсации без дополнительных физических воздействий в известном : способе не применялось.

Целью изобретения является сниже-ние энергетических затрат при опреДелении металлоорганических примесей в газах, Поставленная цель достигается за счет того, что в качестве химического реагента используют озон. Достаточно ввести в анализируемый| поток газа 10 - 10 объемной доли озона при комнатной температуре для конвертирования примеси металлоорганических соединений в ядра конденсации. Поэтому поллитровой емкости, наполненной озоном, хватает для измерений в течение многих месяцев. На чертеже показана структурная схема устройства для измерения концентрации газовой примеси в воздухе при превращении молекул примеси в яд ра конденсации озонированием. Устро йство содержит систему 1 подачи анализируемой примеси, дозатор 2 газовой примеси для измерения ка либровочного графика, противоаэрозоль ный фильтр 3, емкость 4 с озоном, за жим 5 с фильтрующим материалом для фильтрации ядер конденсации, приборы 6 и 7 для пересыщения и укрупнения, фотоэлектрический нефелометр 8. В воздушный поток, очищенныйполиостью от аэрозольных частиц, вводят озон и анализируемую примесь и напра ляют в пересыщенный пар органической кислоты (норвалин, богеновая кислота и т.п.) или сложного эфира. Пересыщение создают в приборе 6 путем турбулентного перемешивания разнотемпературных потоков. При окислении мета лоорганических соединений озоном обр зуются ядра-конденсации, на которых происходит конденсация органической кислоты или сложного эфира. Укрупнение полученных при конденсации части происходит в пересыщенном паре ди-из бутилфталата, которое создают в приборе 7. Концентрацию образующихся после укрупнения монодисперсных аэро зольных частиц измеряют с помощью фо тоэлектрического нефелометра. Измере ния проводят при нескольких концентрациях озона. Концентрация аэрозольных частиц линейно зависит от концентрации анализируемого вещества. При отношении полезного сигнала к фоновому, равном единице, определяют следующие концентрации примесей: для пентакарбонила железа 10 молекул/см, для цикло-пентадиенил-трикарбонила марганца 10 молекул/см, для гексакарбонила молибдена молекул/см. Характер зависимости концентрации аиэрозольных частиц от концентрации озона отличается для металлоорганических соединений различной природы. Следовательно, определив эту зависимость,можно установить природу анализируемой примеси. Предлагаемый способ, исключая физические методы воздействия при конвертировании анализируемой примеси в ядра конденсации, позволяет упростить устройства для определения концентрации примесей в газах и уменьшить затраты энергии при работе этих устройств. Формула изобретения Способ определения металлоорганических примесей в газах, включающий конвертирование примесей в ядра конденсации при воздействии на газ химического реагента, конденсационное проявление и укрупнение ядер конденсации в аэрозольные частицы и измерение их концентрации, отличающийс я тем, что, с целью снижения энерг гетических затрат при определении, в качестве химического реагента используют озон. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США №3102192, кл.25-435, опублик. 27.08.63. 2.Авторское свидетельство СССР 188132, кл. G 01 N 15/00, 23.06.61 (прототип).