Способ определения озона в воздухе Советский патент 1981 года по МПК C01B13/00 G01N31/00 

Изобретение относится к газовому анализу и может быть использовано при определении содержания озона в атмосфере, а также при исследовании химических реакций и процессов сорбции озона. Известны способы количественного определения озона, основанные на химичес,ком взаимодействии оЗона с веществом, в которых используют действие озона или продуктов его разложения, как окислители и поэтому не обладают избирательностью в присутствии окислителей l, 2. Наиболее близким к предлагаемому является способ, применяемый в детекторе озона, который основан на зависимости сопротивления окислов металлов от концентрации озона в во духе. К таким соединениям относятся окислы металлов, имеющие несколько валентностей Jn (JnO, Jn,j,0, Jn-O или S n, В i , S b. Ha цилиндр нанесен тонкий слой окисла (50-100 Л) чувствительного к озону. Внутри цилиндра спираль наг ревателя повышает температуру до 150-300°С для увеличения скорости реакции между металлическими окисла ми и озоном. СопротивлеЕ1ие слоя возрастает от 1 до 100 См при увеличе- i НИИ концентрации озона от О до 10 о6.% 3. Увеличение сопротивления, по-видимому, происходит при окислении низших окислов в высшие. Окислы Sb, Jn, Sn, Bi могут взаимодействовать не только с озоном но и с другими окислителями, например, с кислотами, сернистым газом и т.д. с переходом в высшие окислы. Способ требует перед каждым измерением перевода высших окислов в низшие. Цель изобретения - повышение избирательности количественного определения озона в воздухе в присутствии окислителей. Поставленная цель достигается путем использования экспериментально найденной реакции образования атомарной ртути при воздействии озона :ia окись ртути. Реакция протекает при комнатной температуре Нд + о Нд + +202- Термодинамический расчет показывает, что реакция энергетически . Кроме того, в предлагаемом способе в качестве химического реагента применяют окись ртутп диспергированную на пористой подложке. 0

количестве озона судят по концентрации испаренной с подложки ртути, определяемой методом молекулярных ядер конденсации.

Так как известны высокочувствительные, селективные способы определения концентрации атомарной рту|Ти в воздухе и в реакции зависимость между концентрацией ртути и концентрацией озона - линейна, реакция может быть использована для определения концентрации озона в воздухе путем измерения концентрации атомарной ртути. При практическом применении предлагаемого способа для определения концентрации ртути, полученной при воздействии озона на окись ртути, применяют метод молекулярных ядер конденсации. При воздействии резонансного облучения (Л 2537 X) на атомы ртути образуются молекулярные ядра конденсации, которые избирательно предъявляются в пересыщенном паре органчческих кислот (бегеновая кислота, 2,бпиридиндикарбоновая кислота, норвалин и т.д.),

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

На фильтрующий материал наносят окись ртути путем фотолиза паров ртути или втиранием красной или желтой окиси ртути. Анализируемый воздух Гюдают на фильтр с НдО и затем в фотореактор. Продукты фотолиза направляют в приборы типа КУСТ, где происходит из проявление в пересыщенном паре органической кислоты и укрупнение в пересЬвденном паре диизо-бутилфталата. Счетную концентрацию, полученных при укрупнении аэрозольных частиц (п), определяют с помощью фотоэлектрического нефелометра. Величину п сравнивают со счетной концентрацией аэрозольных частиц HO, полученной описанным выше способом, при подаче анализируемого воздуха на чистый фильтрующий материал Разность (п - п,) определяет концентрацию проявленных ядер ртути,

полученных при воздействии озона на окись ртути. Величина ( п - п) линейно зависит от концентрации озона и при избыточной концентрации окиси ртути определяется только кон.центрацией озона.

На фиг. 1 показана блок-схема прибора, на .фиг. 2 - градуировочный график ( п - Пр) f (fflo) .

По градуировочному графику зависимости ( п - п) от концентрации озона (moj) определяют концентрацию озон в воздухе.

Блок-схема включает зажим 1 с фильтрующим.материалом,, на который нанесена окись ртутиj зажим 2 с чистым фильтрующим материалом, фотореактор 3/ проявляющий прибор 4 типа КУСТ; укрупняющий прибор 5 типа КУСТ фотоэлектрический нефелометр б, микроозонатор 7.

При положении а крана К. анализируемый воздух подают на чистый фильтрующий материал и измеряют концентрацию проявленных ядер фона (пр), в положении б анализируемый воздух подают на фильтрующий материал с окисью ртути и измеряют концентрацию проявленных ядер п. Микроозонатор 7 служит для получения градуировочного графика. Из графика видно, что способ позволяет определить . озона в воздухе.

Реакция происходит только под действием озона, никакие другие окислители не могут вызвать образование атомарной ртути при воздействии их на окись ртути.

Предлагаемый способ обеспечивает возможность количественного определения озона в воздухе в присутствии окислителей с чувствительностью 10 об,%.

Формула изобретения

1.Способ определения озона в водухе путем взаимодействия его с химическим реагентом с последующей количественной регистрацией озона, отличающийся тем, что,

с целью повышения избирательности определения в присутствии окислителей, в качестве химического реагента применяют окись ртути, диспергированную на пористой подложке.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что о количестве озона судят по концентрации испаренной с подложки ртути, определяемой методом молекулярных ядер конденсации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Патент США № 3397966, кл, 23-230, опублик. 20.08.68.

2,Патент Франции № 1.518765, кл, С 01, опублик. 29.02.69.

3,Патент США № 3778229,

23 - 254Е, G 01 N 27/16, опубкл.

лик. 11.12.73 (прототип

-Л-СЬ

PUi.1

SCtl-ng) СМ