Способ анализа токсических веществ Советский патент 1981 года по МПК G01N21/78 

(54) СПОСОБ АНАЛИЗА ТОКСИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

1

Изобретение относится к фотоколо , риметрическим способам анализа газов, осуществляемым с помощью фотоколориметрических газоанализаторов, действие которых основано на селективной цветной реакции, протекающей между анализируемым газом и индикатором, расположенным на подложке.

Изобретение может быть использовано в химической, нефтехимической, газовой, металлургической промышленности, медицине, в научных исследованиях, на транспорте.

Известны способы анализа газов, осуществляемые с помощью фотоколориметрических анализаторов, например, ленточных. Чувствительный элемент таг них анализаторов представляет белую (отражающую излучение) ленту, пропитанную индикатором (индикаторным составом) . Сущность способа заключается в том, что на индикаторную ленту подают анализируемый газ, и индикатор темнеет. Измеряют степень потемнения ленты и по этому потемнению судят о концентрации анализируемого газа. T-J

Известны таблеточные газоанализаторы, где чувствительный элемент выполнен в виде спрессованной из индиВ AlMOCOEPE

катора и белого наполнителя таблетки. Способ анализа аналогичен вышеописанному . zl

Известен фотоколориметрический газоанализатор/ в котором анализ газа осуществляется путем фотометрирования нанесенного на подложку индикатора до и после взаимодействия с анализируемым газом, В упомянутом

10 газоанализаторе белую (ситалловую) подложку перед анализом поливают индикаторным составом, подают световое излучение и измеряют степень отражения чувствительного элемента,

15 запоминая его. Затем подают анализируемый газ, отражающие свойства чувствительного элемента изменяются, так как индикатор темнеет на чувствительный элемент попают излучение,

20 измеряют степень отражения, сравнивают (фотометрируют) отражающие свойотва чувствительного элемента до подачи газа и после подачи. По разности сигнала отраженного потока судят о концентрации. /Гз

Во всех известных способах испЪльзуют подложку, отражающую излучение.

Применение отражающей подложки30 носителя индикатора при фотоколориметрическом анализе газов имеет недостатки . Световой поток, отраженный от ин дикатора, помещенного на отражающей поверхности подложки, имеет сигнал, часть которого содержит информацию о концентрации измеряемого компонен та, а часть сигнала (значительная) (Является паразитной, не несущей информации о концентрации измеряемо го компонента. Наличие паразитного сигнала и его флуктуации снижают чу ствительность и точность фотоколори метрического анализа. С целью повьоиения чувствительнос и точности анализа предлагается настоящий способ. Указанная цель достигается тем, что подложка выполнена из материала поглощающего излучение, т.е. такой, которая по своим свойствам максимал но приближается к идеально черному телу. При отсутствии отражения подл ки исключается паразитный сигнал. На фиг. 1 показана отражающая под ложка; на фиг. 2 - не отражающая излучение подложка. Для простоты рассуждений площадь нанесенного на подложку 1 индикатора 2 разбита на 100 элементарных участков, 3-элементарные участки, где индикатор 2 при взаимодействии с анализируемой средой изменил свой цвет (см. фиг. 1). На фиг. 2:4-подложка, не отрал ающая излучение, 5-нанесенны на подложку 4 индикатор, площадь которого разбита на 100 элементарных участков, 6-элементарные участки индикатора 5, где индикатор изменил свой цвет при взаимодействии с анали зируемой средой. Пусть на подложки 1 и 4 нанесен одинаковый по составу прозрачный индикатор (при непрозрачном индикаторе отрал.ающей подложкой служит пер вый непрореагировавший слой индикатора) , причем коэффициент отражения подложки 1 (фиг. равен 0,9 (высокое отражение, соответствующее например, белой ленте), а коэффициент отражения подложки 4 (рис. 2) Коур равен 0,01 (очень слабое отражение) соответствующее, например, поверхности черной ленты или графита Пусть индикатор на элементарных участках 3 (на подложке 1) и 6 (на подложке 4) в результате взаимодействия с анализируемой средой изменит свои оптические свойства и коэффициент отражения на этих участках станет равен 0,5 (эффект, обычно наблюдаемый в практике). Считая, что после взаимодействия с анализируемой средой десять элемен тарных участков 3 и б из ста каждой из подложек 1 и 4 заполнятся продуктами реакции с коэффициентом отражения 0,5 и что подающий на каждую из подложек 1 и 4 световой поток Я а Рэвен 100 лм, определим полезный сигнал дР(-. , паразитный -йР араЗг отношение полезного сигнала к паразитному на подложке 1 - и) и отношение полезного сигнала к паразитному на подложке 4 - . Отраженный сигналотр - - d F К Q fr Для подложки 1 начальный отраженный поток РПО-ГР 100x0,9 90 лм, конечный отраженный потокF 90 X 0,9 + 10 X 0.5 86 РСИГН 90-86 4 лм; . И - )н 4 п п л А ц л -oZ - J0465. Л параъ Для подложки 4: котр 0,01 1 лм; РИОТР 90 X 0,01 + 10 X 0,5 ,9 + 5 5,9 лм; Д сигн 5,9 - 1 4,9 лм; 0,9; fnqpa-j Of 9 Характеризующее чувствительность со 1L показыотношениец| 0,0465 ваб;т, что предложенный способ фотоколориметрического анализа на неотрахающей подложке позволяет существенно (для данного примера более чем в 100 раз) увеличить чувствительность, а учитывая, что по отношению к полезному сигналу флуктуации паразитного сигнала для неотражшощей подложки с значительно меньше, точность измерения на такой подложке будет существенно выше. Дополнительно чувствительность и точность при фотометрировании на неотражающей подложке может быть повышена за счет работы на более высоких падающих световых потоках, так как при одном и том же значении силы осци/ лятора молекул продукта аналитичес:кой реакции, общее число отраженны ; квантов электромагнитной энергии возрастать. Формула изобретения Способ анализа токсических веществ в с1тмосфере путем фотометрирования нанесгенного на подложку индикатора до и после взаимодействия с анализируемым газом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, подложка выполнена из материала, поглоца ощего излучение. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Газоанализато1. В,А. Павленко ры М., Машиностроение 1965, с. 34. 2,Авторское свидетельство СССР № 492200, кл. G 01 N 21/26, 1971. 3.Авторское свидетельство СССР по заявкам № 2658247/25 и № 2658248/25 кл G 01 N 21/26 (прототип).

1

,B -/