Способ изготовления пьезосорбционного чувствительного элемента

Способ изготовления пьезосорбционного чувствительного элемента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЬЕЗОСОРБЦдаННОГО ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА для измерения микроконцентраций паров органического растворителя нанесением на поверхность кварцевой SU „„1086000 3

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А ав SU аи

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHGf4Y СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю (21) 3489998/23-05 (22) 08.06.82 (46) 15.04.84. Бюл. 9 14 (72) В.И.Баженов, В.Е.Иващенко, И.А.Рудых, И.М.Самодумова, И.Б.Слинякова, Ж.В.Черненко и К.В.Попов (53) 678.84(088.8) (56) 1. Патент QllA и 3266291, кл. 73-23, опублик. 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

У 935519, кл. С 09 D 3/82, 1980 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЬЕЗОСОРБЦИОННОГО ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА для измерения микроконцентраций паров органического растворителя нанесением на поверхность кварцевой

3Ш С 09 D 3/82; G 01 N 31/00;

G 01 N 27/00 пластины при нагревании состава раствора органотриалкоксисилана и 1. н, соляной кислоты с последующей термообработкой полученной пленки, о тл и ч а ю шийся тем, что, целью получения элементов с повышенной чувствительностью к парам толуола и высокой стабильностью показаний и большим сроком службы, в качестве раствора органотриалкоксисилана используют раствор фенилтриэтоксисилана в ацетоне при соотношении компонентов, мас.ч.: фенилтриэтоксисилан 0,8-1; ацетон 10-15; 1 н. соляная кислота 0,3-0,4; состав наносят при 35 — 45 С, а термообработку полученной пленки проводят при 115125 С в течение 55-65 мин. о

1 1086

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано в процессе изготовления чувствительных элементов приборов для измерения микроконцентраций паров толуола. т

Известен способ изготовления пьезосорбционного чувствительного элемента для измерения микроконцентрацчй паров органического раствори- б теля, в том числе и толуола, нанесением на кварцевую пластину полиэтиленгликоля 1 ).

Однако покрытия, полученные с использованием данного способа, малоустойчивы к парам воды и химическим растворителям.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления пьезосорбционного чувствительного элемента для измерения микроконцентраций паров органического растворителя — спирта нанесением на поверхность кварцевой пластины при 2065 С состава, содержащего, об.7: о

25 метилтриэтоксисилан 17-36; этанол 3637; 1 н. соляная кислота 16-28, который выдерживают при этой температуре 5-10 мин, промывают в этаноле и термообрабатывают при 115-125 С !

30 в течение 30-70 мин (2 1.

Пленки, полученнье на основе этого состава, обладают недос таточной чувствительностью к парам толуола в микроконцентрациях. Кроме того, полученные пленки недостаточно устойчивы к воздействию воды, поэтому нарушаются стабильности показаний прибора анализатора и срок его службы.

Целью изобретения является получение элементов с повышенной чувствительностью к парам толуола и высокой стабильностью показаний и большим сроком службы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу на поверх35

Срок службы

Чувствительнoczs, 1 q/ a H

Стабильность, Гц/мес к парам толу- к парам воды ола

0,4 -30

О +1

О +1

0,3

1,0

1,0 прототипу примеру 1

2,5-3 мес

Более 1 r

Более 1 г

Чувствительный элемент, изготовленный по

000 2 ность кварцевой пластины при 35 о

45 С наносят состав, содержащий, мас.ч.: фенилтриэтоксисилан (ФТЭС)

0,8-1,0; ацетон 10 15; 1 н. соляная кислота 0,3-0„4 :, с последующей термообрабо гкой полученной пленки при

115-125 С в течение 55 — 65 мин.

Сущно..ь способа заключается в следующем: сначала смешивают ФТЭС с ацетоном, затем при перемешивании вводят соляную кислоту. Полученный раствор наносят на поверхность кварцевой пластины, например, разбрызгиванием раствора через сопло в потоа .ке инертного газа при 35 — 45 С, затем кварцевую пластину с полученной пленкой термообрабатывают при t 15125 С в течение 55-65 мин.

Пример. 1. Смешивают 0,9 r

ФТЗС и 10,0 г ацетона и при перемешивании добавляют 1 н. соляную кислоту. Полученный раствор наносят при 40 С на кварцевый резонатор АГ— среза частотой 9 МГц с помощью специальной установки разбрызгиванием раствора через сопло в токе азота.

Эа. ем кварцевый резонатор с полуi, åííoé пленкой термообрабатывают при 120 С в течение 60 мин. о

Пример 2. Способ осуществляют по примеру 1, но для получения раствора используют 0,8 г ФТЭС, 10,0 г ацетона и 0,3 r 1 н.соляной кислоты. Полученный раствор накосят при 35 С, а -"ермообработку проводят о при 115 С в течение 55 мин.

Пример 3. Способ осуществляют по примеру 1, но для получения раствора используют 1,0 r ФТЗС, 15 г ацетона и 0,4 г 1 н.соляной кислоты. Полученный раствор наносят при 45 С, а термообработку проводят о при 125 С в течение 65 мин.

Свойства полученных пьезосорбционных чувствительных элементов представлены в таблице

О +1 Более 1 г

4 ристики преобразования элементов

ДР = f(c).

Составитель В.Комарова

Техред В.Далекорей Корректор С.Шекмар

Редактор Т.Веселова

Заказ 2170/24 Тираж 634 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4

Условия и методика испытаний.

Испытуемые элементы помещаются в испытательную камеру, в которой поочередно создаются концентрации паров толуола в диапазоне 0

1000 мин ".

При заданных концентрациях паров толуола в воздухе измеряются частоты колебаний каждого элемента и определяются изменения частоты колебаний элементов при изменении концентрации толуола от 0 до заданной концентрации (а F). По полученным данным определены статические характеОценка чувствительности S производится по отношению изменения частоты колебаний пьезосорбционного чувствительного элемента в Гц к изменению концентрации паров толуола в 1 млн . Чувствительность к парам

1О толуола, срок службы и стабильность для элементов, полученных по изобретению, в несколько раз превосходит чувствительность элементов по способу прототипу.