Способ анализа токсических веществ

Способ анализа токсических веществ

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

<>879418 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 060280 (21) 2878943/18-25 с присоединением заявки Мо (23) Присритет

Опубликовано 071181 Бюллетень Мо 41

Дата опубликования описания 071181 (51)М. К.з

G N 21/78

Государственный комитет

СССР по делам изобретениИ и открытий (53) УДК 535.242 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А. A. Арямкин, И. А. Лямин, В. П. Круглов и М.Д. Фельдман (71) Заявитель (54) СПОСОБ АНАЛИЗА ТОКСИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

B А1(БИОСФЕРЕ

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 та; ких 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.

Известны таблеточные гаэоанализаторы, где чувствительный элемент выполнен в виде спрессованной из индикатора и белого наполнителя таблетки.

Способ анализа аналогичен вышеописанному. Г2

Иэ вестен фотоколориметрический гаэоанализатор, в котором анализ газа осуществляется путем фотометрирования нанесенного на подложку индикатора до и после взаимодействия с анализируемым газом. В упомянутом гаэоанализаторе белую (ситалловую) подложку перед анализом поливают индикаторным составом, подают световое излучение и измеряют степень отражения чувствительного элемента, запоминая его. Затем подают анализируемый газ, отражающие свойства чувствительного элемента изменяются, так как индикатор темнеет; на чувствительный элемент по 1ают излучение, измеряют степень отражения, сравнивают (фотометрируют) отражающие свойства чувствительного элемента до подачи газа и после подачи, По разности сигнала отраженного потока судят о концентрации, f3)

Во всех известных способах используют подложку, отражающую излучение.

Применение отражающей подложкиЗО носителя индикатора при фотоколори879418 метрическом анализе газов имеет недостатки.

Световой поток, отраженный or индикатора, помещенного на отражающей поверхности подложки, имеет сигнал, часть которого содержит информацию о концентрации измеряемого компонента, а часть сигнала (значительная)

<является паразитной, не несущей информации о концентрации измеряемого компонента. Наличие паразитного ! сигнала и его флуктуации снижают чувствительность и точность фотоколориметрического анализа.

С целью повышения чувствительности и точности анализа предлагается настоящий способ. 15

Указанная цель достигается тем, что подложка выполнена из материала, поглощающего излучение, т . е. такой, которая по своим свойствам максимально приближается к идеально черному 2() телу. При отсутствии отражения подложки исключается паразитный сигнал.

На фиг. 1 показана отражающая подло>кка; на фиг. 2 — не отражающая из— лучение подложка. 25

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 отражающая излучение, 5-нанесенный на подло>к|<у 4 индикатор, площадь которого разбита на 100 элементарных участков, 6-элементарные участки индикатора 5, где индикатор изменил свой цвет при взаимодействии r анализ ируемой ср едой .

Пусть на подложки 1 и 4 нанесен одинаковый по составу прозрачный 40 индикатор (при непрозрачном индикаторе отражающей подложкой служит первый непрореагиронанший слой индикатора), причем коэффициент отражения подложки 1 (фиг. 1) К равен 0,9 (высокое отражение, соответствующее, например, белой ленте), а коэффициент отражения подложки 4 (рис. 2) к

Кот равен 0,01 (очень слабое отражение) соотнетствующее, например, понерхности черной ленты или графита, Пусть индикатор на элементарных участках 3 (на подло>кке 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 н практике).

Считая, что после взаимодействия с анализируемой средой десять элемен. Ц) тарных участков 3 и 6 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 FО pà- 65

100 лм, определим полезный сиг"ал сигн паразитный — Fnс,р<„з, ОтнОшение полезнОГО сигнаЛа к пара зитному на подложке 1 — »> и отноше ние полезного сигнала к паразитному на подложке 4 I ()траженный сигнал

Orp O oTp «+ « "1 К оТр

Д г)ОДложки 1 нач и Отраженный поток F norp = 100х0,9 = 90 лм

IMР конечный отраженный поток р„

90 х 0,9 + 10 х 0.5 = 86 "GTP "Оигн = 90-86 = 4 лм;

0,0465, ЫСи 4

Ы„,„„86

Дл я подложки 4:

К 100 х0,01 1 лм>

90 x O,OI + 10 х 0,5

0,9 + 5 = 5,9 лм; "сиги = 5,9 — 1 = 4,9 лм; "napa>

)„— сигн 44<9, 5 4

hF

А пс (>a> 0 а 9

Характ ериз ующее чу вствит ельн ост ь со ) 5 4 озноыенне = 117 показы0,0465 вает, что предложенный способ фотоколориметрического анализа на неотра><ающей подложке позволяет сущестненно (для данного примера более чем в . .00 раз) увеличить чувствительность, а учитывая, что по отношению к полезному сигналу флуктуации паразитного сигнала для неотражающей подложки О значительно меньше, точность измерения на такой подложке будет существенно выше.

Дополнительно чувствительность и точность при фотометрировании на неотражающей подло>кке может быть повышена за счет работы на более высоких падающих световых потоках, так как при одном и том же значении силы осциллятора молекул продукта аналитической реакции, общее число отраженных квантов электромагнитной энергии будет возрастать.

Формула изобретения

Способ анализа токсических веществ в атмосфере путем фотометриронания нанесенного на подложку индикатора до и после взаимодействия с анализируемым газом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, подложка выполнена из материала, поглощающего излучение.

Источники информации, пркнятые но внимание при экспертизе

1. В.А. Павленко Газоанализаторы М., Машиностроение 1965, с. 34.

2. Авторское свидетельство СССР

9 492200, кл. G 01 N 21/26, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР по заявкам Р 2658247/25 v. Р 2658248/25 кл G 01 N 21/26 (прототип).

879418

4ЬР f

Составитель В. Петухов

Техред Z.Ìaòî÷êà Корректор A. Дзятко

Редактор Н. Коляда

Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

За к as 9 70 7/1 1

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