RO127046A2 - Sistem spectrometric de analiză - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un sistem spectrometric de analiză portabil, destinat efectuării rapide,, a concentraţiei soluţiilor prelevate, precum şi determinării concentraţiilor specifice analizei injecţiei în flux. Sistemul conform invenţiei constă dintr-o structură spectrometrică portabilă, formată dintr-un cleşte de măsurare, ce este compus din două bacuri () de strângere şi două braţe () de apăsare, un arc () de apăsare, un ştift (), o fibră () optică de iradiere, o oglindă () miniaturală cu reflexie totală, o lentilă () colimatoare şi o lentilă () de ocalizare, o fibră () optică receptoare, un spectrometru () miniatural cu reţea de difracţie fixă şi detector Diode Array, o sursă () de radiaţie UV-VIS-NIR, prevăzută cu un tambur () cu filtre pentru analiza chimică cantitativă, şi o unitate () portabilă de calcul, ce asigură atât achiziţia, prelucrarea şi afişarea datelor, cât şi alimentarea electrică a spectrometrului () miniatural, precum şi a sursei () de radiaţie, prin intermediul tensiunii interfeţei USB.

Description

SISTEM SPECTROMETRIC DE ANALIZĂ

Invenția se referă la un sistem spectrometric modular și portabil destinat analizei calitative și cantitative in situ a speciilor chimice din soluții multicomponent.

Este cunoscută o soluție constructivă a acelorași autori intitulată “ fotometru portabil ” destinat determinării in situ a concentrației soluțiilor prelevate în tuburi din sticlă tip eprubetă, a soluțiilor în curgere prin tuburi din sticlă în system by-pass din reactoare industriale sau de laborator precum și determinării concentrațiilor specifice analizei injecției în flux (FIA, Flow-Irijection-Analysis). Acest sistem folosește structuri fotometrice etanșe, cuprinse în niște cleme de măsurare ce sînt legate printr-un cablu electric de o unitate electronică portabilă pentru achiziția, prelucrarea și afișarea datelor. Pe fiecare braț al unei cleme de măsurare se găsește montat un LED ce emite radiație monocromatică, pe o lungime de undă precisă, corespunzătoare absorbției maxime a speciei chimice analizate, spre o fotodiodă receptoare montată pe celălalt braț al clemei. Determinarea concentrației se face pe cale fotometrică folosind corespondența dintre absorbanța optică și concentrația unei soluții date de Legea Lambert-Beer. Dezavantajul acestui sistem constă în faptul că el permite efectuarea numai a analizei cantitative, și aceasta numai pentru o singură specie chimică, fără a putea efectua analiza calitativă de compoziție.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în realizarea unui sistem spectrometric portabil destinat atît analizei calitative, cu scopul determinării naturii speciilor chimice din soluții multicomponent, cît și a analizei cantitative cu scopul determinării concentrației fiecărei specii chimice, identificată la rîndul ei prin analiza calitativă a componentelor soluției. Sistemul conform invenției folosește o structură spectrometrică, ce se găsește fixată nedemontabil într-un sistem tip clește de măsurare cu strîngere elastică a probei, clește legat la rîndul lui prin două fibre optice la o sursă de radiație policromatică respectiv la un spectrofotometru portabil cu rețea de difracție fixă și detector Diode-Array. In vederea spectrofotometrării, soluția de analizat se va găsi sau va curge într-un sau printr-un tub cilindric de sticlă prins între cele două bacuri ale cleștelui de măsurare cu strîngere elastică, grosimea soluției fotometrate fiind totdeauna constantă și dată de valoarea diametrului interior al tubului de sticlă. Folosirea sistemului spectrometric în forma descrisă permite configurarea rapidă urmată imediat de analiza spectrometrică calitativă și cantitativă în următoarele situații concrete de lucru:

- analiza soluției dintr-un tub din sticlă de tip eprubetă

- analiza soluției dintr-o seringă din sticlă în care s-a aspirat probă prelevată

- analiza soluției dintr-un tub cilindric din sticlă prin care curge continuu în regim de by-pass soluție de analizat dintr-un proces cu cinetică chimică

- analiza soluției dintr-un tub cilindric din sticlă specific analizei injecției în flux (FIA)

Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje:

- Se realizează un sistem spectrometric mobil destinat analizei chimice calitative și cantitative in situ și în același timp a unei soluții ce conține mai multe specii chimice

- Sistemul spectrometric de analiză, portabil și modular este multifuncțional, folosește afară de cleștele de măsurare doar module tipizate ce deservesc și alte aplicații spectrometrice (V- 2010-00664-2 8 -07- 2010

- Sistemul are o concepție și o construcție simplă, se asamblează și se dezasamblează ușor, nu necesită întreținere, are un preț de cost scăzut, iar exploatarea lui nu reclamă personal de înaltă calificare

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției în legătura cu figura 1 ce reprezintă vederea de ansambu și schema bloc a sistemului spectrometric de analiză

Sistemul spectrometric de analiză conform invenției reprezintă o structură modulară portabilă și multifuncțională formată dintr-un parte fotometrică ce conține un clește C de măsurare compus la rîndul lui din două bacuri 1 și 2 de strîngere și două brațe 3 și 4 de apăsare, un arc 5 de apăsare, o articulație realizată cu un știft 6, două capace 7 și 8 din tablă, o fibră 9 optică de iradiere, o oglindă 10 miniaturală cu reflexie totală, o lentilă 11 colimatoare , o lentilă 12 de focalizare și o fibră 13 optică receptoare. In compunerea sistemului spectrometric se mai găsește și o parte optoelectronică OE formată dintr-un spectrometru 14 miniatural cu rețea de difracție fixă și detector Diode Array, o sursă 15 de radiație UV-VIS-NIR prevăzută cu un tambur 16 cu filtre pentru analiza chimică cantitativă și o unitate 17 portabilă de calcul ce asigură atît achiziția, prelucrarea și afișarea datelor cît și alimentarea electrică a spectrometrului 14 miniatural precum și a sursei 15 de radiație prin intermediul tensiunii interfeței USB.

Claims (1)

1. Invenția Sistem spectrometric de analiză, caracterizată prin aceea că în vederea efectuării in situ și în același timp a analizei calitative și cantitative a speciilor chimice din soluții este folosită o structură spectrometrică portabilă formată dintr-un clește de măsurare compus la rîndul lui din două bacuri (1) și (2) de strîngere și două brațe (3) și (4) de apăsare, un arc (5) de apăsare, un știft (6), o fibră (9) optică de iradiere, o oglindă (10) miniaturală cu reflexie totală, o lentilă (11) colimatoare și o lentilă (12) de focalizare, o fibră (13) optică receptoare, un spectrometru (14) miniatural cu rețea de difracție fixă și detector Diode Array, o sursă (15) de radiație UV-VIS-NIR prevăzută cu un tambur (16) cu filtre pentru analiza chimică cantitativă și o unitate (17) portabilă de calcul ce asigură atît achiziția, prelucrarea și afișarea datelor cît și alimentarea electrică a spectrometrului (14) miniatural precum și a sursei (15) de radiație prin intermediul tensiunii interfeței USB