RO127046B1

RO127046B1 - Sistem spectrometric de analiză

Info

Publication number: RO127046B1
Application number: ROA201000664A
Authority: RO
Inventors: Sonia Gutt; Gheorghe Gutt
Original assignee: Universitatea "Ştefan Cel Mare" Din Suceava
Priority date: 2010-07-28
Filing date: 2010-07-28
Publication date: 2014-09-30
Also published as: RO127046A2

Description

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-Injection-Analysis). Acest sistem folosește structuri fotometrice, etanșe, cuprinse în niște cleme de măsurare ce sunt 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 analizată spre o fotodiodă receptoare, montată pe celălalt braț al clemei. Determinarea concentrației se face pe cale fotometrică, folosind corespondența dintre absorbanta optică și concentrația unei soluții, dată de Legea Lambert-Beer.

Dezavantajul acestui sistem constă în faptul că acesta permite efectuarea numai a analizei cantitative, și aceasta numai pentru o singură specie chimică, fără a putea efectua analiza calitativă de compoziție.

Un alt document relevant din stadiul tehnicii este cererea de brevet US 5468452, referitoare la analiza cantitativă în combinarea cromatografiei lichide de înaltă performanță și spectrometru de masă. Aparatul pentru analiza cantitativă include cromografia lichidului de înaltă performanță, masa spectrometrului și presiunea atmosferică, cât și interfața de ionizare chimică, pentru legarea cromografiei lichide de masa spectrometrului fiecărui element, interfața incluzând o cameră-incintă a electrodului de descărcare corona. Conform prezentei invenții, electrodul este format dintr-un material selectat dintr-un grup format dintr-un aliaj de argint și un fier neplacat, permițând astfel analiza cantitativă a compușilor organici.

Problema tehnică, pe care o rezolvă invenția, constă în determinarea naturii speciilor chimice din soluții multicomponent și a concentrației fiecărei specii chimice.

Sistemul conform invenției folosește o structură spectrometrică, ce se găsește fixată nedemontabil într-un sistem tip clește de măsurare cu strângere elastică a probei, clește legat, la rândul 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.

în vederea spectrofotometrării, soluția de analizat se va găsi sau va curge într-un sau printr-un tub cilindric din sticlă, prins între cele două bacuri ale cleștelui de măsurare, cu strângere elastică, grosimea soluției fotometrate fiind întotdeauna constantă și dată de valoarea diametrului interior al tubului din 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, în afară de cleștele de măsurare, doar module tipizate ce deservesc și alte aplicații spectrometrice;

RO 127046 Β1

- sistemul are o concepție și o construcție simple, se asamblează și se dezasam- 1 blează ușor, nu necesită întreținere, are un preț de cost scăzut, iar exploatarea acestuia nu reclamă personal de înaltă calificare. 3

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu figura ce reprezintă vederea de ansamblu și schema bloc a sistemului spectrometric de analiză. 5

Sistemul spectrometric de analiză, conform invenției, reprezintă o structură modulară, portabilă și multifuncțională, formată dintr-o parte fotometrică ce conține un clește C de mă- 7 surare, compus, la rândul lui, din două bacuri 1 și 2 de strângere 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, 9 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. în compunerea sistemului 11 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 13 UV-VIS-NIR, prevăzută cu un tambur 16 cu filtre, pentru analiza chimică cantitativă și o unitate 17 portabilă de calcul ce asigură atât achiziția, prelucrarea și afișarea datelor, cât și 15 alimentarea electrică a spectrometrului 14 miniatural, precum și a sursei 15 de radiație, prin intermediul tensiunii interfeței USB. 17

Claims

1 Revendicare

3 Sistem spectrometric de analiză, caracterizat prin aceea că este format dintr-un clește de măsurare, compus, la rândul lui, din niște bacuri (1 și 2) de strângere și din niște

5 brațe (3 și 4) de apăsare, un arc (5) de apăsare, un știft (

6), niște capace (7 și 8) din tablă, o fibră optică (9) de iradiere, o oglindă miniaturală (10) cu reflexie totală, o lentilă colimatoare

7 (11) și o lentilă de focalizare (12), o fibră optică (13) receptoare, un spectrometru miniatural (14) cu rețea de difracție fixă și detector Diode Array, o sursă de radiație (15) de tip

9 UV-VIS-NIR, prevăzută cu un tambur cu filtre (16), pentru analiza chimică cantitativă și o unitate de calcul (17) portabilă care asigură atât achiziția, prelucrarea și afișarea datelor, cât 11 și alimentarea electrică a spectrometrului (14) miniatural, precum și a sursei (15) de radiație, prin intermediul tensiunii interfeței USB.