RU2176077C2 - Method of determining solid residue in a liquid - Google Patents

Method of determining solid residue in a liquid Download PDF

Info

Publication number
RU2176077C2
RU2176077C2 RU99125090/28A RU99125090A RU2176077C2 RU 2176077 C2 RU2176077 C2 RU 2176077C2 RU 99125090/28 A RU99125090/28 A RU 99125090/28A RU 99125090 A RU99125090 A RU 99125090A RU 2176077 C2 RU2176077 C2 RU 2176077C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
liquid
frequency
sample
resonator
piezoelectric
Prior art date
Application number
RU99125090/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99125090A (en
Inventor
ева О.А. Фед
О.А. Федяева
Е.Г. Пошелюжна
Е.Г. Пошелюжная
Original Assignee
Омский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Омский государственный технический университет filed Critical Омский государственный технический университет
Priority to RU99125090/28A priority Critical patent/RU2176077C2/en
Publication of RU99125090A publication Critical patent/RU99125090A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2176077C2 publication Critical patent/RU2176077C2/en

Links

Landscapes

  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

FIELD: chemical-ecology analyses. SUBSTANCE: liquid is preliminarily filtered and sample of it in amount of 1-3 mcl is applied on piezoelectric AT-cut resonator with frequency at least 5 MHz. Resonator frequency changes Δf1 and Δf2, are determined before and after vaporization of liquid, respectively. Weight of sample and solid residue therein are calculated in terms of formula presented in description. EFFECT: accelerated analysis and increased determination accuracy.

Description

Изобретение относится к области химической экологии и может быть использовано для экспресс-анализа степени загрязненности воды и химически чистых жидкостей. The invention relates to the field of chemical ecology and can be used for express analysis of the degree of contamination of water and chemically pure liquids.

Известен фотометрический способ определения концентрации растворенных веществ в жидких растворах, основанный на законе Бугера-Ламберта-Бера:
D=E•L•C,
где D - оптическая плотность раствора;
Е - молярный коэффициент поглощения;
L - толщина слоя раствора;
С - концентрация растворенного вещества.
Known photometric method for determining the concentration of dissolved substances in liquid solutions, based on the law of Bouguer-Lambert-Bera:
D = E • L • C,
where D is the optical density of the solution;
E is the molar absorption coefficient;
L is the thickness of the solution layer;
C is the concentration of solute.

Фотометрический способ включает приготовление 5 - 6 стандартных окрашенных растворов, концентрации которых охватывают область возможных изменений концентраций исследуемого раствора, измерение величин их оптических плотностей, построение графика зависимости оптической плотности растворов от соответствующих им значений концентраций, измерение оптической плотности исследуемого раствора и графическое определение его концентрации. The photometric method involves the preparation of 5-6 standard colored solutions, the concentrations of which cover the range of possible changes in the concentrations of the test solution, measuring their optical densities, plotting the optical density of the solutions on their corresponding concentration values, measuring the optical density of the test solution and graphically determining its concentration.

Однако этот способ не позволяет определять содержание растворенных веществ в многокомпонентных бесцветных растворах, не поглощающих свет в видимой области спектра [1]. However, this method does not allow to determine the content of dissolved substances in multicomponent colorless solutions that do not absorb light in the visible spectrum [1].

Наиболее близким способом к заявляемому является весовой способ определения сухого остатка, содержащего минеральные и органические примеси в жидкостях [2], заключающийся в том, что жидкость в количестве 50 - 250 мл фильтруют, помещают в просушенную до постоянной массы взвешенную чашку из термостойкого материала и выпаривают досуха. Затем чашку с остатком высушивают в сушильном шкафу в течение двух часов, охлаждают в эксикаторе и взвешивают на аналитических весах. После этого чашку с остатком вновь помещают в сушильный шкаф на 30 минут, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Процесс высушивания проводят до тех пор, пока разность между двумя последовательными взвешиваниями будет не более 0,0004 грамма. Содержание сухого остатка определяют по формуле
X=(А-В)•1000/V,
где X - содержание сухого остатка, мг/л;
А - масса чашки с сухим остатком, мг;
В - масса пустой чашки, мг;
V - объем жидкости, взятой для анализа, мл.
The closest method to the claimed one is the weight method for determining the dry residue containing mineral and organic impurities in liquids [2], which consists in the fact that the liquid in the amount of 50 - 250 ml is filtered, placed in a weighed cup of heat-resistant material, dried to a constant weight, and evaporated to dryness. Then the cup with the residue is dried in an oven for two hours, cooled in a desiccator and weighed on an analytical balance. After that, the cup with the residue is again placed in the oven for 30 minutes, cooled in a desiccator and weighed. The drying process is carried out until the difference between two successive weighings is not more than 0.0004 grams. The solids content is determined by the formula
X = (A-B) • 1000 / V,
where X is the solids content, mg / l;
A is the mass of the cup with a dry residue, mg;
B is the mass of an empty cup, mg;
V is the volume of fluid taken for analysis, ml.

Указанный способ не позволяет быстро и точно осуществлять анализ, поскольку он предусматривает длительную (порядка нескольких часов), тщательную подготовку химической посуды и проб жидкости, а точность взвешивания определяется чувствительностью аналитических весов (~10-7кг).This method does not allow quick and accurate analysis, since it involves a long (of the order of several hours), thorough preparation of chemical glassware and liquid samples, and the accuracy of weighing is determined by the sensitivity of the analytical balance (~ 10 -7 kg).

Задачей изобретения является уменьшение продолжительности анализа и повышение точности определения сухого остатка в жидкости. The objective of the invention is to reduce the duration of the analysis and increase the accuracy of determining the dry residue in a liquid.

Поставленная задача решена за счет того, что в способе, по которому жидкость предварительно фильтруют, берут ее пробу, нагревают до полного испарения, взвешивают сухой остаток, пробу берут в количестве 1- 3 мкл, наносят на пьезокварцевый резонатор AT-среза с частотой не менее 5 МГц, определяют изменение частоты пьезокварцевого резонатора Δf1 и Δf2, соответственно до испарения жидкости и после него, а вес пробы и сухого остатка в ней определяют по формулам:
mпробы = ρ•N•S•Δf1/f 2 0 (1),
mсух.остатка = ρ•N•S•Δf2/f 2 0 (2),
где ρ- плотность кварца (2650 кг/м3);
N - частотный коэффициент кварцевой пластины AT-среза (1680 кГц•мм);
S - площадь электродов;
f0 - собственная частота пьезокварцевого резонатора;
Δf1- изменение частоты пьезокварцевого резонатора после нанесения на него пробы жидкости;
Δf2- изменение частоты пьезокварцевого резонатора после полного испарения жидкости.
The problem is solved due to the fact that in the method in which the liquid is pre-filtered, it is sampled, heated until complete evaporation, the dry residue is weighed, a sample is taken in an amount of 1-3 μl, and an AT-cut piezoelectric resonator with a frequency of at least 5 MHz, determine the frequency change of the piezoelectric quartz resonator Δf 1 and Δf 2 , respectively, before and after the evaporation of the liquid, and the weight of the sample and the dry residue in it is determined by the formulas:
m samples = ρ • N • S • Δf 1 / f 2 0 (1),
m dry residue = ρ • N • S • Δf 2 / f 2 0 (2)
where ρ is the density of quartz (2650 kg / m 3 );
N is the frequency coefficient of the AT-cut quartz plate (1680 kHz • mm);
S is the area of the electrodes;
f 0 is the natural frequency of the piezoelectric crystal;
Δf 1 - change in the frequency of the piezoelectric crystal after applying a liquid sample to it;
Δf 2 - change in the frequency of the piezoelectric quartz resonator after complete evaporation of the liquid.

Массу сухого остатка в 100 г жидкости определяют по формуле
Мсух.остатка/100 г = 100•mсух.остатка /mпробы (3)
Пример. Указанный способ был осуществлен для определения сухого остатка и взвешенных веществ в питьевой воде. Для определения сухого остатка воду отфильтровывали через бумажный фильтр, с помощью микрошприца отбирали пробу в количестве 1 мкл, наносили ее на пьезокварцевый резонатор АТ-среза с собственной частотой f0, равной 5 МГц, и по сдвигу частоты Δf1 определяли массу пробы (mпробы) по формуле (1). Затем нагревали пьезокварцевый резонатор при 50-60oC до полного испарения воды. Испарение считалось полным, если не происходило изменение частоты пьезокварцевого резонатора. Сухой остаток на поверхности пьезокварцевого резонатора изменяет его резонансную частоту на Δf2. Массу сухого остатка (Mсух.остатка) определяли по формуле (2) и пересчитывали на 100 грамм воды по формуле (3). Она составляла 0,37531776 г.
The mass of solids in 100 g of liquid is determined by the formula
M dry. residue / 100 g = 100 • m dry. residue / m sample (3)
Example. The specified method was carried out to determine the solids and suspended solids in drinking water. To determine the dry residue, water was filtered through a paper filter, using a microsyringe, a sample was taken in an amount of 1 μl, applied to a piezoelectric quartz AT-cut resonator with a natural frequency f 0 equal to 5 MHz, and the mass of the sample was determined from the frequency shift Δf 1 (m samples ) by the formula (1). Then the piezoelectric crystal was heated at 50-60 ° C until the water completely evaporated. Evaporation was considered complete if there was no change in the frequency of the piezoelectric crystal. The dry residue on the surface of the piezoelectric crystal changes its resonant frequency by Δf 2 . The mass of solids (M sol. Residue ) was determined by the formula (2) and was calculated per 100 grams of water by the formula (3). She was 0.37531776 g.

Для определения массы взвешенных частиц в 100 граммах воды указанным способом была определена масса сухого остатка в 100 граммах неотфильтрованной воды. Она составляла 0,91893700 г. Затем из массы сухого остатка в 100 граммах неотфильтрованной воды вычли массу сухого остатка в 100 граммах отфильтрованной воды. Отсюда масса взвешенных частиц составила 0,54362000 г в 100 г воды. To determine the mass of suspended particles in 100 grams of water in this way was determined the mass of solids in 100 grams of unfiltered water. It was 0.91893700 g. Then, the mass of dry residue in 100 grams of filtered water was subtracted from the dry mass in 100 grams of unfiltered water. Hence, the mass of suspended particles was 0.54362000 g in 100 g of water.

Продолжительность анализа составила 1-2 минуты, а точность взвешивания 10-11 кг.The analysis duration was 1-2 minutes, and the weighing accuracy of 10 -11 kg.

Источники информации
1. М.И. Булатов, И.П. Калинкин. Практическое руководство по фотокалориметрическим и спектрофотометрическим методам анализа. Л.: Xимия, 1968, с.92.
Sources of information
1. M.I. Bulatov, I.P. Kalinkin. A practical guide to photocalorimetric and spectrophotometric methods of analysis. L .: Chemistry, 1968, p. 92.

2. Унифицированные методы анализа вод. / Под ред. Ю.Ю. Лурье. М.: Xимия, 1971, с.44. 2. Unified methods of water analysis. / Ed. Yu.Yu. Lurie. M .: Chemistry, 1971, p. 44.

Claims (1)

Способ определения массы сухого остатка в жидкости, по которому жидкость предварительно фильтруют, берут ее пробу и нагревают до полного испарения, отличающийся тем, что пробу жидкости берут в количестве 1-3 мкл, наносят на пьезокварцевый резонатор АТ-среза с собственной частотой f0 не менее 5 МГц, определяют изменение частоты пьезокварцевого резонатора Δf1 и Δf2 соответственно до испарения жидкости и после него, а вес пробы и сухого остатка в ней определяют по формулам:
mпробы= ρ•N•S•Δf1/f 2 0 , mсуx.остатка= ρ•N•S•Δf2/f 2 0 ,
где ρ - плотность кварца (2650 кг/м3);
N - частотный коэффициент кварцевой пластины АТ-среза (1680 кГц•мм);
S - площадь электродов;
f0 - собственная частота пьезокварцевого резонатора;
Δf1 - изменение частоты пьезокварцевого резонатора после нанесения на него пробы жидкости;
Δf2 - изменение частоты пьезокварцевого резонатора после полного испарения жидкости.
The method of determining the mass of dry residue in a liquid, by which the liquid is pre-filtered, take its sample and heat until complete evaporation, characterized in that the liquid sample is taken in an amount of 1-3 μl, applied to an AT-cut piezoelectric crystal resonator with a natural frequency f 0 not less than 5 MHz, determine the frequency change of the piezoelectric quartz resonator Δf 1 and Δf 2, respectively, before and after evaporation of the liquid, and the weight of the sample and the dry residue in it is determined by the formulas:
m samples = ρ • N • S • Δf 1 / f 2 0 , m max . residual = ρ • N • S • Δf 2 / f 2 0 ,
where ρ is the density of quartz (2650 kg / m 3 );
N is the frequency coefficient of the AT-cut quartz plate (1680 kHz • mm);
S is the area of the electrodes;
f 0 is the natural frequency of the piezoelectric crystal;
Δf 1 - change in the frequency of the piezoelectric crystal resonator after applying a liquid sample to it;
Δf 2 - change in the frequency of the piezoelectric quartz resonator after complete evaporation of the liquid.
RU99125090/28A 1999-11-29 1999-11-29 Method of determining solid residue in a liquid RU2176077C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99125090/28A RU2176077C2 (en) 1999-11-29 1999-11-29 Method of determining solid residue in a liquid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99125090/28A RU2176077C2 (en) 1999-11-29 1999-11-29 Method of determining solid residue in a liquid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99125090A RU99125090A (en) 2001-09-10
RU2176077C2 true RU2176077C2 (en) 2001-11-20

Family

ID=20227488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99125090/28A RU2176077C2 (en) 1999-11-29 1999-11-29 Method of determining solid residue in a liquid

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2176077C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2680163C1 (en) * 2017-11-27 2019-02-18 Татьяна Анатольевна Кучменко Non-volatile compounds content in non-aqueous media determining method
CN114137122A (en) * 2021-12-01 2022-03-04 青岛海关技术中心 Method for rapidly identifying component content of full-sucrose syrup on customs inspection site

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Унифицированные методы анализа вод. // Под ред. Ю.Ю.Лурье. М., Химия, 1971, с.44. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2680163C1 (en) * 2017-11-27 2019-02-18 Татьяна Анатольевна Кучменко Non-volatile compounds content in non-aqueous media determining method
CN114137122A (en) * 2021-12-01 2022-03-04 青岛海关技术中心 Method for rapidly identifying component content of full-sucrose syrup on customs inspection site

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lorenzen A method for the continuous measurement of in vivo chlorophyll concentration
CN100526850C (en) Method for detecting crude oil water content
DE3476121D1 (en) Equipment for the measurement of fluorescence, turbidity, luminescence, or absorption
CA2239957A1 (en) Fluorescence polarization immunoassay diagnostic method
EP0557626B1 (en) Method and apparatus for measuring the amount of dissolved water in a liquid organic phase
GB2064115B (en) Determination of contaminant in air
RU2176077C2 (en) Method of determining solid residue in a liquid
FI57844C (en) FOERFARANDE FOER ATT FOERBAETTRA CHEMICAL ANALYZERS DOSERINGS- OCH MAETNOGGRANHET
US3275416A (en) Process and device for separating barbituric acid derivatives from biological samples, and for analyzing same
GB405598A (en) Method of determining the concentration of mixtures of substances
RU2219525C2 (en) Method of analysis of chemical composition of substances in liquid and gaseous environment with extractive concentration and facility for its realization
RU2287820C1 (en) Method for selective assay of nonylphenol in solution by using piezoelectric crystal immunosensor
RU2783815C1 (en) Method for determining the water content in an oil product
JP2539557B2 (en) Analytical sample pretreatment method
SU1465761A1 (en) Method of analyzing water in dioxane
RU2172944C2 (en) Method of determining water levels in crude oils, condensates, and petroleum products
RU2282183C1 (en) Resonance piezoelectric sensor
RU2366036C1 (en) Structure of piezo-resonance sensor
RU2760002C2 (en) Method for determining mass concentration of total iron in associated waters and waters of oil and gas condensate fields by x-ray fluorescence method
SU466420A1 (en) Method for quantitative determination of sizing on chemical fibers
RU2408012C1 (en) Method of detecting amino acid phenylalanine in aqueous solutions using piezoelectric sensor modified with molecular imprinted polymer
RU2229109C2 (en) Procedure of selection and analysis of samples to establish degree of contamination of surfaces by metallic mercury
RU2211447C1 (en) Method of determining summary content of nitro-c1-c3-alkanes in working zone air
RU2329495C1 (en) Test method for determining volatile acidity of wine
SU828842A1 (en) Method of determining aliphatic amines in hydrocarbons

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20031130