RU2444720C1 - Method of measuring trace elements in air stream - Google Patents

Method of measuring trace elements in air stream Download PDF

Info

Publication number
RU2444720C1
RU2444720C1 RU2010137375/28A RU2010137375A RU2444720C1 RU 2444720 C1 RU2444720 C1 RU 2444720C1 RU 2010137375/28 A RU2010137375/28 A RU 2010137375/28A RU 2010137375 A RU2010137375 A RU 2010137375A RU 2444720 C1 RU2444720 C1 RU 2444720C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aerosol
air
enlargement
detecting
condensation
Prior art date
Application number
RU2010137375/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рубен Арамович Кянджециан (RU)
Рубен Арамович Кянджециан
Вадим Яковлевич Кателевский (RU)
Вадим Яковлевич Кателевский
Дмитрий Александрович Коныжев (RU)
Дмитрий Александрович Коныжев
Валентина Георгиевна Русанюк (RU)
Валентина Георгиевна Русанюк
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
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 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority to RU2010137375/28A priority Critical patent/RU2444720C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2444720C1 publication Critical patent/RU2444720C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to analytical methods of measuring impurities in a gas, which is based on converting impurity molecules into aerosol particles and subsequent detection of the aerosol, and can be used in high-sensitivity gas analysers used to solve environmental problems, as well as in diagnosis of diseases by analysing exhaled air. The method of measuring trace elements in an air stream involves converting impurity molecules into a condensation nucleus. The nuclei undergo two-step enlargement to size of aerosol particles in supersaturated vapour of the detecting substances in thermodiffusion-type condensation devices and light-scattering of the obtained aerosol is measured. To perform conversion, the stream is heated to 200-600°C, and the detecting substance used at the first enlargement step is semi-volatile organic acids with ionisation constant in water of 4·10-2-2·10-1.
EFFECT: high sensitivity and selectivity of detecting ammonia and organic amines in atmospheric air.
1 tbl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к аналитическим методам измерения примесей в газе, основанным на превращении молекул примеси в аэрозольные частицы и последующей регистрации аэрозоля, и может быть использовано в высокочувствительных газоанализаторах, необходимых для решения экологических задач, а также в задачах диагностики заболеваний по анализу выдыхаемого воздуха.The invention relates to analytical methods for measuring impurities in a gas, based on the conversion of impurity molecules into aerosol particles and subsequent registration of an aerosol, and can be used in highly sensitive gas analyzers necessary for solving environmental problems, as well as in problems of diagnosing diseases by analyzing exhaled air.

Известен способ определения микропримесей в газе, включающий превращение в конвертирующем устройстве молекул целевого компонента в ядра конденсации молекулярного размера (МоЯК), последующее двухступенчатое укрупнение МоЯК в конденсационных устройствах смесительного типа сначала в пересыщенных парах весьма труднолетучего вещества, специфически взаимодействующего с МоЯК (так называемое «проявление»), затем в пересыщенных парах диизобутилфталата («укрупнение») с образованием монодисперсного аэрозоля и регистрацию полученного аэрозоля нефелометрическим методом (Коган Я.И., а.с. СССР №188132, Кл G01N 15/12, 1961 г.).A known method for determining microimpurities in a gas, including converting the target component molecules into molecular-size condensation nuclei (MOX) in a converting device, followed by a two-stage enlargement of MOX in condensation devices of a mixing type, first in supersaturated vapors of a highly refractory substance that specifically interacts with MOX (the so-called "manifestation "), Then in supersaturated vapors of diisobutyl phthalate (" enlargement ") with the formation of a monodisperse aerosol and registration of the resulting aerosol Nola by the nephelometric method (Y.I. Kogan, USSR AS, No. 188132, Cl G01N 15/12, 1961).

Этот метод позволяет определять некоторые металлоорганические соединения в чистом сухом воздухе с чувствительностью до 10-7 мг/м3.This method allows you to determine some organometallic compounds in clean, dry air with a sensitivity of up to 10 -7 mg / m 3 .

Недостатком этого способа является его относительная сложность, связанная с необходимостью точного поддержания постоянства многих параметров, влияющих на коэффициент преобразования концентрации целевого компонента в фототок нефелометра: трех расходов газа-носителя: основного потока и расходов через испарители конденсационных устройств для создания пересыщения (пересыщение проявляющего и укрупняющего веществ в этом способе осуществляют путем смешения горячего потока, несущего насыщенный пар, с холодным потоком, несущим МоЯК), четырех температур испарителей и смесителей проявляющего и укрупняющего конденсационных устройств.The disadvantage of this method is its relative complexity associated with the need to accurately maintain the constancy of many parameters that affect the coefficient of conversion of the concentration of the target component into the photocurrent of the nephelometer: three carrier gas flows: the main flow and flows through the evaporators of the condensation devices to create a supersaturation (developing and enlarging supersaturation substances in this method is carried out by mixing a hot stream that carries saturated steam, with a cold stream that carries MOX), four ex temperature evaporators and mixers developing and coarsens condensing devices.

Другим недостатком является связанный с предложенным способом создания пересыщения высокий расход газа-носителя (2÷20 дм3/мин), не позволяющий применить предварительное накопление и газохроматографическое разделение пробы. Это, в свою очередь, приводит к низкой избирательности определения целевых компонентов.Another disadvantage is the high consumption of the carrier gas (2 ÷ 20 dm 3 / min) associated with the proposed method for creating supersaturation, which does not allow the use of preliminary accumulation and gas chromatographic separation of the sample. This, in turn, leads to low selectivity in determining the target components.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является принятый за прототип способ определения микропримесей в газе, включающий превращение в конвертирующем устройстве молекул целевого компонента в ядра конденсации молекулярного размера (МоЯК), последующее двухступенчатое укрупнение МоЯК в конденсационных устройствах термодиффузионного типа сначала в пересыщенных парах весьма труднолетучего вещества, специфически взаимодействующего с МоЯК, затем в пересыщенных парах диизобутилфталата с образованием монодисперсного аэрозоля и регистрацию полученного аэрозоля нефелометрическим методом (Кянджециан Р.А., Кателевский В.Я. и Бакунин Г.Г., Патент Р.Ф. №2061219, класс G01N 15/00, Бюл. №15, 1996 г.).The closest to the proposed technical essence and the achieved result is the prototype method for determining microimpurities in gas, which includes converting the target component molecules into molecular-size condensation nuclei (MOJCs) in a converting device, followed by a two-stage enlargement of molecular masses in thermodiffusion condensation devices, first in supersaturated vapors a highly non-volatile substance that specifically interacts with MOX, then in supersaturated diisobutyl phthalate vapors with monodisperse aerosol and registration of the obtained aerosol by the nephelometric method (Kanzhetsian R.A., Katelevsky V.Ya. and Bakunin G.G., Patent R.F. No. 2061219, class G01N 15/00, Bull. No. 15, 1996 )

В этом способе расход газа-носителя составляет 100÷500 см3/мин, что позволило применить газохроматографическое разделение пробы и избирательно определять в атмосферном воздухе некоторые металлоорганические соединения с очень высокой чувствительностью.In this method, the flow rate of the carrier gas is 100 ÷ 500 cm 3 / min, which allowed the use of gas chromatographic separation of the sample and selectively determine in the atmospheric air some organometallic compounds with very high sensitivity.

Недостатком способа-прототипа является низкая чувствительность и избирательность, а также нелинейность отклика детектора при определении в воздухе органических аминов, что связано с применением в качестве проявляющих веществ pH нейтральных соединений (аминокислота или сложный эфир) и фотовоздействия для превращения молекул определяемых компонентов в ядра конденсации.The disadvantage of the prototype method is the low sensitivity and selectivity, as well as the non-linearity of the response of the detector when determining organic amines in air, which is associated with the use of pH neutral compounds (amino acid or ester) as a developing substance and photo exposure to convert the molecules of the determined components into condensation nuclei.

Задачей изобретения является повышение чувствительности и избирательности определения в атмосферном воздухе аммиака и органических аминов.The objective of the invention is to increase the sensitivity and selectivity of the determination of atmospheric ammonia and organic amines.

Поставленная задача решается предлагаемым способом измерения микропримесей в потоке воздуха, включающим конвертирование молекул примеси в ядра конденсации путем нагрева анализируемого потока до 200÷600°С, последующее двухступенчатое укрупнение ядер до размера аэрозольных частиц в конденсационных устройствах термодиффузионного типа сначала в пересыщенном паре труднолетучей органической кислоты со значением константы ионизации в воде 4·10-2-2·10-1, затем в пересыщенном паре диизобутилфталата и измерение светорассеяния полученного аэрозоля.The problem is solved by the proposed method for measuring microimpurities in an air stream, including converting impurity molecules into condensation nuclei by heating the analyzed stream to 200–600 ° C, followed by two-stage enlargement of the nuclei to the size of aerosol particles in thermal diffusion condensation devices, first in a supersaturated pair of hardly volatile organic acid with value ionization constants in water 4 10 -2 -2 · 10 -1, and then a supersaturated vapor of diisobutyl phthalate and light scattering measurement obtained AER sol.

Отличие предлагаемого способа от прототипа заключается в том, что конвертирование молекул примеси в ядра конденсации проводят при температуре потока 200÷600°С.The difference of the proposed method from the prototype is that the conversion of impurity molecules into condensation nuclei is carried out at a flow temperature of 200 ÷ 600 ° C.

Другое отличие заключается в том, что в качестве детектирующего вещества на первой ступени укрупнения используют труднолетучие органические кислоты со значением константы ионизации в воде 4·10-2-2·10-1.Another difference is that as a detecting substance in the first stage of enlargement, volatile organic acids with an ionization constant in water of 4 · 10 -2 -2 · 10 -1 are used .

Сущность изобретения поясняется схемой (фиг.1) и графиками (фиг.2-6).The invention is illustrated by the diagram (figure 1) and graphs (figure 2-6).

На фиг.1 представлена схема измерения микропримесей аминов в воздухе по предлагаемому способу, на которой приняты обозначения:Figure 1 presents a diagram of the measurement of trace amounts of amines in air according to the proposed method, which adopted the notation:

1, 13 - побудители расхода;1, 13 - cost drivers;

2, 11, 14 - комбинированный фильтр для поглощения паров и аэрозолей;2, 11, 14 - combined filter for the absorption of vapors and aerosols;

3 - кран-переключатель;3 - crane switch;

4 - аэрозольный фильтр;4 - aerosol filter;

5 - газохроматографическая колонка;5 - gas chromatographic column;

6 - термоконвертор;6 - thermal converter;

7 - блок двухступенчатого укрупнения ядер конденсации, включающий:7 - block two-stage enlargement of the condensation nuclei, including:

8 - проявляющее конденсационное устройство;8 - showing a condensing device;

9 - укрупняющее конденсационное устройство;9 - enlarging condensation device;

10 - аэрозольный нефелометр;10 - aerosol nephelometer;

12 - самописец;12 - recorder;

15 - измеритель расхода (ротаметр);15 - flow meter (rotameter);

16 - емкость с осушителем;16 - capacity with a desiccant;

17 - регулятор-измеритель расхода;17 - flow meter controller;

18 - концентратор.18 - hub.

Предлагаемый способ определения микропримесей аминов в воздухе осуществляют следующим образом (см. фиг.1). В начале цикла измерения микронагнетатель (1) в течение определенного времени просасывает подлежащий анализу воздух через аэрозольный фильтр (4), концентратор (18) и комбинированный фильтр (2). При этом на концентраторе адсорбируются пары присутствующих в воздухе веществ, в том числе целевых компонентов (аминов). Массы mi накопленных веществ определяются формулой (1):The proposed method for determining the trace amounts of amines in air is as follows (see figure 1). At the beginning of the measurement cycle, the micro-supercharger (1) for a certain time sucks the air to be analyzed through an aerosol filter (4), a concentrator (18) and a combination filter (2). At the same time, pairs of substances present in the air, including target components (amines), are adsorbed on the concentrator. The masses m i of the accumulated substances are determined by the formula (1):

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где Сi - концентрация I-ого компонента в анализируемом воздухе;where C i is the concentration of the I-th component in the analyzed air;

V - объем отобранной пробы;V is the volume of the sample taken;

v - расход воздуха при отборе пробы;v - air consumption during sampling;

τ - время отбора пробы.τ is the sampling time.

Затем с помощью крана-переключателя (3) концентратор включается в линию газа-носителя, состоящую из микронагнетателя (13), фильтра (14), емкости с осушителем (16), регулятора расхода (17), газохроматографической колонки (5), термоконвертора (6), блока укрупнения ядер конденсации (7), состоящего из проявляющего конденсационного устройства (8) и укрупняющего конденсационного устройства (9), и фотоэлектрического аэрозольного нефелометра (10) с самописцем (12).Then, with the help of a switch valve (3), the concentrator is connected to the carrier gas line, which consists of a micro-blower (13), a filter (14), a tank with a dryer (16), a flow regulator (17), a gas chromatographic column (5), and a thermal converter ( 6), an enlargement unit for condensation nuclei (7), consisting of a developing condensation device (8) and an enlarging condensation device (9), and a photoelectric aerosol nephelometer (10) with a recorder (12).

После небольшой паузы для успокоения потоков производят кратковременный (в течение нескольких секунд) нагрев концентратора, в результате которого происходит десорбция накопленных продуктов в поток газа-носителя. Далее по ходу потока в газохроматографической колонке (5) происходит разделение компонентов пробы. Затем в термоконверторе (6) при температуре 200÷600°С в результате неполного окисления кислородом воздуха происходит конверсия аминосоединений в ядра конденсации.After a short pause, in order to calm the flows, a short-term (within several seconds) heating of the concentrator is carried out, as a result of which the accumulated products are desorbed into the carrier gas stream. Further along the flow in the gas chromatographic column (5), the separation of the sample components occurs. Then, in the thermal converter (6) at a temperature of 200 ÷ 600 ° C, as a result of incomplete oxidation by atmospheric oxygen, the amino compounds are converted to condensation nuclei.

Далее в проявляющем конденсационном устройстве (8) под воздействием пересыщенных паров труднолетучей сильной органической кислоты с константой ионизации 4·10-2-2·10-1 происходит первичное укрупнение ядер конденсации до размеров ~0,01 мкм. В следующем конденсационном устройстве (9) в пересыщенном паре диизобутилфталата образуется монодисперсный аэрозоль с радиусом частиц ~0,25 мкм, который далее поступает в «факел» аэрозольного нефелометра (10) для измерения его светорассеяния, характеризуемого значением фототока I, которое фиксируется самописцем (12). Факел нефелометра обдувается очищенным с помощью фильтра (14) от аэрозольных примесей потоком воздуха, измеряемым ротаметром (15). На выходе из нефелометра воздух очищается от примесей аэрозоля и паров детектирующих веществ противогазовой коробкой (11).Then, in the developing condensation device (8), under the influence of supersaturated vapors of a hardly volatile strong organic acid with an ionization constant of 4 × 10 -2 -2 · 10 -1 , primary condensation nuclei enlarge to sizes ~ 0.01 μm. In the next condensation device (9), a monodisperse aerosol with a particle radius of ~ 0.25 μm is formed in a supersaturated pair of diisobutyl phthalate, which then enters the “torch” of the aerosol nephelometer (10) to measure its light scattering, characterized by the value of photocurrent I, which is recorded by the recorder (12 ) The nephelometer torch is blown by a stream of air cleaned by means of a filter (14) from aerosol impurities, measured by a rotameter (15). At the outlet of the nephelometer, the air is cleaned of aerosol impurities and the vapors of the detecting substances with a gas mask (11).

На ленте самописца отобразится хроматограмма продуктов десорбции с концентратора.A chromatogram of the desorption products from the concentrator will be displayed on the tape of the recorder.

Площади пиков компонентов Si или их высоты Hi пропорциональны массам накопленных веществ mi, а в соответствии с формулой (1) и их концентрациям в воздухе Ci:The peak areas of the components S i or their heights H i are proportional to the masses of accumulated substances m i , and in accordance with formula (1) and their concentrations in air C i :

Figure 00000002
Figure 00000002

Калибровку газоанализатора (т.е. определение констант А или А1 в формулах (2) с использованием предлагаемого способа осуществляют путем подачи на вход газоанализатора паровоздушной смеси, содержащей известные микроконцентрации амина, полученные путем разбавления в известное число раз его насыщенного пара. Датчик насыщенного пара термостатирован с точностью ±0,1°С.Calibration of the gas analyzer (ie, determination of the constants A or A 1 in formulas (2) using the proposed method is carried out by supplying to the gas analyzer inlet a steam-air mixture containing known micro-concentrations of amine obtained by diluting its saturated steam a known number of times. Saturated steam sensor thermostated with an accuracy of ± 0.1 ° C.

На фиг.2-5 представлены примеры определения с помощью предлагаемого способа паров никотина в воздухе. Во всех случаях для газохроматографического разделения использовалась поликапиллярная колонка с силиконовой фазой OV-1301, расход газа-носителя 200 см3/мин.).Figure 2-5 presents examples of determination using the proposed method of nicotine vapor in the air. In all cases, for gas chromatographic separation, a polycapillary column with an OV-1301 silicone phase was used, the carrier gas flow rate of 200 cm 3 / min.).

Фиг.2 отвечает анализу воздуха с концентрацией паров никотина, равной 2,5·10-5 мг/дм3; проявляющее вещество - щавелевая кислота; температура конверсии 540°С; температура колонки - 60°С (звездочкой обозначен пик никотина).Figure 2 corresponds to the analysis of air with a concentration of nicotine vapor equal to 2.5 · 10 -5 mg / DM 3 ; the developing substance is oxalic acid; conversion temperature 540 ° C; column temperature - 60 ° С (the nicotine peak is marked with an asterisk).

На фиг.3 представлено определение паров никотина с использованием в качестве проявляющего вещества пикриновой кислоты; температура конверсии 540°С; температура колонки - 61°С; концентрация никотина в воздухе - 5·10-5 мг/дм3.Figure 3 presents the definition of nicotine vapor using picric acid as a developing substance; conversion temperature 540 ° C; column temperature - 61 ° C; the concentration of nicotine in the air is 5 · 10 -5 mg / DM 3 .

Фиг.4 отвечает анализу пробы воздуха (1 дм3), отобранной над табаком (проявитель - пикриновая кислота, температура конверсии 555°С, температура колонки - 61°С). Пик 343 с соответствует никотину, а 430 с, по-видимому, - анабазину.Figure 4 corresponds to the analysis of an air sample (1 dm 3 ) taken over tobacco (the developer is picric acid, the conversion temperature is 555 ° C, the column temperature is 61 ° C). Peak 343 s corresponds to nicotine, and 430 s, apparently, corresponds to anabazine.

На фиг.5 представлена хроматограмма пробы воздуха (3 дм), выдыхаемого курильщиком через несколько минут после курения (температуры конверсии и колонки соответственно 555 и 61°С; проявитель - пикриновая кислота). Пики со временем удерживания 302, 355 и 455 секунд всегда присутствуют в выдохах курильщиков; два последних отвечают никотину и анабазину.Figure 5 presents the chromatogram of an air sample (3 dm) exhaled by a smoker several minutes after smoking (conversion temperatures and columns, respectively 555 and 61 ° C; developer is picric acid). Peaks with a retention time of 302, 355 and 455 seconds are always present in the exhalations of smokers; the last two correspond to nicotine and anabazine.

На фиг.6 представлены хроматограммы проб воздуха, содержащего примеси декана и триэтиламина. Температура колонки 30°С; расход газа-носителя 150 см3/мин. Сплошная линия отвечает предлагаемому способу (температура конверсии 200°С, проявитель - пикриновая кислота, концентрация декана 10-1 мг/дм3, триэтиламина - 3·10-6 мг/дм3), а пунктирная линия - прототипу (фотоконверсия светом ртутной лампы, проявитель α-аминоизовалериановая кислота, концентрации декана и триэтиламина равны 10-1 мг/дм3). Цифрой 1 обозначен пик декана, цифрой 2 - триэтиламина.Figure 6 presents chromatograms of air samples containing impurities of decane and triethylamine. Column temperature 30 ° C; carrier gas flow rate 150 cm 3 / min. The solid line corresponds to the proposed method (conversion temperature 200 ° C, the developer is picric acid, the concentration of decane is 10 -1 mg / dm 3 , triethylamine is 3 · 10 -6 mg / dm 3 ), and the dashed line corresponds to the prototype (photoconversion with light from a mercury lamp , the developer α-aminoisovalerianic acid, the concentration of decane and triethylamine are equal to 10 -1 mg / DM 3 ). The number 1 indicates the peak of the dean, the number 2 - triethylamine.

Сравнительные характеристики предлагаемого способа и прототипа представлены в таблице.Comparative characteristics of the proposed method and prototype are presented in the table.

ТаблицаTable Пределы обнаружения аммиака и аминов в воздухе с помощью предлагаемого способа и способа-прототипаThe detection limits of ammonia and amines in the air using the proposed method and the prototype method ПроявительDeveloper Константа ионизацииIonization constant Пределы обнаружения, мг/дм3 The limits of detection, mg / DM 3 НикотинNicotine ТриэтиламинTriethylamine ТриизоамиламинTriisoamylamine АммиакAmmonia Щавелевая кислотаOxalic acid 5·10-2 5 · 10 -2 1·10-6 1 · 10 -6 1·10-7 1 · 10 -7 7·10-8 7 · 10 -8 3·10-6 3 · 10 -6 Меллитовая кислотаMellitic acid 4·10-2 4 · 10 -2 1·10-7 1 · 10 -7 5·10-8 5 · 10 -8 3·10-8 3 · 10 -8 2·10-6 2 · 10 -6 Пикриновая кислотаPicric acid 2·10-1 2 · 10 -1 2·10-6 2 · 10 -6 1·10-7 1 · 10 -7 2·10-8 2 · 10 -8 3·10-6 3 · 10 -6 2,4,6-Триоксибензойная кислота2,4,6-trioxybenzoic acid 2·10-2 2 · 10 -2 ~1·10-3 ~ 1 · 10 -3 ~1·10-3 ~ 1 · 10 -3 ~1·10-3 ~ 1 · 10 -3 ~1·10-3 ~ 1 · 10 -3 α-Аминоизовалериановая кислота (прототип)α-aminoisovaleric acid (prototype) 3·10-11 3 · 10 -11 1·10-2 1 · 10 -2 1·10-2 1 · 10 -2 1·10-2 1 · 10 -2 1·10-2 1 · 10 -2

Как видно из представленных графиков (фиг.2-6) и таблицы, предлагаемый способ по сравнению со способом-прототипом обладает следующими преимуществами:As can be seen from the graphs (figure 2-6) and table, the proposed method in comparison with the prototype method has the following advantages:

- он позволяет определять амины в воздухе с чувствительностью в 3000-500000 раз выше, чем в способе-прототипе [ср. пределы обнаружения (ПрО) аминов в трех первых строках таблицы, отвечающие предлагаемому способу, со значениями ПрО в последней строке, отвечающими способу-прототипу];- it allows you to determine amines in the air with a sensitivity of 3000-500000 times higher than in the prototype method [cf. the detection limits (Ob) of amines in the first three rows of the table corresponding to the proposed method, with the Ob values in the last row corresponding to the prototype method];

- избирательность определения аминов по отношению к другим классам органических соединений, присутствующим в атмосферном воздухе, например, к углеводородам, в предлагаемом способе на несколько порядков превосходит таковую в способе-прототипе (см. хроматограммы на фиг.6, из которых ясно, что предлагаемый способ позволяет определять триэтиламин на фоне 30000-кратного избытка декана, тогда как в прототипе декан мешает определению триэтиламина уже в сопоставимой концентрации).- the selectivity of the determination of amines with respect to other classes of organic compounds present in atmospheric air, for example, hydrocarbons, in the proposed method is several orders of magnitude higher than that in the prototype method (see chromatograms in Fig.6, of which it is clear that the proposed method it allows triethylamine to be detected against a background of a 30,000-fold excess of decane, whereas in the prototype the decan interferes with the determination of triethylamine in a comparable concentration).

Что касается заявляемого диапазона значений констант ионизации Ка, то кислоты со значением Ка больше 2·10-1 (некоторые арилсульфоновые и т.д.) чувствительны к влаге (расплываются даже в сравнительно сухом воздухе, применяемом в качестве газа-носителя) и работают нестабильно во времени. А при использовании кислот со значением Ка меньше 4·10-2 (см. 2,4,6-триоксибензойную кислоту в табл.) - резко падает чувствительность определения аминов.With respect to the claimed range ionization constants K and, with the acid value and K is greater than 2 × 10 -1 (some arylsulfonic etc.) are sensitive to moisture (blur even in a relatively dry air is used as carrier gas) and work unstable in time. And when using acids with a K value less than 4 x 10 -2 (cm-2,4,6 trioksibenzoynuyu acid Table..) - detection sensitivity drops sharply amines.

Выход за рамки заявленного интервала температур (200-600°С) приводит:Going beyond the stated temperature range (200-600 ° C) leads to:

- при температуре ниже 200°С к уменьшению чувствительности определения труднолетучих аминов типа никотина из-за сильного уширения его ГХ-пика,- at a temperature below 200 ° C to a decrease in the sensitivity of the determination of hardly volatile amines such as nicotine due to the strong broadening of its GC peak,

- при температуре выше 600°С падает как чувствительность, так и избирательность определения аминов из-за сильного роста фона термоконвертора.- at temperatures above 600 ° C, both the sensitivity and selectivity of the determination of amines decrease due to the strong increase in the background of the thermal converter.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет избирательно определять в воздухе аммиак и амины с пределом обнаружения 3·10-6-2·10-8 мг/дм3. Способ может найти применение в задачах поиска наркотиков, для контроля загрязнения атмосферы, почвы и воды токсичными аминосоединениями, например несимметричным диметилгидразином, а также в диагностике некоторых заболеваний путем анализа выдыхаемого воздуха.Thus, the proposed method allows to selectively determine in the air ammonia and amines with a detection limit of 3 · 10 -6 -2 · 10 -8 mg / DM 3 . The method can be used in drug search tasks, to control pollution of the atmosphere, soil and water with toxic amino compounds, for example, asymmetric dimethylhydrazine, and also in the diagnosis of certain diseases by analyzing expired air.

Claims (1)

Способ измерения микропримесей в потоке воздуха, включающий конвертирование молекул примеси в ядра конденсации, последующее двухступенчатое укрупнение ядер до размера аэрозольных частиц в пересыщенных парах детектирующих веществ в конденсационных устройствах термодиффузионного типа и измерение светорассеяния полученного аэрозоля, отличающийся тем, что для конвертирования используют нагрев потока до 200÷600°С, а в качестве детектирующего вещества на первой ступени укрупнения используют труднолетучие органические кислоты со значением константы ионизации в воде 4·10-2-2·10-1. A method of measuring microimpurities in an air stream, including converting impurity molecules into condensation nuclei, subsequent two-stage enlargement of the nuclei to the size of aerosol particles in supersaturated pairs of detecting substances in thermal diffusion type condensation devices, and measuring the light scattering of the obtained aerosol, characterized in that the stream is heated to 200 to convert ÷ 600 ° C, and as a detecting substance in the first stage of enlargement, volatile organic acids with a value of m ionization constants in water 4 · 10 -2 · 10 -2 to -1.
RU2010137375/28A 2010-09-07 2010-09-07 Method of measuring trace elements in air stream RU2444720C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010137375/28A RU2444720C1 (en) 2010-09-07 2010-09-07 Method of measuring trace elements in air stream

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010137375/28A RU2444720C1 (en) 2010-09-07 2010-09-07 Method of measuring trace elements in air stream

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2444720C1 true RU2444720C1 (en) 2012-03-10

Family

ID=46029135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010137375/28A RU2444720C1 (en) 2010-09-07 2010-09-07 Method of measuring trace elements in air stream

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2444720C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3037421A (en) * 1956-07-27 1962-06-05 Gen Electric Condensation nuclei detector
RU2061219C1 (en) * 1994-03-17 1996-05-27 Рубен Арамович Кянджециан Method and device for coarsening condensation nuclei

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3037421A (en) * 1956-07-27 1962-06-05 Gen Electric Condensation nuclei detector
RU2061219C1 (en) * 1994-03-17 1996-05-27 Рубен Арамович Кянджециан Method and device for coarsening condensation nuclei

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Кателевский В.Я. и др. Автоматические газоанализаторы санитарно-гигиенического контроля содержания паров люизита и иприта. - Российский химический журнал, т.LIV, №3, с.107-113, 2010. Новоселов Ю.Н. и др. Эффект электрического поля при конверсии сероуглерода в ионизованном воздухе. - Письма в ЖТФ, т.28, выпуск 6, с.35-41, 26.03.2002. Кянджециан Р.А. и др. Аналитические возможности детектора молекулярных ядер конденсации для мониторинга атмосферы производств по переработке и уничтожению химического оружия. - Российский химический журнал, т.XLVI, №3, с.20-30, 2002. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pang et al. Determination of airborne carbonyls via pentafluorophenylhydrazine derivatisation by GC–MS and its comparison with HPLC method
US20050059157A1 (en) Systems and methods for measuring nitrate levels
US20140338540A1 (en) Exhaust gas flowmeter and exhaust gas analyzing system
CN102565262B (en) Determination method for hydrogen sulfide in mainstream smoke of cigarette
CN109991318A (en) A kind of tobacco juice for electronic smoke and fume component analysis method
Tumbiolo et al. Thermogravimetric calibration of permeation tubes used for the preparation of gas standards for air pollution analysis
US9110048B2 (en) Devices and methods for measuring the acidity of airborne matter using UV-visible spectrometry
Driedger et al. Determination of part-per-trillion levels of atmospheric sulfur dioxide by isotope dilution gas chromatography/mass spectrometry
RU2444720C1 (en) Method of measuring trace elements in air stream
Huang et al. Long-term sub second-response monitoring of gaseous ammonia in ambient air by positive inhaling ion mobility spectrometry
CN109884158B (en) Non-radioactive method for on-line monitoring of ammonia gas
CN104297386A (en) Method for adsorption and thermal desorption combined gas chromatographic-mass spectrometric measurement of benzene series in atmosphere
Rosman et al. Laboratory and field investigations of a new and simple design for the parallel plate denuder
CN203231974U (en) Photoelectric detection device of trimethylamine
RU2648018C1 (en) Method of determination of styrene concentration in atmospheric air by high-performance liquid chromatography
Yao et al. Underestimation of sulfate concentration in PM 2.5 using a semi-continuous particle instrument based on ion chromatography
Allegrini et al. Measurement of atmospheric pollutants relevant to dry acid deposition
RU2265205C1 (en) Device for detecting micro-admixtures in gas
RU2390750C2 (en) Method of monitoring impurities in air
de la Calle-Guntiñas et al. Purge and trap/thermal desorption device for the determination of dimethylselenide and dimethyldiselenide
RU2224996C1 (en) Method of gas-chromatographic determination of average shift doses of halogen anhydrites and anhydrites of carboxylic acids in air of working zone
RU2592208C1 (en) Method of separating and determining osmium (viii) in gas phase
Mikedi et al. Enhancing capabilities of aspiration-type Ion Mobility Spectrometer using a Pulsed Sampling System and a heated transfer line
RU2556294C1 (en) Method of determining concentration of acrolein in air by method of high performance liquid chromatography
Ravi Krishna et al. Air Quality Monitoring and Techniques

Legal Events

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

Effective date: 20140908

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20171003

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180908

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20210517