RU2530046C1

RU2530046C1 - Composition for generating gas-vapour mixture

Info

Publication number: RU2530046C1
Application number: RU2013119865/05A
Authority: RU
Inventors: Виталий Львович Будович; Дмитрий Виальевич Будович; Елена Боруховна Полотнюк
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Бюро аналитического приборостроения "Хромдет-Экология"
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2014-10-10

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: said composition contains powder of a gel-forming polymer which is xanthane gum or hydroxyethyl cellulose at pH 1-6, and aqueous hydrofluoric acid solution, the vapour of which is used to clean an ionisation chamber.

EFFECT: invention enables to clean the inside of a photoionisation detector from contaminants, including a lamp window from silicon dioxide, without dismantling the detector with complete restoration of performance.

1 dwg

Description

Изобретение относится к составам для создания газопаровой смеси, очищающей внутренний объем фотоионизационного детектора (ФИД), в том числе окно фотоионизационной лампы от загрязнений, в том числе от диоксида кремния.The invention relates to compositions for creating a gas-vapor mixture cleaning the internal volume of a photoionization detector (PID), including the window of a photoionization lamp, from contaminants, including silicon dioxide.

Известно, что для устранения проблем, связанных с загрязнением ФИД, производители аналитического оборудования рекомендуют производить периодическую очистку внутреннего объема ФИД путем разборки и последующей протирки окна лампы, электродов и других элементов веществами, удаляющими загрязнения, например ацетоном, метанолом или фтористоводородной кислотой. Недостатком этого способа очистки является необходимость разборки и сборки ФИД, что при регулярном выполнении этой процедуры усложняет процесс его обслуживания. Кроме того, процедура очистки неудобна, требует принятия дополнительных мер техники безопасности работы с вредными жидкостями. В то же время следует отметить, что если речь идет о химических загрязнениях, то можно использовать не жидкость, а ее пары, применяя для этого, например, генераторы газопаровых смесей.It is known that to eliminate problems associated with PID contamination, manufacturers of analytical equipment recommend periodic cleaning of the PID internal volume by disassembling and then wiping the lamp window, electrodes, and other elements with contaminants that remove contaminants, such as acetone, methanol, or hydrofluoric acid. The disadvantage of this method of cleaning is the need for disassembly and assembly of the PID, which with the regular execution of this procedure complicates the process of its maintenance. In addition, the cleaning procedure is inconvenient, requires additional safety measures for working with harmful liquids. At the same time, it should be noted that when it comes to chemical pollution, it is possible to use not liquid, but its vapors, using, for example, gas-vapor mixture generators.

Известен генератор парогазовой смеси, в составе которого использован порошок полимерного гидрогеля - полимерной трехмерной сшитой системы на основе полимеров, содержащей водный раствор вещества, например аммиака (см. патент на полезную модель RU 77440 VI, МПК G01 7/14, 2008 г.). Однако известный состав, используемый в этом генераторе, не может быть применен для очистки внутреннего объема ФИД от загрязнений, в частности, для очистки окна лампы ФИД от диоксида кремния, оседающего на окне в виде пыли и являющегося основной причиной снижения чувствительности ФИД, а также увеличения его шума и дрейфа.A steam-gas mixture generator is known, in the composition of which a polymer hydrogel powder is used - a polymer three-dimensional crosslinked system based on polymers containing an aqueous solution of a substance, for example ammonia (see utility model patent RU 77440 VI, IPC G01 7/14, 2008). However, the known composition used in this generator cannot be used to clean the internal volume of the PID from contamination, in particular, to clean the window of the PID lamp from silicon dioxide deposited on the window in the form of dust and which is the main reason for reducing the sensitivity of the PID, as well as increasing its noise and drift.

Задача изобретения состояла в разработке такого состава для генератора паровоздушной смеси, который бы производил очистку внутреннего объема ФИД, в том числе окна лампы от диоксида кремния, но не требовал бы при этом разборки и последующей сборки детектора.The objective of the invention was to develop such a composition for a vapor-air mixture generator that would clean the internal volume of the PID, including the lamp window, from silicon dioxide, but would not require disassembly and subsequent assembly of the detector.

Указанная задача решается тем, что предложен состав для генератора газопаровой смеси, содержащий порошок гелеобразующего полимера и водный раствор вещества, в котором согласно изобретению в качестве вещества использовано соединение, пары которого очищают внутренний объем ФИД от загрязнений, в том числе окно фотоионизационной лампы от загрязнений, в том числе от диоксида кремния.This problem is solved by the fact that a composition is proposed for a gas-vapor mixture generator containing a gel-forming polymer powder and an aqueous solution of a substance, in which according to the invention a compound is used as a substance, the vapors of which clean the internal volume of the PID from pollution, including the window of the photoionization lamp from pollution, including silica.

В преимущественном варианте состава для генератора в качестве водного раствора вещества использован водный раствор фтористоводородной кислоты, пары которой очищают окно лампы ФИД от диоксида кремния.In an advantageous embodiment of the composition for the generator, an aqueous solution of hydrofluoric acid is used as the aqueous solution of the substance, the vapors of which clean the silicon dioxide window of the PID lamp.

Еще одним отличием состава для генератора является то, что в качестве гелеобразующего полимера использован полимер, способный образовать гидрогель при значении рН от 1 до 6. В предпочтительном варианте состава в качестве гелеобразующего полимера использована ксантановая камедь или гидроксиэтилцеллюлоза.Another difference in the composition for the generator is that a polymer capable of forming a hydrogel at a pH of 1 to 6 is used as a gelling polymer. In a preferred embodiment of the composition, xanthan gum or hydroxyethyl cellulose are used as the gelling polymer.

Приготовление состава осуществляется следующим образом. Исходный гелеобразующий полимер в виде сухого порошка или гранул помещают в емкость, добавляют водный раствор вещества, пары которого очищают внутренней объем ФИД от загрязнений. Затем смесь перемешивают и оставляют на 5-10 часов. За это время происходит набухание гранул с образованием гидрогеля, частично заполняющего внутренний объем емкости. В преимущественном варианте состава в качестве гелеобразующего полимера используют ксантановую камедь (0,5 г), в качестве вещества, пары которого очищают внутренний объем ФИД, в том числе окно фотоионизационной лампы от диоксида кремния - 20% водный раствор фтористоводородной кислоты (30 мл).Preparation of the composition is as follows. The initial gelling polymer in the form of a dry powder or granules is placed in a container, an aqueous solution of a substance is added, the vapors of which purify the internal volume of the PID from contamination. Then the mixture is stirred and left for 5-10 hours. During this time, the granules swell to form a hydrogel, partially filling the internal volume of the container. In a preferred embodiment of the composition, xanthan gum (0.5 g) is used as a gelling polymer, as a substance, the vapors of which clean the internal volume of the PID, including the window of a photoionization lamp from silicon dioxide - a 20% aqueous solution of hydrofluoric acid (30 ml).

Емкость должна быть выполнена из материала, устойчивого к воздействию фтористоводородной кислоты, например полиэтилена.The container must be made of a material resistant to hydrofluoric acid, such as polyethylene.

Применение состава для генерирования газопаровой смеси производится с помощью генератора газопаровой смеси, схематически представленного на рис.1.The use of the composition for generating a gas-vapor mixture is carried out using a gas-vapor mixture generator, schematically shown in Fig. 1.

Генератор содержит емкость 1 с предложенным составом 2, смеситель 3, установленный над емкостью 1, патрубок 4 для подвода газа, например воздуха, и патрубок 5 для вывода газопаровой смеси из смесителя 3. На поверхности гидрогеля находится пластина 6 с отверстиями 7, выполненная из инертного материала, например полиэтилена. Она служит для фиксации состава 2 в емкости 1 при ее использовании и транспортировке. В газовом канале 8 для подвода газа в патрубок 4 смесителя 3 последовательно установлены фильтр-поглотитель 9 и компрессор 10.The generator contains a container 1 with the proposed composition 2, a mixer 3 mounted above the container 1, a pipe 4 for supplying gas, such as air, and a pipe 5 for discharging the gas-vapor mixture from the mixer 3. On the surface of the hydrogel there is a plate 6 with holes 7 made of inert material, such as polyethylene. It serves to fix the composition 2 in the tank 1 during its use and transportation. In the gas channel 8 for supplying gas to the pipe 4 of the mixer 3, a filter absorber 9 and a compressor 10 are installed in series.

Генерация смеси происходит следующим образом. Поток воздуха, создаваемый компрессором 10 и очищенный фильтром 9 от пыли, влаги и загрязнений, подается в смеситель 3, установленный на емкости 1, где насыщается парами фтористого водорода, эмитируемыми предложенным составом. Смесь воздуха и паров фтористого водорода вводится через штуцер 5 на вход ФИД 11 и производит очистку внутреннего объема последнего, в том числе окна лампы, электродов, выводится из него и поступает в поглотитель 12, где поглощается сорбентом, предотвращающим выброс вредных веществ в воздух.The generation of the mixture is as follows. The air stream created by the compressor 10 and cleaned by the filter 9 from dust, moisture and contaminants is supplied to the mixer 3 installed on the tank 1, where it is saturated with hydrogen fluoride vapors emitted by the proposed composition. A mixture of air and hydrogen fluoride vapors is introduced through the nozzle 5 to the input of the PID 11 and purifies the internal volume of the latter, including the lamp window, electrodes, is discharged from it and enters the absorber 12, where it is absorbed by a sorbent that prevents the release of harmful substances into the air.

Срок службы (годности) разработанного состава зависит от количества фтористоводородной кислоты, поглощенной гидрогелем, и расхода смеси.The service life (shelf life) of the developed composition depends on the amount of hydrofluoric acid absorbed by the hydrogel and the flow rate of the mixture.

Благодаря отмеченным выше особенностям выполнения состава для генерирования газопаровой смеси обеспечивается достижение технического результата, который состоит в том, что производится очистка внутреннего объема ФИД, в том числе окна лампы ФИД от диоксида кремния, без разборки детектора с полным восстановлением технических характеристик ФИД. При этом обеспечивается безопасная работа персонала и не происходит выброса вредных веществ.Due to the above-mentioned features of the composition for generating a gas-vapor mixture, a technical result is achieved, which consists in cleaning the internal volume of the PID, including the window of the PID lamp from silicon dioxide, without disassembling the detector with full restoration of the technical characteristics of the PID. This ensures the safe operation of personnel and does not release harmful substances.

Claims

A composition for generating a gas-vapor mixture for cleaning the internal volume of the ionization chamber of a photoionization detector, containing a gelling polymer powder and an aqueous solution of a substance, vapors of which are used to clean the internal volume of a photoionization detector, characterized in that an aqueous solution of hydrofluoric acid is used as an aqueous solution of the substance, and Xanthan gum or hydroxyethyl cellulose at a pH of 1 to 6 were used as a gelling polymer.