RU2607051C1 - Способ определения содержания солей в лечебно-столовых минеральных водах - Google Patents

Способ определения содержания солей в лечебно-столовых минеральных водах Download PDF

Info

Publication number
RU2607051C1
RU2607051C1 RU2015136757A RU2015136757A RU2607051C1 RU 2607051 C1 RU2607051 C1 RU 2607051C1 RU 2015136757 A RU2015136757 A RU 2015136757A RU 2015136757 A RU2015136757 A RU 2015136757A RU 2607051 C1 RU2607051 C1 RU 2607051C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
mhz
resonator
salts
medicinal
Prior art date
Application number
RU2015136757A
Other languages
English (en)
Inventor
Татьяна Анатольевна Кучменко
Ирина Александровна Грибоедова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО ВГУИТ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО ВГУИТ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО ВГУИТ)
Priority to RU2015136757A priority Critical patent/RU2607051C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2607051C1 publication Critical patent/RU2607051C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N5/00—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid
    • G01N5/04—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid by removing a component, e.g. by evaporation, and weighing the remainder
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

Изобретение относится к аналитической химии лечебно-столовых минеральных вод и может быть использовано для экспрессного определения концентрации солей в них, установления факта фальсификации. Способ определения содержания солей в лечебно-столовых минеральных водах характеризуется тем, что измерение массы нелетучих соединений в воде после удаления растворителя и летучих соединений проводят на масс-чувствительном резонаторе объемно-акустических волн с базовой частотой колебаний 8-10 МГц и серебряными электродами диаметром не менее 5 мм на кварцевой пластине, устанавливают в частотомер так, чтобы электроды были расположены горизонтально. Затем измеряют исходную частоту колебаний резонатора F0 (МГц), закрепляют в переносной держатель, на верхний электрод наносят микрошприцем 1 мкл анализируемой пробы воды без взвесей и высушивают каплю раствора в сушильном шкафу при температуре 95°C в течение 15 мин. Далее охлаждают резонатор в течение 5 мин в эксикаторе, устанавливают, держа за ножки, в частотомер и измеряют повторно частоту колебаний Fc (МГц). Затем рассчитывают изменение частоты колебаний кварцевой пластины до нанесения воды и после высушивания: ΔF=F0-Fc (МГц) и содержание солей в воде (г/л) по уравнению
Figure 00000008
,
где 39800 - коэффициент (г⋅МГц/л). При этом после каждого анализа проводится механическая очистка, удаление солей с помощью ватного аппликатора, смоченного в дистиллированной воде и прогрев очищенного резонатора, делают вывод о соответствии анализируемой воды нормам по показателю минерализации, который для лечебно-столовых вод составляет от 1 до 10 г/л. Техническим результатом является разработка способа, позволяющего определять содержание солей в лечебно-столовых минеральных водах, интенсифицировать процесс проведения анализа, снизить электрозатраты, установить факт фальсификации или соответствия ГОСТу. 2 ил.

Description

Изобретение относится к аналитической химии лечебно-столовых минеральных вод и может быть использовано для экспрессного определения концентрации солей в них, установления факта фальсификации.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ гравиметрического определения общей минерализации воды [Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации сухого и прокаленного остатков в пробах питьевых, природных и сточных вод гравиметрическим методом: ПНД Ф 14.1:2:4.261-10 - Введ. 2010-04-21 - М., 2010].
Недостатком существующего способа является длительность пробоподготовки и анализа, необходимость большого объема анализируемой пробы.
Технической задачей изобретения является разработка способа, позволяющего определять содержание солей в лечебно-столовых минеральных водах, интенсифицировать процесс проведения анализа, снизить электрозатраты, установить факт фальсификации или соответствия ГОСТу [Воды минеральные природные питьевые. Общие технические условия [Текст]: ГОСТ Р 54316-2011 - Введ. 2012-07-01 - М.: ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ", 2011].
Для решения технической задачи изобретения предложен способ определения содержания солей в лечебно-столовых минеральных водах, характеризующийся тем, что измерение массы нелетучих соединений в воде после удаления растворителя и летучих соединений проводят на масс-чувствительном резонаторе объемно-акустических волн с базовой частотой колебаний 8-10 МГц и серебряными электродами диаметром не менее 5 мм на кварцевой пластине, который устанавливают в частотомер так, чтобы электроды были расположены горизонтально, измеряют исходную частоту колебаний резонатора F0 (МГц), закрепляют в переносной держатель, на верхний электрод наносят микрошприцем 1 мкл анализируемой пробы воды без взвесей и высушивают каплю раствора в сушильном шкафу при температуре 95°C в течение 15 мин, охлаждают резонатор в течение 5 мин в эксикаторе, устанавливают, держа за ножки, в частотомер, измеряют повторно частоту колебаний Fc (МГц), рассчитывают изменение частоты колебаний кварцевой пластины до нанесения воды и после высушивания ΔF(МГц): ΔF=F0-Fc и содержание солей в воде (г/л) по уравнению
Figure 00000001
,
где 39800 – коэффициент
Figure 00000002
,
после каждого анализа проводится механическая очистка, удаление солей с помощью ватного аппликатора, смоченного в дистиллированной воде и прогрев очищенного резонатора, делают вывод о соответствии анализируемой воды нормам по показателю минерализации, который для лечебно-столовых вод составляет от 1 до 10 г/л.
Технический результат изобретения заключается в определении содержания солей в лечебно-столовых минеральных водах, интенсифицировании процесса проведения анализа, снижении электрозатрат, установлении факта фальсификации или соответствия ГОСТу [Воды минеральные природные питьевые. Общие технические условия [Текст]: ГОСТ Р 54316-2011 - Введ. 2012-07-01 - М.: ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ", 2011].
На чертежах представлены:
а - пример установки резонатора в ячейку частотомера,
б - схема определения солей в лечебно-столовых минеральных водах.
Способ определения содержания солей в лечебно-столовых минеральных водах осуществляется следующим образом.
Пьезокварцевый резонатор объемно-акустических волн с базовой частотой колебаний 8-10 МГц и серебряными электродами диаметром не менее 5 мм на кварцевой пластине устанавливают в частотомер так, чтобы электроды были расположены горизонтально (см. чертеж, а). Измеряют исходную частоту колебаний резонатора F0 (МГц). Закрепляют в переносной держатель. На верхний электрод наносят микрошприцем 1 мкл анализируемой пробы воды без взвесей и высушивают каплю раствора в сушильном шкафу при температуре 95°C в течение 15 мин (см. чертеж, б). Охлаждают резонатор в течение 5 мин в эксикаторе. Устанавливают, держа за ножки, в частотомер, измеряют повторно частоту колебаний Fc (МГц). Рассчитывают изменение частоты колебаний кварцевой пластины до нанесения воды и после высушивания: ΔF=F0-Fc (МГц) и содержание солей в воде (г/л) по уравнению
Figure 00000001
,
где 39800 – коэффициент
Figure 00000002
.
После каждого анализа проводится механическая очистка, удаление солей с помощью ватного аппликатора, смоченного в дистиллированной воде и прогрев очищенного резонатора. Данная процедура предназначена для устранения случайных погрешностей. Делают вывод о соответствии анализируемой воды нормам по показателю минерализации, которая для лечебно-столовых вод составляет от 1 до 10 г/л [Воды минеральные природные питьевые. Общие технические условия [Текст]: ГОСТ Р 54316-2011 - Введ. 2012-07-01 - М.: ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ", 2011].
Способ поясняется следующими примерами.
Пример 1 (прототип). Продемонстрируем способ на примере анализа воды из торговой сети, маркированной как лечебно-столовая минеральная. Среднюю пробу анализируемой воды объемом 5 мл фильтруют через бумажный фильтр. Обезжиренный этиловым спиртом резонатор объемно-акустических волн с базовой частотой 10 МГц и серебряными электродами диаметром 5 мм на кварцевой пластине, который помещают в частотомер так, чтобы электроды были расположены горизонтально (см. чертеж, а). Фиксируют исходную частоту колебаний, которая составляет F0=9,989778 МГц. Закрепляют резонатор в переносной держатель. На верхний электрод микрошприцем наносят 1 мкл отфильтрованной воды. Высушивают каплю в сушильном шкафу при температуре 95°C в течение 15 мин (см. чертеж, б). Охлаждают резонатор в течение 5 мин и закрепляют в частотомер, не касаясь поверхности кварцевой пластины и электродов. Измеряют частоту колебаний резонатора, которая составляет Fc=9,983008 МГц. Рассчитывают изменение частоты колебаний кварцевой пластины до нанесения воды и после высушивания ΔF=F0-Fc=9,989778-9,983008=0,006770 МГц, и содержание солей (г/л) в воде
Figure 00000003
.
Сравнивают полученный показатель с нормируемым для лечебно-столовых минеральных вод (от 1 до 10 г/л). Вода, маркированная как лечебно-столовая минеральная, соответствует категории, заявленной по этому показателю согласно ГОСТ Р 54316-2011.
После анализа проводят механическую очистку, удаление солей с помощью ватного аппликатора, смоченного в дистиллированной воде и прогрев очищенного резонатора.
Способ осуществим.
Пример 2. Продемонстрируем способ на примере анализа воды из Балтийского моря (отбор октябрь 2014 г.). Среднюю пробу анализируемой воды объемом 5 мл фильтруют через бумажный фильтр. Обезжиренный этиловым спиртом резонатор объемно-акустических волн с базовой частотой 10 МГц и серебряными электродами диаметром 5 мм на кварцевой пластине, который устанавливают в частотомер так, чтобы электроды были расположены горизонтально (см. чертеж, а). Фиксируют исходную частоту колебаний, которая составляет F0=9,972238 МГц. Закрепляют резонатор в переносной держатель. На верхний электрод микрошприцем наносят 1 мкл отфильтрованной воды. Высушивают каплю в сушильном шкафу при температуре 95°C в течение 15 мин (см. чертеж, б). Охлаждают резонатор в течение 5 мин и закрепляют в частотомер, не касаясь поверхности кварцевой пластины и электродов. Измеряют частоту колебаний резонатора, которая составляет Fc=9,955635 МГц. Рассчитывают изменение частоты колебаний кварцевой пластины до нанесения воды и после высушивания ΔF=F0-Fc=9,972238-9,955635=0,016603 МГц и содержание солей (г/л) в воде
Figure 00000004
.
Сравнивают полученный показатель с нормируемым для солоноватых вод (от 1 до 10 г/л). Вода из Балтийского моря соответствует категории солоноватые воды.
После анализа проводят механическую очистку, удаление солей с помощью ватного аппликатора, смоченного в дистиллированной воде и прогрев очищенного резонатора.
Способ осуществим.
При реализации способа определения содержания солей в лечебно-столовых минеральных водах снижается общее время анализа и требуемый объем пробы.
Как видно из примеров и фигуры, положительный эффект по способу определения содержания солей в лечебно-столовых минеральных водах достигается при применении масс-чувствительного резонатора объемно-акустических волн с базовой частотой колебаний 8-10 МГц и серебряными электродами диаметром не менее 5 мм на кварцевой пластине, установления в частотомер так, чтобы электроды были расположены горизонтально (см. чертеж, а), измерения исходной частоты колебаний резонатора F0 (МГц), закрепления в переносной держатель, путем нанесения на верхний электрод микрошприцем 1 мкл анализируемой пробы воды без взвесей и последующей сушки капли раствора в сушильном шкафу при температуре 95°C в течение 15 мин (см. чертеж, б), охлаждения резонатора в течение 5 мин в эксикаторе, установления, держа за ножки, в частотомер, измерения повторной частоты колебаний Fc (МГц), расчета изменения частот колебаний кварцевой пластины до нанесения воды и после высушивания: ΔF=F0 - Fc (МГц) и содержания солей в воде (г/л) по уравнению
Figure 00000005
,
где 39800 – коэффициент
Figure 00000006
,
механической очистки после каждого анализа, удаления солей с помощью ватного аппликатора, смоченного в дистиллированной воде, прогрева очищенного резонатора.
Если увеличить объем пробы, наносимый на электрод (больше 1 мкл), уменьшить температуру (меньше 95°C) и время (меньше 15 мин) сушки после нанесения фильтрата воды и время охлаждения в эксикаторе после сушки (меньше 5 мин), то способ не сможет быть осуществлен, так как погрешность измерения увеличивается до 50-100%. Если уменьшить объем пробы, наносимый на электрод (меньше 1 мкл), увеличить температуру (больше 95°C) и время (больше 15 мин) сушки после нанесения фильтрата воды и время охлаждения в эксикаторе после сушки (больше 5 мин), то способ не сможет быть осуществим, так как погрешность измерения увеличивается до 200%.
Способ определения содержания солей в лечебно-столовых минеральных водах на уровне концентраций 1-10 г/л позволяет: интенсифицировать продолжительность анализа в 16 раз (до 30 мин), уменьшить объем пробы для анализа в 20 раз (до 5 мл) по сравнению с известным [Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации сухого и прокаленного остатков в пробах питьевых, природных и сточных вод гравиметрическим методом: ПНД Ф 14.1:2:4.261-10 - Введ. 2010-04-21 - М., 2010]. Способ экспрессный, легко осуществимый, высокочувствительный. Возможно использование способа на любые воды с указанной минерализацией (1-10 г/л).

Claims (3)

  1. Способ определения содержания солей в лечебно-столовых минеральных водах характеризуется тем, что измерение массы нелетучих соединений в воде после удаления растворителя и летучих соединений проводят на масс-чувствительном резонаторе объемно-акустических волн с базовой частотой колебаний 8-10 МГц и серебряными электродами диаметром не менее 5 мм на кварцевой пластине, который устанавливают в частотомер так, чтобы электроды были расположены горизонтально, измеряют исходную частоту колебаний резонатора F0 (МГц), закрепляют в переносной держатель, на верхний электрод наносят микрошприцем 1 мкл анализируемой пробы воды без взвесей и высушивают каплю раствора в сушильном шкафу при температуре 95°C в течение 15 мин, охлаждают резонатор в течение 5 мин в эксикаторе, устанавливают, держа за ножки, в частотомер, измеряют повторно частоту колебаний Fc (МГц), рассчитывают изменение частоты колебаний кварцевой пластины до нанесения воды и после высушивания: ΔF=F0-Fc (МГц) и содержание солей в воде (г/л) по уравнению
  2. Figure 00000007
    ,
  3. где 39800 - коэффициент (г⋅МГц/л), после каждого анализа проводится механическая очистка, удаление солей с помощью ватного аппликатора, смоченного в дистиллированной воде и прогрев очищенного резонатора, делают вывод о соответствии анализируемой воды нормам по показателю минерализации, который для лечебно-столовых вод составляет от 1 до 10 г/л.
RU2015136757A 2015-08-31 2015-08-31 Способ определения содержания солей в лечебно-столовых минеральных водах RU2607051C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015136757A RU2607051C1 (ru) 2015-08-31 2015-08-31 Способ определения содержания солей в лечебно-столовых минеральных водах

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015136757A RU2607051C1 (ru) 2015-08-31 2015-08-31 Способ определения содержания солей в лечебно-столовых минеральных водах

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2607051C1 true RU2607051C1 (ru) 2017-01-10

Family

ID=58452331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015136757A RU2607051C1 (ru) 2015-08-31 2015-08-31 Способ определения содержания солей в лечебно-столовых минеральных водах

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2607051C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2680163C1 (ru) * 2017-11-27 2019-02-18 Татьяна Анатольевна Кучменко Способ определения содержания нелетучих соединений в неводных средах

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2408007C2 (ru) * 2008-09-11 2010-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Сенсорные Технологии" Портативный газоанализатор

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2408007C2 (ru) * 2008-09-11 2010-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Сенсорные Технологии" Портативный газоанализатор

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ж.Ю. Кочетова и др., Определение влажности воздуха в широком диапазоне температур и концентраций, Аналитика и контроль, Т. 16.N 1, стр. 53-60, 2012. Т.А. Кучменко и др., Пример решения идентификационных задач в методе пьезокварцевого микровзвешивания смесей некоторых органических соединений, Аналитика и контроль, Т. 16. N 2., стр. 151-161, 2012. Ю. Е. Силина и др., ПАРОФАЗНАЯ МОДИФИКАЦИЯ ПЬЕЗОКВАРЦЕВЫХ МИКРОВЕСОВ, КОНДЕНСИРОВАННЫЕ СРЕДЫ И МЕЖФАЗНЫЕ ГРАНИЦЫ, Том 14, N 1, стр. 90—95, 2012. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2680163C1 (ru) * 2017-11-27 2019-02-18 Татьяна Анатольевна Кучменко Способ определения содержания нелетучих соединений в неводных средах

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2019118259A (ru) Система, генерирующая аэрозоль, с парами электродов
JP2019049561A (ja) 血液状態解析装置、血液状態解析システム、血液状態解析方法、および該方法をコンピューターに実現させるための血液状態解析プログラム
WO2009139418A1 (ja) 水晶振動子及びこれを使用した測定方法
ATE439583T1 (de) Zweifrequenz-messmethode für einen oberflächenwellensensor, sowie oberflächenwellensensor und biosensor mit mittel zur durchmischung der analyseflüssigkeit
RU2607051C1 (ru) Способ определения содержания солей в лечебно-столовых минеральных водах
Kang et al. Response of an electrodeless quartz crystal microbalance in gaseous phase and monitoring adsorption of iodine vapor on zeolitic-imidazolate framework-8 film
US8307711B2 (en) Apparatus for inspection of a fluid and method
Seto et al. Use of trapped-Energy mode of backward-Wave-Type thickness vibration for liquid-Level sensing
RU2502966C2 (ru) Способ и устройство для качественного определения кавитационной энергии ультразвука в емкостях
RU2600723C1 (ru) Способ определения окислительной стабильности среднедистиллятных топлив
RU2450256C1 (ru) Способ определения содержания воды в нефтепродуктах
RU2631340C1 (ru) Свч-способ измерения концентрации водных растворов
RU2543687C1 (ru) Способ оценки качества азотсодержащих минеральных удобрений с использованием пьезосенсоров
RU2680163C1 (ru) Способ определения содержания нелетучих соединений в неводных средах
RU178180U1 (ru) Картридж для проведения высокоспецифичной детекции биомаркеров на кварцевом резонаторе
RU2366036C1 (ru) Устройство пьезорезонансного сенсора
ATE532059T1 (de) Methode und gerät zur messung der eigenschaften von flüssigkeiten
RU76137U1 (ru) Устройство для измерения влажности чая
RU153749U1 (ru) Установка для изопиестирования
RU156900U1 (ru) Установка с кондуктометрическим детектором для исследования процессов сорбции
RU2320985C1 (ru) Способ измерения влажности пухоперового сырья
RU2571632C1 (ru) Свч-способ определения осажденной влаги в жидких углеводородах
RU2559840C1 (ru) Свч-способ определения осажденной влаги в жидких углеводородах
RU2379715C2 (ru) Способ измерения проницаемости пористого пласта
RU167761U1 (ru) Разностный генератор

Legal Events

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

Effective date: 20180901