RU45534U1

RU45534U1 - ANALYZER OF LIQUID MOLECULAR MASS

Info

Publication number: RU45534U1
Application number: RU2004135183/22U
Authority: RU
Inventors: Л.В. Илясов; М.А. Комарова
Original assignee: Илясов Леонид Владимирович; Комарова Мария Александровна
Priority date: 2004-12-02
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2005-05-10

Abstract

Полезная модель относится к области аналитической техники, а именно, к средствам измерения молекулярной массы.The utility model relates to the field of analytical technology, namely to means for measuring molecular weight.

Анализатор молекулярной массы жидких сред, содержащий камеры анализируемого вещества и газа-носителя с входными и выходными каналами, разделенные пористой мембраной, линии анализируемого вещества и газа-носителя и два одинаковых автоматических газовых детектора с сигнальными выходами, у которого линия газа-носителя подключена к входному каналу камеры газа-носителя, а выходной канал этой камеры соединен с одним из газовых автоматических детекторов, а выходной канал этой камеры соединен с одним из газовых автоматических детекторов. Анализатор дополнительно содержит делитель потока на ламинарных дросселях, два интегратора, вычислительное делительное устройство, квадратор и регистратор, при этом вход делителя потока соединен с линией анализируемого вещества, один его выход соединен со вторым автоматическим газовым детектором, а другой - с входным каналом камеры анализируемого вещества, выходной канал которой соединен с атмосферой, причем остальные выходы первого и второго автоматических газовых детекторов через интеграторы подключены, соответственно, ко входам «делитель» и «делимое» вычислительного делительного устройства, а выход этого устройства через квадратор подключен к регистратору.A molecular mass analyzer of liquid media containing the analyte and carrier gas chambers with input and output channels separated by a porous membrane, the analyte and carrier gas lines and two identical automatic gas detectors with signal outputs, in which the carrier gas line is connected to the input the channel of the carrier gas, and the output channel of this camera is connected to one of the gas automatic detectors, and the output channel of this camera is connected to one of the gas automatic detectors. The analyzer additionally contains a flow divider on laminar chokes, two integrators, a computing divider, a quadrator and a recorder, while the input of the flow divider is connected to the line of the analyte, one of its output is connected to the second automatic gas detector, and the other to the input channel of the analyte chamber , the output channel of which is connected to the atmosphere, and the remaining outputs of the first and second automatic gas detectors through integrators are connected, respectively, to the inputs divider ”and“ dividend ”of the computing division device, and the output of this device through a quadrator is connected to the recorder.

Description

Известен анализатор молекулярной массы жидких сред (Ревельский И.А., Бородулина Р.И., Совакова Т.М. Быстрый метод определения молекулярных масс жидких и газообразных соединений. «Журнал физической химии», 1967, вып. 5, С 1173), позволяющий определять молекулярную массу соединений, содержащий хроматографическую колонку, устройство для ввода пробы, детектор плотности газов и регистратор. Для расчета молекулярных масс составляется смесь известных концентраций анализируемого вещества и стандарта и хроматографируется. По площадям хроматографических пиков анализируемого вещества и стандарта и молекулярной массе стандарта рассчитывается молекулярная масса анализируемого вещества.The known analyzer of the molecular mass of liquid media (Revelsky IA, Borodulina RI, Sovakova TM Fast method for determining the molecular masses of liquid and gaseous compounds. "Journal of Physical Chemistry", 1967, issue 5, C 1173), allowing to determine the molecular weight of compounds containing a chromatographic column, a device for introducing a sample, a gas density detector and a recorder. To calculate molecular weights, a mixture of known concentrations of the analyte and standard is compiled and chromatographed. The molecular weight of the analyte is calculated from the chromatographic peak areas of the analyte and the standard and the molecular weight of the standard.

К недостаткам данного метода можно отнести сложность метода, необходимость проведения длительного по времени газохроматографического анализа, а также необходимость точного измерения исходных концентрации анализируемого вещества и стандарта.The disadvantages of this method include the complexity of the method, the need for a long-time gas chromatographic analysis, as well as the need to accurately measure the initial concentration of the analyte and the standard.

Наиболее близким по технической сущности является анализатор молекулярной массы жидких сред (Свидетельство на полезную модель №1541 Бюл. №1, 1996, Анализатор молекулярной массы веществ для газовой хроматографии. Л.В.Илясов, Ю.Г.Габрэлянц), содержащий The closest in technical essence is the molecular mass analyzer of liquid media (Utility Model Certificate No. 1541 Bull. No. 1, 1996, The molecular mass analyzer of substances for gas chromatography. L.V. Ilyasov, Yu.G. Gabrelyants), containing

камеры анализируемого вещества и газа-носителя с входными и выходными каналами, разделенные пористой мембраной, линии анализируемого вещества и газа-носителя и два одинаковых автоматических газовых детектора с сигнальными выходами, у которого линия газа-носителя подключена к входному каналу камеры газа-носителя, а выходной канал этой камеры соединен с одним из газовых автоматических детекторов. В основу работы анализатора положено измерение времени диффузии паров анализируемого вещества через пористую мембрану, которое осуществляется с помощью двух дифференциаторов сигнала детекторов и электронного счетчика времени. Кроме того для получения информации о молекулярной массе проводится возведение в квадрат измеренного интервала времени.the analyte and carrier gas chambers with input and output channels separated by a porous membrane, the analyte and carrier gas lines and two identical automatic gas detectors with signal outputs, in which the carrier gas line is connected to the input channel of the carrier gas, and the output channel of this chamber is connected to one of the gas automatic detectors. The analyzer is based on measuring the time of vapor diffusion of an analyte through a porous membrane, which is carried out using two signal differentiators of the detectors and an electronic time counter. In addition, to obtain information about the molecular mass, the measured time interval is squared.

Недостатками данного анализатора являются сложность устройства, необходимость измерения очень малых интервалов времени (0,5-2 с) и осуществление операции дифференциации сигналов, которая, как известно, не обладает высокой помехозащищенностью.The disadvantages of this analyzer are the complexity of the device, the need to measure very small time intervals (0.5-2 s) and the operation of the signal differentiation, which, as you know, does not have high noise immunity.

Задачей полезной модели является совершенствование анализаторов молекулярной массы жидких сред, основанных на диффузии через пористую мембрану.The objective of the utility model is to improve the analyzers of the molecular mass of liquid media based on diffusion through a porous membrane.

Техническим результатом является создание простого и надежного анализатора молекулярной массы жидких сред.The technical result is the creation of a simple and reliable analyzer of the molecular mass of liquid media.

Технический результат достигается тем, что анализатор, содержащий камеры анализируемого вещества и газа-носителя с входными и выходными каналами, разделенные пористой мембраной, линии анализируемого вещества и газа-носителя и два одинаковых автоматических газовых детектора с сигнальными выходами, у которого линия газа-носителя подключена к входному каналу камеры газа-носителя, а выходной канал этой камеры соединен с одним из газовых автоматических детекторов, а выходной канал этой камеры соединен с The technical result is achieved in that the analyzer containing the analyte and carrier gas chambers with input and output channels separated by a porous membrane, the analyte and carrier gas lines and two identical automatic gas detectors with signal outputs, in which the carrier gas line is connected to the input channel of the carrier gas chamber, and the output channel of this camera is connected to one of the gas automatic detectors, and the output channel of this camera is connected to

одним из газовых автоматических детекторов, согласно полезной модели, дополнительно содержит делитель потока на ламинарных дросселях, два интегратора, вычислительное делительное устройство, квадратор и регистратор, при этом вход делителя потока соединен с линией анализируемого вещества, один его выход соединен со вторым автоматическим газовым детектором, а другой - с входным каналом камеры анализируемого вещества, выходной канал которой соединен с атмосферой, причем остальные выходы первого и второго автоматических детекторов через интеграторы подключены, соответственно, ко входам «делитель» и «делимое» вычислительного делительного устройства, а выход этого устройства через квадратор подключен к регистратору.one of the gas automatic detectors, according to the utility model, further comprises a flow divider on laminar chokes, two integrators, a computing divider, a quadrator and a recorder, while the input of the flow divider is connected to the line of the analyte, one of its output is connected to the second automatic gas detector, and the other with the input channel of the analyte chamber, the output channel of which is connected to the atmosphere, with the remaining outputs of the first and second automatic detectors through ntegratory connected, respectively, to inputs "splitter" and the "numerator" computing divider and the output of the device through the squarer is connected to the logger.

Такая конструкция позволяет упростить процесс определения молекулярной массы за счет того, что обеспечивает ее определение из отношения сигналов детекторов, которое определяется с помощью интеграторов, обладающих большей помехозащищенностью, чем дифференциаторы. Кроме того, предлагаемая конструкция обеспечивает возможность использования любых детектирующих устройств, что в свою очередь, позволяет определять молекулярную массу веществ любых классов.This design makes it possible to simplify the process of determining the molecular mass due to the fact that it provides its determination from the ratio of the signals of the detectors, which is determined using integrators that have greater noise immunity than differentiators. In addition, the proposed design makes it possible to use any detecting devices, which, in turn, makes it possible to determine the molecular weight of substances of any classes.

По сравнению с прототипом, заявляемая конструкция имеет отличительную особенность в совокупности элементов и их взаимном расположении.Compared with the prototype, the claimed design has a distinctive feature in the combination of elements and their relative position.

Схема анализатора изображена на фиг.1.The analyzer circuit is shown in figure 1.

Анализатор молекулярной массы жидких сред содержит камеры анализируемого вещества 1 и газа-носителя 2 с входными 3 и 4 и выходными 5 и 6 каналами, разделенные пористой мембраной 7, линии анализируемого вещества 8 и газа-носителя 9, два одинаковых газовых автоматических детектора 10 и 11, имеющие сигнальные выходы 12 и 13. Анализатор также содержит делитель потока 14 на ламинарных дросселях The molecular mass analyzer of liquid media contains chambers of the analyte 1 and carrier gas 2 with input 3 and 4 and output 5 and 6 channels separated by a porous membrane 7, lines of the analyte 8 and carrier gas 9, two identical gas automatic detectors 10 and 11 having signal outputs 12 and 13. The analyzer also contains a flow divider 14 on laminar chokes

15 и 16, два интегратора 17 и 18, вычислительное делительное устройство 19, квадратор 20 и регистратор 21. Сигнальные выходы 12 и 13 газовых автоматических детекторов 10 и 11 подключены к интеграторам 17 и 18. Делитель потока 14 имеет вход 22 и два выхода 23 и 24, причем выход 23 соединен с газовым детектором 11, а выход 24 - со входом 3 камеры анализируемого вещества 1. Вычислительное делительное устройство 19 имеет сигнальные входы «делитель» 25 и «делимое» 26, к которым подключены, соответственно, интеграторы 17 и 18. В состав анализатора также входят трубка 27, подключенная к испарителю 28, и блок газоснабжения 29.15 and 16, two integrators 17 and 18, a computing divider 19, a quadrator 20 and a recorder 21. The signal outputs 12 and 13 of the gas automatic detectors 10 and 11 are connected to the integrators 17 and 18. The stream splitter 14 has an input 22 and two outputs 23 and 24, the output 23 being connected to a gas detector 11, and the output 24 being connected to the input 3 of the analyte chamber 1. The computing division device 19 has signal inputs “divider” 25 and “dividend” 26, to which integrators 17 and 18 are connected, respectively . The analyzer also includes a tube 27, connected to the evaporator 28, and the gas supply unit 29.

Работа анализатора молекулярной массы жидких сред осуществляется следующим образом.The work of the analyzer of the molecular mass of liquid media is as follows.

В камеру 2 непрерывно из блока газоснабжения 29 подается по линии 9 газ-носитель. С выхода 6 камеры 2 газ-носитель поступает в автоматический детектор 10. Проба анализируемой жидкости вводится шприцем в испаритель 28, в котором происходит преобразование жидкой пробы в пар, а потоком газа, поступающим из блока газоснабжения 29 через трубку 27 анализируемое вещество подается на вход 22 делителя газового потока 14, где через ламинарные дроссели 15 и 16 газовый поток разделяется на две части, причем одна часть поступает на автоматический детектор 11, а вторая - на вход 3 камеры анализируемого вещества 1. В камере 1 часть анализируемого вещества диффундирует через пористую мембрану 7 в камеру газа-носителя 2. С выхода 6 камеры газа-носителя 3 смесь продиффундировавшего анализируемого вещества и газа-носителя поступает на автоматический детектор 10. С детекторов 10 и 11 сигналы через интеграторы 17 и 18, для получения площадей сигналов, поступают соответственно в делительное устройство 19, причем сигнал с автоматического детектора 10 подается через интегратор 17 ко входу «делитель» 25, а с детектора 11 через интегратор 18 - ко входу «делимое» Carrier gas is continuously supplied to the chamber 2 from the gas supply unit 29 through line 9. From the exit 6 of chamber 2, the carrier gas enters the automatic detector 10. A sample of the analyzed liquid is injected by syringe into the evaporator 28, in which the liquid sample is converted to steam, and the analyte is supplied to the input 22 by the gas flow coming from the gas supply unit 29 through the tube 27 a gas flow divider 14, where, through laminar chokes 15 and 16, the gas flow is divided into two parts, one part being fed to an automatic detector 11, and the second to the input 3 of the analyte chamber 1. In the chamber, 1 part of the analyte still diffuses through the porous membrane 7 into the carrier gas chamber 2. From the outlet 6 of the carrier gas chamber 3, the mixture of the diffused analyte and the carrier gas enters the automatic detector 10. From the detectors 10 and 11, signals through integrators 17 and 18, to obtain areas signals, respectively, enter the dividing device 19, and the signal from the automatic detector 10 is fed through the integrator 17 to the input "divider" 25, and from the detector 11 through the integrator 18 to the input "dividend"

26 делительного устройства 19. Сигнал с вычислительного делительного устройства 19 поступает на квадратор 20, после чего регистрируется регистратором 21. Трубка 27 предназначена для получения интервала времени между вводом пробы и поступлением ее в газовый автоматический детектор 11.26 of the dividing device 19. The signal from the computing dividing device 19 is fed to the quadrator 20, after which it is registered by the recorder 21. The tube 27 is designed to obtain a time interval between the introduction of the sample and its entry into the gas automatic detector 11.

Молекулярная масса определяется по формуле:Molecular mass is determined by the formula:

где: μ_i, - молекулярная масса 1-ого анализируемого вещества;where: μ _i , is the molecular weight of the 1st analyte;

μ_сm - молекулярная масса стандарта;μ _cm is the molecular weight of the standard;

Scm₁,Scm₂ ~ площади сигналов соответственно первого и второго автоматических газовых детекторов при анализе вещества-стандарта;Scm ₁ , Scm ₂ ~ signal area of the first and second automatic gas detectors, respectively, in the analysis of a standard substance;

S_i1,S_i2 - площади сигналов соответственно первого иS _i1 , S _i2 - signal area, respectively, of the first and

второго автоматических газовых детекторов i-ого анализируемого вещества.second automatic gas detectors of the i-th analyte.

Преимущество предлагаемого технического решения:The advantage of the proposed technical solution:

- отсутствие необходимости измерения исходных концентраций анализируемого вещества и стандарта;- no need to measure the initial concentrations of the analyte and the standard;

- экспрессность;- expressity;

- высокая точность.- high accuracy.

Предлагаемый анализатор молекулярной массы может быть реализован на стандартных блоках хроматографических анализаторов, таких как термостаты, детекторы, интеграторы.The proposed molecular weight analyzer can be implemented on standard blocks of chromatographic analyzers, such as thermostats, detectors, integrators.

Он может найти применение для определения молекулярных масс жидких веществ в заводских исследовательских лабораториях, в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности.It can be used to determine the molecular masses of liquid substances in factory research laboratories, in the oil refining, petrochemical and chemical industries.

Claims

A molecular mass analyzer of liquid media containing the analyte and carrier gas chambers with input and output channels separated by a porous membrane, the analyte and carrier gas lines and two identical automatic gas detectors with signal outputs, in which the carrier gas line is connected to the input the channel of the carrier gas chamber, and the output channel of this camera is connected to one of the gas automatic detectors, and the output channel of this camera is connected to one of the gas automatic detectors, characterized in that the analyzer further comprises a flow divider on laminar chokes, two integrators, a computing divider, a quadrator and a recorder, while the input of the flow divider is connected to the line of the analyte, one of its output is connected to the second automatic gas detector, and the other to the input channel of the analyte chamber, the output channel of which is connected to the atmosphere, and the remaining outputs of the first and second automatic gas detectors through integrators are connected respectively venno to inputs "splitter" and the "numerator" computing divider and the output of the device through the squarer is connected to the logger.