SU641284A1 - Method of spectrochromatographic analysis of multicomponent gas mixtures - Google Patents

Method of spectrochromatographic analysis of multicomponent gas mixtures

Info

Publication number
SU641284A1
SU641284A1 SU762384655A SU2384655A SU641284A1 SU 641284 A1 SU641284 A1 SU 641284A1 SU 762384655 A SU762384655 A SU 762384655A SU 2384655 A SU2384655 A SU 2384655A SU 641284 A1 SU641284 A1 SU 641284A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
oxygen
nitrogen
intensity
discharge tube
tube
Prior art date
Application number
SU762384655A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Викторович Богуславский
Владимир Сидорович Морозов
Светлана Дмитриевна Охримец
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8973
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 Предприятие П/Я В-8973 filed Critical Предприятие П/Я В-8973
Priority to SU762384655A priority Critical patent/SU641284A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU641284A1 publication Critical patent/SU641284A1/en

Links

Description

Изобретение относитс  к области спектрального анализа, в частности спектрохроматографи чес кого анализа многокомпонентных газовых смесей, включающих кислород, водород , азот, а также кислород- и азотсодержащие соединени . Способ может быть использован в химической, нефтехимической и других област х промышленитети дл  определени  состава многокомпоиентных газовых смесей, содержащих различиые элементы .The invention relates to the field of spectral analysis, in particular spectrochromatography analysis of multicomponent gas mixtures, including oxygen, hydrogen, nitrogen, as well as oxygen- and nitrogen-containing compounds. The method can be used in chemical, petrochemical and other industrial areas to determine the composition of multicomponent gas mixtures containing various elements.

Известны способы спектрального анализа миогокомпоиеитных газовых смесей путем поочередиого измерени  иитенсивиости спектральиых линий элементов соединени  в секторе газового разр да.Methods are known for the spectral analysis of myocomposite gas mixtures by sequentially measuring the intensity of the spectral lines of the elements of a compound in the gas discharge sector.

Ближайшим техническим решением  вл етс  способ сгкктрохроматографического анализа миогокомпонентных газовых смесей, включающий импульсный ввод пробы в поток газа-носител , хроматографическое разделение веществ и регистрацию интеисивности эмиссионных линий элементов в спектре сверх высокочастотного разр да.The closest technical solution is a method for the chromatographic analysis of mycomponent gas mixtures, including pulsed injection of a sample into a carrier gas stream, chromatographic separation of substances, and registration of the integer emission lines of elements in the spectrum above the high-frequency discharge.

Однако известные способы не позвол ют с высокой точностью анализировать составы быстромен ющихс  многокомпонентных raзовых смесей, если врем  изменени  состава смеси меньше суммарного времени определени  концентраций всех компонентов. Это обусловлено тем, что все компоненты при наличии в их смесй различных элементов определ ют из разных проб. Ори этом перед введением каждой последующей пробы необходима перестройка спектрометра на эмиссионную линию определ емого элемента. Указанные дополнительные действи  услож-, н ют и удлин ют анализ.However, the known methods do not allow analyzing the compositions of fast-changing multicomponent single mixtures with high accuracy if the time for changing the composition of the mixture is shorter than the total time for determining the concentrations of all components. This is due to the fact that all components, when different mixtures are present in their mixtures, are determined from different samples. Orienting this, before introducing each subsequent sample, the spectrometer must be rearranged to the emission line of the element being determined. These additional actions complicate and prolong the analysis.

Цель предлагаемого изобретени  - ускорение и упрощение процесса анализа.The purpose of the present invention is to accelerate and simplify the analysis process.

Она достигаетс  тем, что компоненты определ рт но изменению интенсивности эмиссионной линии одного какого-либо элемента в услови х -ПОЛНОГО и посто нного насыщени  этим элементом стенок трубки.It is achieved by the fact that the components have a definite change in the intensity of the emission line of one of any elements under conditions of a FULL and constant saturation of the tube walls with this element.

Причем компоненты, например кислород, азот и водород, определ ют по изменению интенснвиости, эмиссионной линии кислорода О 7771,9А, дозируемого в разр дную трубку в количестве пор дка Ю® объемной доли.The components, for example, oxygen, nitrogen, and hydrogen, are determined by the change in intensity, the oxygen emission line O 7771.9A, metered into the discharge tube in an amount of about 10% volume fraction.

Claims (2)

На фиг. I представлена схема устройства, реализующа  предлагаемый способ; на фиг. 2 представлен график зависимости измсисни  интенсивности эмиссионной липни кислорода от количества введенных в разр дную трубку кислорода и азота; на фиг. 3 - спектрохроматограмма определени  кислорода , азота и водорода при их совместном присутствии 8 гелии. В разр дную трубку многокомпонентной газовой смеси, содержащей элемент I, сорбирующийс  ее стенками, устанавливаетс  динамическое равновесие между количеством этого элемента на стенке трубки и в плазме разр да. Это состо ние разр дной трубки характеризуетс  посто нной  ркостью спектральных эмиссионных линий элемента 1. При попадании в разр дную трубку другого какого-либо элемента 2, так же сорбирующегос  его стенками и взаимодействующего с элементом 1 состо ние равно-веси  нарушаетс . Часть ранее сорбированного элемента десорбируетс  со стенок разр дной трубки, концентраци  его атомов в разр де увеличиваетс , что ведет к усилению интенсивности эмиссионных спектральных линий элемента 1, на одну из которых настроен спектрометр. В услови х посто нного полного насыщени  стенок элементом I установлена в щироком интервале количеств пропорциональна  зависимость между количеством элемента 2, поданным в разр дную трубку, и изменением интенсивности эмиссионной линии элемента I. Принципиальное отличие предлагаемого способа анализа многокомпонентных газовых смесей заключаетс  в том, что все компонеиты определ ют из одной пробы, содержащей различные элементы, по изменению интенсивности эмиссионной линии одного элемента, вводимого в разр дную трубку в количестве, обеспечивающем насыщение этим элементом стенок трубки, по крайней мере, близкое к полному. Пример. Анализировали микропримесн кислорода и азота при их совместном присутствии в гелии. Из потока гели  примеси сорбировали сорбентом в охлаждаемой ловушке (фиг. 1) при температуре кипени  азота. Отогревом ловушки до комнатной температуры примеси импульсом вводили в поток гели  и переносили в раздели ельную колонку 2 и оттуда в проточную кварцезую разр дную трубку 3, в которую кислород и азот поступали с интервалом времени 40 сек. Количество кислорода, необходимое дл  посто ниого поддержани  насыщени  трубки 3, близкого к полному, обеспечивали капилл рным иатекателем 4, установленным перед 1 рубкой 3. При этом кислород дозировали в разр дную трубку в количестве пор дка 10 объемней доли. Тем же натекателем 4 в разр дную трубку 3 дозировали посто нно и азот в небсльщом количестве, например, пор дка 10 объемной доли. Разр д в трубке 3 возбуждали генератором («Луч-58) на . частоте 2375 Мгц. Диаметр трубки в зоне разр да 4 мм. Эту зону охлаждали воздухом. Поддерживали скорость гели  через трубку 0,4 нем /сек степень разрежени  20 мм рт. ст. Регистрировали интенсивность линий спектрометром. ДФС-12, настроенным на линию кислорода 01 7771,9 А. На фиг. 2 представлена зависимость изменени  интенсивности эмиссионной линии кислорода от количества введенных в разр дную трубку кислорода (пр ма  I) и азота (пр ма  2). Изменение интенсивности выражено в квадратных миллиметрах площади спектрохроматографических пиков на диаграмме самописца, а количества кислорода и азота в микролитрах. Как видно из приведенных зависимостей, чувствительность при определении азота близка к чувствительности при определении кислорода, в то врем  как в известном способе чувствительность по азоту в 3 раза ниже, чем по кислороду. Аналогично анализировали микропримеси кислорода, азота и водорода при их совместном присутствии в гелии. На фиг. 3 приведена спектрохроматограмма определени  указанных примесей, где I - пик водорода , 2 -- кислорода и 3 - азота. Дл  получени  сравнительных данных параллельно анализировали указанные газовые многокомпонентные смеси известным способом. В обоих случа х контролировали врем  полного анализа. При концентраци х кислорода и азота в гелии пор дка объемной доли по известному способу врем  полного анализа составл ло не менее 30 мин, а по предлагаемому - не более 10 мин. При определении кислорода, азота и водорода в гелии врем  полного анализа составл ло 45 и 15 мин соответственно. Возможность анализа всех компонентов анализируемой газовой смеси из одной пробы по изменению интенсивности эмиссиоиной линии одного какого-либо элемента выгодно отличает предлагаемый способ от из вестного , так как значительно упрощает ходанализа , исключа  операции, св занные с перестройкой спектрометра, не менее чем в 3 раза сокращает врем  анализа, повыща  тем самым точность метода при анализе быстросмен ющихс  во времени газовых смесей . Формула изобретени  1. Способ спектрохроматографического анализа многокомпонентных газовых смесей, включающий импульсный ввод пробы в поток газа-носител , хроматографическое разделение веществ и регистрацию интенсивности эмиссионных линий элементов в спектре сверхвысокочастотного разр да, отличающийс  тем, что, с целью ускорени  и упрощени  процесса, компоненты определ ют поFIG. I shows a diagram of a device implementing the proposed method; in fig. Figure 2 shows a graph of the dependence of the intensity of the emission oxygen emission line on the number of oxygen and nitrogen introduced into the discharge tube; in fig. 3 is a spectrochromatogram of the determination of oxygen, nitrogen and hydrogen with their joint presence of 8 helium. A dynamic equilibrium between the amount of this element on the tube wall and in the discharge plasma is established in the discharge tube of a multicomponent gas mixture containing element I, which is sorbed by its walls. This state of the discharge tube is characterized by the constant brightness of the spectral emission lines of element 1. When another kind of element 2, which also absorbs its walls and interacts with element 1, is in equilibrium, the equilibrium state is disturbed. Part of the previously sorbed element is desorbed from the walls of the discharge tube, the concentration of its atoms in the discharge increases, which leads to an increase in the intensity of the emission spectral lines of element 1, to one of which the spectrometer is tuned. Under conditions of constant full saturation of walls with element I, the ratio between the number of element 2 supplied to the discharge tube and the change in the intensity of the emission line of element I is proportional to the number of element 2. The fundamental difference between the proposed method for analyzing multicomponent gas mixtures is that Componeites are determined from a single sample containing different elements, by changing the intensity of the emission line of one element, injected into the discharge tube in an amount of about ensuring saturation of the tube walls with this element, at least, close to complete. Example. Micro-impurities of oxygen and nitrogen were analyzed with their joint presence in helium. From the flow, the impurity gels were sorbed by the sorbent in a cooled trap (Fig. 1) at the boiling point of nitrogen. By heating the trap to room temperature, impurities were injected with a pulse into the flow of gels and transferred to a separating column 2 and from there into a flow-through quartz-type discharge tube 3, into which oxygen and nitrogen arrived at a time interval of 40 s. The amount of oxygen required to constantly maintain the saturation of tube 3, which is close to complete, was provided with a capillary strain gauge 4 installed before cutting 1. At the same time, oxygen was metered into the discharge tube in the amount of about 10 parts by volume. The same leak 4 into the discharge tube 3 was metered continuously and nitrogen in an unsatisfactory amount, for example, about 10 by volume. The discharge in tube 3 was excited by a generator (“Luch-58) on. the frequency of 2375 MHz. The diameter of the tube in the zone of discharge 4 mm. This zone is air cooled. The gels were maintained through the tube at 0.4 nem / sec. The dilution degree was 20 mm Hg. Art. The line intensities were recorded with a spectrometer. DFS-12 tuned to the oxygen line 01 7771.9 A. In FIG. Figure 2 shows the dependence of the change in the intensity of the emission line of oxygen on the amount of oxygen (straight line I) and nitrogen (straight line 2) introduced into the discharge tube. The change in intensity is expressed in square millimeters of the area of the spectrochromatographic peaks in the chart of the recorder, and the amount of oxygen and nitrogen in microliters. As can be seen from the above dependencies, the sensitivity in the determination of nitrogen is close to that in the determination of oxygen, while in the known method the sensitivity in nitrogen is 3 times lower than in oxygen. Similarly, trace impurities of oxygen, nitrogen and hydrogen were analyzed with their joint presence in helium. FIG. Figure 3 shows the spectrogram of the determination of these impurities, where I is the peak of hydrogen, 2 is oxygen, and 3 is nitrogen. In order to obtain comparative data, the said gas multicomponent mixtures were analyzed in parallel in a known manner. In both cases, the time of complete analysis was monitored. At concentrations of oxygen and nitrogen in helium of the order of the volume fraction by a known method, the time of complete analysis was not less than 30 minutes, and according to the proposed procedure - not more than 10 minutes. In the determination of oxygen, nitrogen, and hydrogen in helium, the time for complete analysis was 45 and 15 min, respectively. The ability to analyze all the components of the analyzed gas mixture from one sample by changing the intensity of the emission line of one of the elements favorably distinguishes the proposed method from the known one, since it greatly simplifies the analysis, excluding the operations associated with the spectrometer restructuring, at least 3 times analysis time, thereby increasing the accuracy of the method in the analysis of rapidly changing gas mixtures over time. Claim 1. Method for spectrochromatographic analysis of multicomponent gas mixtures, including pulsed sample injection into a carrier gas stream, chromatographic separation of substances and recording the intensity of the emission lines of elements in the microwave spectrum, characterized in are on изменению интенсивности эмиссионной линии одного какого-либо элемента в услови х полного и посто нного насыщени  этим элементом стенок разр дной трубки.a change in the intensity of the emission line of any one element under conditions of complete and constant saturation of the walls of the discharge tube with this element. 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем.2. The method according to claim 1, wherein что компоненты, например кислород, a.ior и водород, определ ют по изменению интенсивности эмиссноиноД линии кислорода 01 7771,9А, дозируемого в разр дную трубку в количестве пор дка 10 объемной долн.that the components, for example, oxygen, a.ior, and hydrogen, are determined by the change in the intensity of the oxygen line of the oxygen line 01 7771.9A, which is metered into the discharge tube in the amount of about 10 vol. НеNot ВВоа пробыVVVA samples :if: if i 1i 1 У Have JOJO f.tf.t tStS
SU762384655A 1976-07-12 1976-07-12 Method of spectrochromatographic analysis of multicomponent gas mixtures SU641284A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762384655A SU641284A1 (en) 1976-07-12 1976-07-12 Method of spectrochromatographic analysis of multicomponent gas mixtures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762384655A SU641284A1 (en) 1976-07-12 1976-07-12 Method of spectrochromatographic analysis of multicomponent gas mixtures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU641284A1 true SU641284A1 (en) 1979-01-05

Family

ID=20670044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762384655A SU641284A1 (en) 1976-07-12 1976-07-12 Method of spectrochromatographic analysis of multicomponent gas mixtures

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU641284A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lindeman et al. Use of a conventional mass spectrometer as a detector for gas chromatography
US3540851A (en) Method of determining trace amounts of gases
Caimi et al. High-precision liquid chromatography-combustion isotope ratio mass spectrometry
Williams et al. Determination of trace contaminants in air by concentrating on porous polymer beads
Sielemann et al. Quantitative analysis of benzene, toluene, and m‐xylene with the use of a UV–ion mobility spectrometer
US3713773A (en) Method of determining trace amounts of gases
US4285699A (en) Analytical method and apparatus for the determination of total nitrogen contents in samples
Gremaud et al. Windowless pulsed-discharge photoionization detector application to qualitative analysis of volatile organic compounds
Budde et al. The mass spectrometer as a substance-selective detector in chromatography
SU641284A1 (en) Method of spectrochromatographic analysis of multicomponent gas mixtures
JP2730924B2 (en) Analysis method for nitrogen-containing compounds
Widmer et al. Automated monitor systems for the continuous surveillance of environmental samples
JPH0634616A (en) Analysis of a trace of impurities
US5151371A (en) Method and scavenger gas for the analysis of oxygen-containing components using atomic emission spectrometry
JP3416226B2 (en) Analytical methods for determining stable carbon isotope ratios.
RU2302630C1 (en) Capillary gas chromatograph for analyzing organic and inorganic substances
Mitra et al. Microtrap interface for on‐line mass spectrometric monitoring of air emissions
RU192005U1 (en) DEVICE FOR RESEARCH BY METHODS OF GAS ELECTRONOGRAPHY AND SPECTROSCOPY OF NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE COMPONENTS OF SUBSTANCE, SEPARATED BY A GAS CHROMATOGRAPH
SU965998A1 (en) Gas chromatography method for separate detection of nitrogen oxides in gas mixture
SU935784A1 (en) Gas chromatograph
JP3033611B2 (en) Trace isotope analyzer
US3248929A (en) Operating method for vapor fraction analyzers
SU940059A1 (en) Gas chromatograph graduation method
US3486304A (en) Qualitative analysis of fluid mixtures
SU1350568A1 (en) Method of determining carbon-containing substances