SU913180A1

SU913180A1 - Способ определения концентрации паров 1

Info

Publication number: SU913180A1
Application number: SU802958223A
Authority: SU
Inventors: Sergej E Pashchenko; Konstantin P Kutsenogij; Aleksandr V Bubnov
Original assignee: Inst Khim Kinetiki Goreniya So; Univ Novosibirsky
Priority date: 1980-07-18
Filing date: 1980-07-18
Publication date: 1982-03-15

Description

Изобретение относится к методам, позволяющим определять концентрацию паров исследуемого вещества с применением фотоэлектрических приборов. Оно может быть использовано для оперативного определения зависимости концентрации насыщенных ^{1 * 3}паров от температуры исследуемого вещества как в лабораторных, так и в производственных условиях.

Известен способ определения концентрации паров, заключающийся в образовании’® из паров грубодисперсных аэрозолей и ре— гистрации этих аэрозолей светорассеивающими приборами [1].

Однако все светорассеивающие приборы способны регистрировать аэрозольные час-¹⁵тицы только весьма больших размеров, что практически не позволяет проводить количественное сопротивление числа аэрозолей и концентрации первичных паров.

Известен способ, позволяющий производить регистрацию гораздо более мелких аэрозолей, зачастую состоящих всего лишь из нескольких молекул. •Сущность этого

2

способа заключается в том, что исследуемый пар пропускается сквозь охлаждаемую емкость постоянного объема, в которой происходят процессы гомогенной концентрации и образуются аэрозольные частицы исследуемого вещества. Затем эти частицы подают на вход конденсационного ук— рупнителя типа КУСТ, где рабочее вещество (например, дибутилфталат) конденсируется на образовавшихся частицах, создавая капли размером 0,1 и болЬе, которые уже могут регистрироваться светорассеивающими приборами Ц23 .

Этот способ дает возможность только . качественно оценить концентрацию паров в газе-носителе. .

До настоящего времени фактически не удавалось связать концентрацию паров со счетной концентрацией аэрозоля, что связано с применением методик, в которых образование аэрозоля носит коагуляционно-конденсационный характер и не поддается количественному анализу, а также с

913180

блок предварительного нагрева—газа—носителя 4, система безградиентных колб "'задержки"' 5, позволяющих изменять времена процесса от 1 до 1000 с, система неселективных разбавителей концентрации аэрозольных частиц в газовом потоке 6 и система регистрации аэрозольных чаФтиц, состоящая из конденсационного укрупните л я КУСТ 7 и фотоэлектрического счетчика 8.

В качестве газа-носителя используется отфильтрованный воздух, а в качестве·· иерледуемого вещества - йодистое серебро. Температура кварцевого нагревателя 300-4 00° С, температуру колб "задержки" - комнатная. Для воспроизводства экспериментальных данных требуется стабилизация температуры кварцевого нагревателя с точностью +0,1°С, температуры колб "задержки" с точностью +2°С. В процессе эксперимента был вычислен параметр укрупнителя КУСТ =10.

Наблюцается резкий рост концентрации (на 3-4 порядка) в малом температурном интервале (до 5°С) и последующий выход кривой на относительно плавную зависимость (фиг. 2). Такой же эффект порогового характера наблюдается и для ряда других исследуемых веществ (МаСб, фло₃0 роглюцина). Изменение времени протекания процесса не изменяет его характера (кривые 1,2 и 3 соответствуют времени протекания процесса аэрозолеобразования 5,60 и 150 с), кривые практически параллельны друт другу.

Отметим также, что верхний предел по измеряемым концентрациям аэрозольных частиц не превышает 10^-1 см³для устранения влияния коагуляции при больших временных задержках.

Предлагаемый способ позволяет количественно сопоставить число аэрозолей с концентрацией первичных паров и, таким образом, точность измерения по сравнению с известными способами повышается на 2-4 порядка в данном интервале давлений паров 10”2·-1Ο ^вмм рт.ст. Кроме того, он позволяет измерять низкие начальные концентрации паров меньше Ю'¹°-1 см что невозможно известными

Применением установок с большим температурным градиентом.

Среди недостатков этого способа следует также отметить, что измерение счетной концентрации аэрозоля возможно толь- 5 ко при больших давлениях паров конденсируемого вещества (10*²мм рт.ст.), что не позволяет получать даже качественную информацию при меньших концентрациях пара.

Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение диапазона измеряемых. концентраций.

Цель достигается тем, что согласно способу определения Концентрации паров, включающих их охлаждение до появления аэрозольной фазы, укрупнение аэрозольных частиц и измерение их концентрации, измерение концентрации аэрозольных частиц проводят в интервале времени 1 длительностью 1-1000 с, находят эави-симость концентрации аэрозольных частиц от времени N (£ ), затем определяют ин- тервал времени , когда данная зависимость претерпевает излом, и вычисляют концентрацию первоначальных паров по формуле

И - 3 / к 1 о,

10

15

20

25

где

35

40

безразмерный параметр укрупняющей установки, которой указывает на минимальное число молекул, содержащихся в аэрозольной частице, с которой начинается укрупнение;

К - газодинамическая постоянная, равна 1Ο~^,οс~'^, · см^;

-£₀- временной интервал, при котором в зависимости N(1) наблюдается излом, с .

Параметр укрупнителя определяется для конкретной установки экспериментально. Он может быть определен по известной методике. .

Предложенный способ определения концентрации паров проверен экспериментально.

На фиг. 1 схематично изображена экспериментальная установка, реализующая данный способ; на фиг. 2 - зависимость концентрации N аэрозольных частиц ио- ⁵⁰ способами (измеряемые концентрации со45

дистого серебра от концентрации ( И ) пара А^З.

В экспериментальную установку входят: кварцевый нагреватель 1, являющийся по- ³³ставщиком пара мономеров исследуемого вещества в основной поток газа-носителя, стабилизатор газа-носителя 2, фильтр 3,

ставляют 10^/1 см³и более).

Claims

Формула изобретения

Способ определения концентрации паров, включающий их охлаждение до появления аэрозольной фазы, укрупнение аэро913180

5

зольных частиц с последующим измерением их концентрации, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения диапазона измеряемых концентраций, измерение кон- 5 центрапий N аэрозольных частиц проводят в интервале времени длительностью 1-1000 с, находят зависимость концентрации от времени N (1), затем определяют интервал временило, при котором дан-’О ная зависимость претерпевает излом, и определяют концентрацию пара по формуле

^и"-3/К^0,

где - безразмерный параметр укруп- ,5 няющей установки;

6

К - газодинамическая постоянная, равная ΙΟ^θο*⁴ см^ ;

4.₀- интервал времени, при котором в зависимости наблюдается излом, с.