SU997766A1 - Apparatus for preparative calibration of vapour gas mixtures - Google Patents

Apparatus for preparative calibration of vapour gas mixtures Download PDF

Info

Publication number
SU997766A1
SU997766A1 SU792841026A SU2841026A SU997766A1 SU 997766 A1 SU997766 A1 SU 997766A1 SU 792841026 A SU792841026 A SU 792841026A SU 2841026 A SU2841026 A SU 2841026A SU 997766 A1 SU997766 A1 SU 997766A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
capillary
concentration
gas
analyte
solvent
Prior art date
Application number
SU792841026A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Борухович Шмидель
Сергей Петрович Козлов
Ленора Иосифовна Калабина
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Комплексной Автоматизации Нефтяной И Газовой Промышленности
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 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Комплексной Автоматизации Нефтяной И Газовой Промышленности filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Комплексной Автоматизации Нефтяной И Газовой Промышленности
Priority to SU792841026A priority Critical patent/SU997766A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU997766A1 publication Critical patent/SU997766A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/10Mixing gases with gases
    • B01F23/12Mixing gases with gases with vaporisation of a liquid

Description

Изобретение относится к аналитической технике, к области аналитичес-* :кого приборостроения, конкретно”к устройствам для калибровки хромато- , Графических анализаторов и газоанали- 3 заторов.The invention relates to analytical technique, to the field of analytical *: instrumentation, specifically ”to devices for calibrating chromatographic, graphical analyzers and gas analyzers- 3 congestion.

Известно устройство, содержащей’ емкость с магнитной мешалкой и штуце* рамй для входа газа у- носителя и вы.хода газовой смеси 11].A device is known comprising “a container with a magnetic stirrer and a piece of * frame for the entrance of carrier gas and the outlet of the gas mixture 11].

Существенными недостатками данного устройства являются:Significant disadvantages of this device are:

- относительно малая точность определения метрологических харайтеристйк~за счет экспоненциального харак- 15 тера изменения концентрации анализируемого вещества на выходе сосуда;- the relatively low accuracy of determining metrological characteristics ~ due to the exponential nature of the change in the concentration of the analyte at the outlet of the vessel;

-искажение функциональной связи между концентрацией и рабочими параметрами за счет сорбции на поверхнос- ™ ти и неидеального перемешивания в сосуде.- distortion of the functional relationship between concentration and operating parameters due to sorption on the surface and imperfect mixing in the vessel.

Наиболее близким к изобретению поi технической сущности является устройство, содержащее канал для подачи э газа -*· носителя, капилляр с аналиэйру- 23 емым -веществом, соединенный с каналом для подачи газа - носителя, и канал для выхода смеси [2].The closest to the invention in terms of technical essence is a device containing a channel for supplying e- gas - * carrier, a capillary with analyte- 23 substance connected to a channel for supplying gas carrier, and a channel for exiting the mixture [2].

Существенным недостатком данного устройства,является временная песта- . θ бильность концентрации парогазовой смеси.A significant disadvantage of this device is the temporary pesta-. θ concentration of the gas-vapor mixture.

Цель изобретения - обеспечение стабильности концентрации парогазовой смеси путём поддержания постоянного уровня анализируемого вещества в капилляре.The purpose of the invention is to ensure the stability of the concentration of the vapor-gas mixture by maintaining a constant level of the analyte in the capillary.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для приготовления калибровочных парогазовых смесей, содержащее канал для подачи газа - носителя, капилляр, частично заполненный анализируемым веществом и соединенный верхним концом с каналом для подачи газа — носителя, снабжено полупроницаемой мембраной, закрепленной на нижнем конце капилляра, и емкостью с растворитеЛем, в которой размещен нижний конец капилляра, а над мембраной в капилляре помещен солевой раствор.This goal is achieved in that the device for the preparation of gas-vapor calibration mixtures, containing a channel for supplying a carrier gas, a capillary partially filled with an analyte and connected to the upper end with a channel for supplying a carrier gas, is equipped with a semi-permeable membrane fixed to the lower end of the capillary, and a container with a solvent, in which the lower end of the capillary is located, and a saline solution is placed above the membrane in the capillary.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.The drawing shows the proposed device.

Поток газа-носителя подключен к каналу 1, соединенному с капилляром 2, частично заполненным анализируемым веществом 3, и каналом 4 для выхода смеси. В капилляр залит солевой раствор 5, нижний конец капилляра затянут полупроницаемой мембраной 6 и поме3 щен в сосуд 7 с растворителем 8. Каналы 1 и 4 соединены трубопроводом 9.The carrier gas stream is connected to a channel 1 connected to a capillary 2, partially filled with an analyte 3, and a channel 4 for the mixture to exit. Saline solution 5 is poured into the capillary, the lower end of the capillary is tightened with a semipermeable membrane 6 and placed in a vessel 7 with solvent 8. Channels 1 and 4 are connected by pipeline 9.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При погружении капилляра 2 'в сосуд 7 с растворителем 8 за счет односторонней проницаемости растворителя через полупроницаемую мембрану 6 возникает осмотическое давление, описываемое для малых концентраций солей достаточно хорошо уравнением Вант-Гоффа: Ю при этом будет определяться разницей удельных весов анализируемого вещества и солевого раствора.When a capillary 2 'is immersed in a vessel 7 with a solvent 8 due to the unilateral permeability of the solvent through a semipermeable membrane 6, an osmotic pressure arises, which is described quite well by the Vant-Hoff equation for low salt concentrations: in this case, it will be determined by the difference in the specific gravities of the analyte and the saline solution.

Для экспериментальной проверки предложенного устройства был из готов 5 лен макет. Капилляр выполнен из стеклянной трубки с внутренним диаметром 2 мм. В качестве солевого раствора был использован раствор сульфата магния в воде. Анализируемое вещество - гексан. Температура 25°С поддерFor experimental verification of the proposed device was prepared from 5 linen layout. The capillary is made of a glass tube with an inner diameter of 2 mm. A solution of magnesium sulfate in water was used as a saline solution. The analyte is hexane. Temperature 25 ° C

Р - CRT,P is CRT,

- концентрация соли;- salt concentration;

- универсальная газовая постоянная;- universal gas constant;

Т - температура.T is the temperature.

Под действием этого давления растворитель 8 проникает'в капилляр 2 до тех пор, пока давление столбов жидкостей в капилляре не уравновесит осмотическое давление Р, причем давление столбов жидкостей Р2 на дно капи* л яра 2, определяется из соотношения^ р-1-(3.(114+ 02.1-12, !Under the influence of this pressure, solvent 8 penetrates into capillary 2 until the pressure of the liquid columns in the capillary balances the osmotic pressure P, and the pressure of the liquid columns P 2 at the bottom of the droplet * l ery 2 is determined from the relation ^ p-1- ( 3. (114+ 02.1-12,!

h4 d2 h 4 d 2

- удельный вес анализируемого вещества;- specific gravity of the analyte;

-высота столба анализируемого вещества;- the height of the column of the analyte;

-удельный вес солевого раствора ;-specific weight of saline solution;

высота столба солевого раствора.saline column height.

ha h a

В установившемся равновесии будет иметь место определенная длина диффузионного пути от поверхности анализируемой жидкости до потока газа носителя и концентрацию анализируемого лить где вещества в потоке Можно опредепо формуле с--с .с iIn the established equilibrium, there will be a certain length of the diffusion path from the surface of the analyzed liquid to the carrier gas stream and the concentration of the analyte to be poured where the substances in the stream can be defined by the formula c - c. C i

° LQ '° LQ '

- концентрация анализируемого вещества у мениска жидкости; ·- the concentration of the analyte in the meniscus fluid; ·

- коэффициент диффузии паров, в газе-носителе;- vapor diffusion coefficient in the carrier gas;

-площадь поперечного сечения капилляра;- area of the cross section of the capillary;

»· длина диффузионного пути;"· The length of the diffusion path;

- расход газа - носителя.- gas consumption - carrier.

LL

Q . . . _ ___________Q . . _ ___________

В результате испарения анализируе-^п мого вещества за определенный промежуток времени длина диффузионного пути увеличится, что приведет к уменьшению концентрации анализируемого вещества в потоке газа - носителя. Од- _ новременно уменьшится суммарная вы- сота столбов жидкостей, что приведет к нарушению равновесия между давлением столбов' жидкостей и осмотическим “ давлением',которое будет скомпенсировано за счет перетока свежей порции 60 растворителя в капилляр 2 через полупроницаемую мембрану 6. Таким образом, длина диффузионного пути будет поддерживаться в капилляре примерно постоянной, а незначительная ошибка 65 живалась с помощью^ультратермостата ''УТ-10''. В канал 1 непрерывно подавался азот - 10 смэ/мин, длина диффузионного пути устанавливалась примерно. 1 см.As a result of evaporation of the analyte under a certain period of time, the length of the diffusion path will increase, which will lead to a decrease in the concentration of the analyte in the carrier gas stream. At the same time, the total height of the liquid columns will decrease, which will lead to an imbalance between the pressure of the liquid columns and the osmotic “pressure”, which will be compensated by the flow of a fresh portion of solvent 60 into capillary 2 through a semipermeable membrane 6. Thus, the length the diffusion path will be maintained in the capillary approximately constant, and a minor error 65 was surviving with the help of a `` UT-10 '' ultra-thermostat. Nitrogen was continuously fed into channel 1 — 10 cm e / min; the diffusion path length was set approximately. 1 cm

Испытания проводились на хроматографе при следующих условиях анализа: детектор пламенно-ионизационный, колонка Зх 0,5 мм, длиной 1 м, заполнена 10 вес. % сквалана на хромосорбе W, температура термостата колонок 80°C, дозирование пробы осуществлялось газовым краном - дозатором, объем дозы составлял 0,125 см^, воспроизводимость дозирования не хуже 1%, концентрация гексана в азоте на выходе устройства была на уровне 0,01 об. %. После непрерывной семидневной продувки были получены следующие результаты. .Уровень границы раздела фаз оставался практически постоянным, а изменение концентрации гексана в азоте не превышало 5%.The tests were carried out on a chromatograph under the following analysis conditions: flame-ionization detector, column Zx 0.5 mm, length 1 m, filled with 10 weight. % squalane on chromosorb W, column thermostat temperature 80 ° C, sample dosing was carried out by a gas dosing tap, dose volume was 0.125 cm ^, dosing reproducibility was not worse than 1%, the concentration of hexane in nitrogen at the output of the device was 0.01 vol. % After a continuous seven-day purge, the following results were obtained. The level of the phase boundary remained almost constant, and the change in the concentration of hexane in nitrogen did not exceed 5%.

Внедрение изобретения позволит значительно повысить качество определения метрологических характеристик аналитических приборов за счет повышения точности калибровки и уменьшения трудоемкости обработки результатов.The implementation of the invention will significantly improve the quality of determining the metrological characteristics of analytical instruments by increasing the accuracy of calibration and reducing the complexity of processing the results.

Claims (1)

щен в сосуд 7 с растворителем 8. Каналы 1 и 4 соединены трубопроводом 9 Устройство работает следующим образом . При погружении капилл ра 2 в сосу 7 с .растворителем 8 за счет односторонней проницаемости растворител  че . рез полупроницаемую мембрану 6 возни кает осмотическое давление, описывае мое дл  малых концентраций солей дос таточно хорошо уравнением Вант-Гоффа Р CRT, где С - концентраци  соли; R - универсальна  газова  посто нна ; Т - температура. Под действием этого давлени  раст воритель 8 проника.етв капилл р 2 до тех пор, пока давление столбов жидкостей в капилл ре не уравновесит ос мотическое давлен,ие Р, причем давление столбов х идкостей Р на дно капи л  ра 2, определ етс  из соотнсж1е|ш  Pi-d Vi -daiii, где ф - удельный вес анализируемо . го Вещества; hj - высота столба анализируемог вещества; 2. - удельный вес солевого раствора ; h а .- высота столба солевого раст i вора, В установившемс  равновесии будет иметь место определенна  длина диффузионного пути от поверхности аналиэируемой жидкости до потока газа носител  и концентрацию анализируемого вещества в потоке Можно определить по формуле г-г О ТТч .. i LQ где .С - концентраци  анализируе 1ого вещества у мениска жидкости; Д - коэффициент диффузии паро в газе-носителе; S - площадь поперечного сечени  капилл ра; L длина диффузионного пути; Q - расход - носител . В результате испарени  анализируе . мого вещества за определенный п хэмежуток времени длина диффузионного пути увеличитс , что приведет к умен шению концентрации анализируемого ве щества в потоке газа - носител . Одновременно уменьшитс  суммарна  высота столбов жидкостей, что приведет к нарушению равновеси  между давленй ем столбов жидкостей и осмотическим давлением,которое будет ско лпенсировано за счет перетока свежей порции растворител  в капилл р 2 через полу проницаемую мембрану 6. Такцм образом , длина диффузионного пути будет поддерживатьс  в капилл ре примерно посто нной, а незначительна  ошибка при этом будет определ тьс  разницей удельных весов анализируемого вещества и солевого раствора. Дл  экспериментальной проверки предложенного устройства был изготовлен макет. Капилл р выполнен из стекл нной трубки с внутренним диаметром 2 мм. В качестве солевого раствора был использован раствор сульфата магни  в воде. Анализируемое вещество - гексан. Температура 25С поддерживалась с помощью -ультратермостата УТ-10. В канал 1 непрерывно подавJlЛc  азот - 10 , длина диффузионного пути устанавливалась примерно . 1 см. Испытани  проводились на хроматографе при следующих услови х анализаt детектор пламенно-ионизационный, колонка Зх 0,5 мм, длиной 1 м, заполнена 10 вес. % сквалана на хромосорбе W, температура термостата колонок , дозирование пробы осуществл лось газовым краном - дозатором, объем дозы составл л 0,125 см, воспроизводимость дозировани  не хуже 1%, концентраци  гаксана в азоте на выходе устройства была на уровне 0,01 об. %. После непрерывной семидневной продувки были получены рледующие результаты . .Уровень границы раздела фаз оставалс  практически посто нным, а изменение концентрации гексана в азоте не превышало 5%. Внедрение изобретени  позволит значительно повысить качество определени  метрологических характеристик аналитических приборов за счет повышени  точности калибровки и уменьшени  трудоемкости обработки результатов, Формула изобретени  Устройство дл  приготовлени  калибровочных парогазовых смесей, содержащее канал дл  подачи газа - носител , капилл р, частичгГо заполненный анализируемымвеществом и соединенный верхним концом с каналом дл  подачи газаносител , отличающеес  тем, чтоf с целью обеспечени  стабильности концентрации парогазовой смеси путем поддержани  посто нного уровн  анализируемого вещества в капилл ре, оно снабжено полупроницаемой мембраной , закрепленной на нижнем конце капилл ра, и емкостью с растворителем, в которой размещен нижний конец капилл ра , а над мембраной в капилл ре помещен солевой.раствор. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Газова  хроматографи . Труды НИИТЭХИМ, М,, 1964, вып. 1, с. 72-75, .2, Нерезкий В.Г, и др, Газо-хроматографические методы анализа примесей М., Наука , 1970, с. 202-204.Schenn in the vessel 7 with the solvent 8. Channels 1 and 4 are connected by pipeline 9. The device operates as follows. When the capillary 2 is immersed in a pump 7 with a solvent 8 due to the unilateral permeability of the solvent. The cut of the semipermeable membrane 6 produces an osmotic pressure, described for low salt concentrations, is quite good with the van't Hoff P CRT equation, where C is the salt concentration; R is a universal gas constant; T is the temperature. Under the action of this pressure, the diluent 8 penetrates the capillaries p 2 until the pressure of the columns of liquids in the capillaries counterbalances the osmotic pressure, and P, and the pressure of the columns x of the liquids P to the bottom of the caps p 2, is determined by the ratio | Pi-d Vi -daiii, where f - specific gravity is analyzed. th substance; hj is the height of the substance being analyzed; 2. - the proportion of salt solution; h а .- height of the salt growth column of the thief, In steady-state equilibrium, there will be a definite length of the diffusion path from the surface of the liquid being analyzed to the carrier gas stream and the analyte concentration in the stream. You can determine it using the formula g-y O TTCH .. i LQ where. C - concentration analyzing the 1st substance in the meniscus of the liquid; D is the vapor diffusion coefficient in the carrier gas; S is the cross-sectional area of the capillary; L is the diffusion path length; Q - flow - carrier. As a result of evaporation, analyze. After a certain amount of time, the diffusion path length will increase, which will lead to a decrease in the concentration of the analyte in the carrier gas stream. At the same time, the total height of the liquid columns will decrease, which will disturb the equilibrium between the pressure of the liquid columns and the osmotic pressure, which will be compensated by the flow of a fresh portion of the solvent into the capillary volume 2 through the semi-permeable membrane 6. In this way, the diffusion path length will be maintained the capillary is approximately constant, and a minor error will be determined by the difference in the weights of the analyte and saline. For experimental verification of the proposed device, a mock-up was made. The capillary tube is made of a glass tube with an inner diameter of 2 mm. As a salt solution was used a solution of magnesium sulfate in water. The analyte is hexane. The temperature of 25 ° C was maintained using the UT-10 Ultratermostat. Channel 1 was continuously supplied with nitrogen — 10, the length of the diffusion path was set approximately. 1 cm. The tests were carried out on a chromatograph under the following conditions of analysis: a flame ionization detector, column Sx 0.5 mm, 1 m long, filled with 10 weight. % squalane on chromosorb W, column thermostat temperature, sample dosing was performed with a gas metering tap, dose volume was 0.125 cm, reproducibility of dosing was no worse than 1%, the concentration of gaxane in nitrogen at the device output was 0.01 vol. % After a continuous seven day purge, the following results were obtained. The level of the phase boundary remained almost constant, and the change in the concentration of hexane in nitrogen did not exceed 5%. Implementation of the invention will significantly improve the quality of determining the metrological characteristics of analytical instruments by increasing the calibration accuracy and reducing the complexity of processing the results. Formula of the Invention A device for preparing calibration gas-vapor mixtures containing a carrier gas supply channel, a capillary particle partially filled with the substance being analyzed and connected with an upper end to a channel for the delivery of a gas carrier, characterized in that in order to ensure the stability of the concentration gas mixture by maintaining a constant level of the analyte in the capillary, it is equipped with a semipermeable membrane fixed on the lower end of the capillary, and a container with a solvent in which the lower end of the capillary is placed, and above the membrane in the capillary there is a salt solution. Sources of information taken into account in the examination 1. Gas chromatography. Proceedings of NIITEKHIM, M ,, 1964, vol. 1, s. 72-75, .2, Nerezky V.G., et al., Gas chromatographic methods for analyzing impurities M., Nauka, 1970, p. 202-204. ГолGoal
SU792841026A 1979-11-20 1979-11-20 Apparatus for preparative calibration of vapour gas mixtures SU997766A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792841026A SU997766A1 (en) 1979-11-20 1979-11-20 Apparatus for preparative calibration of vapour gas mixtures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792841026A SU997766A1 (en) 1979-11-20 1979-11-20 Apparatus for preparative calibration of vapour gas mixtures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU997766A1 true SU997766A1 (en) 1983-02-23

Family

ID=20859787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792841026A SU997766A1 (en) 1979-11-20 1979-11-20 Apparatus for preparative calibration of vapour gas mixtures

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU997766A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4656865A (en) System for analyzing permeation of a gas or vapor through a film or membrane
US5235843A (en) Method and apparatus for analyzing volatile chemical components in a liquid
US3920396A (en) Method and device for determination of gases dissolved in a liquid especially in blood
Lenfant et al. Measurement of blood gases by gas chromatography
US3127254A (en) Method for the equilibration of a small
US3661527A (en) Method and apparatus for volatility and vapor pressures measurement and for distillation analysis
SU997766A1 (en) Apparatus for preparative calibration of vapour gas mixtures
Osterhout A method of studying respiration
Tyson et al. A continuous-dilution calibration technique for flame atomic-absorption spectrophotometry
US5889195A (en) Measuring arrangement for determining the concentration of gases from liquid media
Namiesnik Permeation devices for the preparation of standard gaseous mixtures
WO1993018389A1 (en) Analysis of liquid-carried impurities by means of sparging
Vejrosta et al. Method for the preparation of continuous streams of gaseous calibration mixtures with defined contents of standard substances
US3712792A (en) Colorimeter with gas scrubber assembly
US3708265A (en) Colorimeter for determining the concentration of a pollutant gas in an air sample
US5124042A (en) Method for the determination of the degree of neutralization of phenol
RU2213958C2 (en) Process of winning of constant microconcentrations of volatile compounds in gas flow
SU913152A1 (en) Device for determination of gas diluted in liquid
Xi et al. Application of solvent sublation for the determination of organophosphorous pesticides in vegetables by gas chromatography with a flame photometric detector
SU1283536A1 (en) Method of obtaining concentrations of volatile substance vapours
FI59172C (en) FOERFARANDE FOER KVANTITATIV BESTAEMNING AV I VAETSKOR LOESTA GASER OCH VID FOER FOERFARANDET ANVAENDBAR GASSEPARERINGSANORDNING
SU1693457A1 (en) Method of determination of non-volatiles in solutions
SU336563A1 (en) METHOD OF CREATING MICROCONCENTRATION OF FLUID VAPORS IN A GAS FLOW
SU819716A1 (en) Compound chromatograph
RU2280246C1 (en) Capillary batcher for steam-gas mixtures