Способ определения кислорода в газах

СОЮЗ СОВЕТСНИКСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 с 01 и 21/64 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМ 2ПРЕДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДА(54) СПОСГАЗАХ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПо ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(71) МГУ им. М.В. Ломоносова и Карагандинский государственный университет(56) Иванов В.М. и др. Сорбционное концентрирование и разделение микроэлементов на химически модифицирован" ных кремнеземах, - В кн, Определение малых концентраций элементов. - М.; Наука, 1986, с. 107-121.Авторское свидетельство СССР Г 1438422, кл. С 01 И 21/64) 1987.Авторское свидетельство СССР Ь" 1363031, кл. С 01 И 21/64, 1987. Изобретение относится к аналитической химии (области люминесцентного анализа неорганических веществ) и мо" жет быть использовано для определения микроколичеств кислорода в газах.Цель изобретения - повышение чувствительности и селективности определения кислорода в диапазоне концентраций 0,17-440 мкг/л.Если молекулы химически привиты, то их взаимодействие с матрицей (в данном случае с кремнеземом) приводит к образованию новой химической связи.=Б-О-Ъ-(сн ) -й(сн ) с 1Триметилпропиламмоний хлорид можно сорбировать на кремнезем путей удаления растворителя, в котором растворе" ЯО 1562795 А 1(57) Изобретение относится к аналитической химии (области люминесцентного анализа неорганических веществ) и может быть использовано для определения микроколичеств кислорода в газах. Целью изобретения является повышение чувствительности определения кислорода в диапазоне концентраций 0,17-440 мкг/л и повышение селактивности в присутствии азота и гелия, Способ включает сорбцию эозина на кремнеземе, содержащем химически привитые молекулы триметилпропиламмоний хлорида и измерение линейного повыше- сФ ния интенсивности замедленной флуоресценции поверхности сорбента.1 з,п. ф-лы, 1 табл. но указанное соединение. Однако при обработке полученного сорбента раствором эозина триметилпропиламмоний хлорид десорбируется и поэтому цель изоб. ретения не может быть достигнута.Сорбция эозина на кремнеземе, содержащем химически привитые молекулы триметилпропиламмоний хлорида, сопро" вождается увеличением времени жизни триплетных молекул красителя, в результате чего скорость бимолекулярного процесса взаимодействия сорбированных молекул эозина и триплетнЫх молекул кислорода возрастает, что приводит к увеличению чувствительности определения кислорода в диапазоне концентраций 0,17-440 мкг/л. Нижняя1562795 5, 10- Мг= ) помещают в кювету, которую присоединяют к вакуумному посту с форвакуумным и диффузионным паромаслянным насосами с азотной ловушкой и откачивают кювету до 5 10 ммрт. ст. Дозацию кислорода в кюветуосуществляют добавлением воздуха (приизвестной температуре и давлении)из небольших точно измеренных объетов. Отношение введенного в системувоздуха к объему кюветы определяютзаранее. Измеряют интенсивность замедленной флуоресценции 1,1 в максимуме ее свечения ( = 572 нм) и строят градуировочную характеристику вкоординатах 1 - концентрация кисло 20рода, мкг/л.В диапазоне концентраций кислорода0,17-440 мкг/л градуировочная характеристика прямолинейна, а интенсивность замедленной флуоресценции увеличивается в 540 раз,Интенсивность замедленной флуоресценции не изменяется в присутствии.азота и гелия (при атмосферном давлении) .П р и м е р 2. К 200 мг сорбентав стаканчике добавляют по 10 мл пропанольного раствора эозина с концентра 1 ией, изменяющейся в диапазоне5;10 - 5 -.10 М. Далее поступают,как описано в примере 1, получая сорбенты с содержанием красителя в диапазоне 2,5-10 - 2 10 Мг (поскольку при концентрациях эозина,больших 2 10М, сорбция не количественна,. содержание красителя в фазеО сорбента находят по изменению оптической плотности исходного растворапосле сорбции),Отношение интенсивностей замедленной,флуоресценции эозина, сорбирован ного на кремнеземе, содержащем химически привитые молекулы триметилпропиламмоний хлорида, при концентрацияхкислорода 440 и 0,17 мкг/л (Ь) приведено в таблице.о Содержание эозина, Мг 2,5 10 5 10 5 10 1,5 10 2 10 Ь . 80 140 540 150 50 Значение Ь в известном способе рав 55 но 90,П р и м е р 3. Определение кислорода в газообразном азоте высокой чис. тоты. граница концентраций кислорода является нижней границей определяемыхконцентраций кислорода данным способом. При концентрациях кислорода,больших 440 мкг/л, чувствительностьопределения уменьшается в результатенасыщения эффекта синглет-триплетнойаннигиляции между синглетными молекулами кислорода и триплетными молекулами эозина.Максимальная чувствительность определения кислорода в диапазоне концентраций 0,17-440 мкг/л наблюдаетсяпри содержании эозина 5 10"-1,5 10 Мг.,ри содержании; эозина, меньшем5 10Мг , чувствительность определения уменьшается за счет .уменьшенияскорости синглет-триплетной аннигиляции. При содержании эозина, большем1,5-10 ф Мг , , чувствительность определения уменьшается в результатенасыщения эффекта синглет-триплетнойаннигиляции.Интенсивность замедленной флуоресценции измеряют на установке, состоящей из кварцевой кюветы толщиной,1 мм, куда помещают 100 мг кремнезема, содержащего химически привитыемолекулы триметилпропиламмоний хлорида, с сорбированным эозином, лазерного источника возбуждения ЛТИПЧ, работающего в режиме модулированнойдобротности ( 1," = 20 нс), с усилителем ИЗ(энергия,- 150 мДж на % =1064 нм), и удвоителем частоты наоснове ниобата лития ( Я = 532 нм),фотоэлектронного умножителя ФЭУ с электрическим фотозатвором с временным разрешением 50 нс и осциллографа С 8-12,П р и м е р 1, К 200 мг кремнезема, содержащего химически привитыемолекулы триметилпропиламмоний хлорида (в дальнейшем сорбента), в стаканчике добавляют 10 мл 1 10 ф М пропанольного раствора эозина и перемешивают в течение 5 мин. Бесцветную жидкость над сорбентом сливают и сорбентвысушивают на воздухе при комнатной1 температуре, 100 мг. полученного сорбента (содержание красителя Готовят сорбент, как описано в примере 1. Кювету вакуумируют, через сорбент пропускают поток анализируемого газа при атмосферном давлении и измеряют интенсивность замедленной2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что эозин сорбирован. в количестве 5 10 - 1,5 10 Мг. Способ определения кислородав газах, включающий сорбцию красите" Составитель О. БадтиеваТехред М.Дицык Корректор Н. Король Редактор Н, Лазаренко ПодписноеВЗаказ 1059.Тираж 515 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101 5 1562795 6 флуоресценции. Содержание кислорода лей на кремнеземе, измерение линейно.- находят по градуировочной характерис го увеличения интенсивности замедлен тике согласно примеру 1. ной флуоресценции поверхности сорбен"Найдено кислорода 5,0+0,2 мкг/л, та в присутствии кислорода, по величине которой проводят определение,Таким образом, предлагаемый способ о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с по сравнению с известным позволяет целью повышения чувствительности и в 6 раз повысить чувствительность селективности определения кислорода определения кислорода в диапазоне 10 в диапазоне концентраций 0,17- концентраций 0,17-440 мкг/л. 440 мкг/л, в качестве красителя ис-Способ характеризуется высокой се- пользуют эозин, который сорбируют на лективностью, определению кислорода кремнеземе, содержащем химически при" не мешают азот и гелий. витые молекулы триметилпропиламмонийхлаРида.формула изобретения