Способ подготовки пробы высокодисперсного аэрозоля для анализа

СООЗ СОВЕТСКИХсОциАлистичеснихРЕСПУБЛИК 1/22 1)5 001 НЗ ЭОБРЕТ ВТОРСНОМУ ской кинетики иМолодежное обь Ц с тся повьппеет повьппеоцесхема устгаемого к зависивысокоьно ест способав виде н емои эле Г 1 СУДАРОТВЕИИЫЙ КОМИТЕТпО иЗОБРечениям и ОщРытиямфи п.акт сссР(71) Инститчт химичегорения СО АН СССР иединение СО ВАСХНИЛ(56) Гусаченко Е,И., Стесик Л,Н, иИсследования конденсированныходуктов горения магниевых порошкозика горения и взрыва, 1974, т,10У 4, с,548-554.Авторское свидетельство СССРВ 1186994, кл, С 01 Н 1/22, 1983,Глатов С.Г Пащенко С,З, и др,етоды отбора и гранулометрическогоанализа конденсированных продуктовгорения, Физика аэродисперсных систем, 986, вып.30, с.43-50,Изобретение относится к области исследования дисперсных систем,конретно к способам подготовки проб вы окодисперсного аэрозоля для последуюего анализа методами электроннойкроскопии, и может быть использовацо для изучения процессов горения, горючих смесей, для исследования процессов разложения веществ в термичеких условиях быстрого нагрева, а тае для калибровки аэрозольной аппаратуры и при создании генераторов аэро золей с заданными свойствами частиЦ.(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПРОБЫ ВЫСОКОДИСПЕРСНОГО АЭРОЗОЛЯ ДЛЯ АНАЛИЗА (57) Изобретение касается исследования дисперсных систем с использованием методов электронной микроскопии. ель изобретения - повышение точноти и чувствительности анализа, Необходимую для анализа пробу получают путем сжигания индивидуальной частицы вещества в потоке газа-окислителя, предварительно очищенного от аэрозольных зазгрязнений, температуру устанавливают в камере сжигания, равную температуре сжигания материала частицы, Скорость газа-очистителя определяют из выражения ч =( 8.д ): 1 8 р, где у и й соответственно плотность и диаметр частицы вещества, р - динамическая вязкость газовой среды при температуре сжигания. В результате сжигания изолированных частиц вещества повьппается достоверность информации о процессе горения, 2 ил,Целью изобретения являе ние точности анализа за сч ния достоверности информаци се горения одной частицы,На фиг. 1 представлена новки для реализации предл способа на фиг. 2 - графи мости относительного числа дисперсных частиц от начал мера сгоревшей частицы вещ Установка для реализаци включает камеру 1 сжигания кварцевой трубки, обогревактронагревателем 2, инжектор 3 дляподачи отобранной частицы в камеру 1сжигания, Воздух или иной газ-окисли"тель подается н камеру 1 сжиганиячерез систему очистительныхфильтров 4 и газовод 5, Аэрозоль,образующийся при горении частицы, отбирается вакуумным отборником 6, Дляподдержания в камере температурногорежима служит термоизмерительный прибор 7, а для регистрации аэрозольныхчастиц - фотоэлектрический счетчик 8.Способ реализуется следующим образомм, 5Отбирают частицу определенного состава и размера, Рассчитывают седиментационную скорость данной частицы поприведенной формуле, В камеру 1, нагретую до температуры поджига материала частицы, подают отфильтрованныйот аэрозольных загрязнений поток га-.за-окислителя со скоростью, равнойседиментационной скорости частицы,Пропускание газа-окислителЯ с такой 25скоростью позволяет устранить конвективный выброс или проскок частицейзоны горенияЧерез инжектор 3 в ка.меру вводят частицу. В потоке газаокислителя при температура, равнойтемпературе воспламенения, происхо".дит сгорание частицы, Образующиесяпродукты сгорания (аэрозоля) отбираются вакуумным отборником 6 и регистрируются фотоэлектрическим счетчиком 8,П р и м е р 1, Из приготовленного для анализа порошка отбирают частицу магния й = 50 10 (50 мкм),плотностью = .1740 кг/мЗ, вязкость40газовой среды р = 0,455 10 ф Пас,инжектируют ее через инжектор 3 вкамеру 1, Отфильтрованный с помощьюфильтров 4 воздух подают в камерусогласно формуле со скоростью 450,05 м/с, Температуру в камере 1 устанавлиаают 850 С (температура воспламенения магния), Сжигание частицы ф проводят при атмосферном давлении. Образующийся аэрозоль отбирают пробоотборником 6, Счетчиком 8определено общее количество аэрозольных частиц после сжигания частицы М,. 2,5 10 шт размеромЬ0,15 мкм.П р и м е р 2, В камеруинжектируют частицу модифицированного алюминия Й120 10 ф (120 мкм), плотностью р1480 кг/м , вязкостью= 0,417 1 О " Па с, Температуру вкамере устанавливают 700 С, Воздух в камеруподают со скоростью согласно формуле 0,28 м/с, Пробоотборником 6 отобрано аэрозольных частиц окиси алюминия 8.10 шт, размером 0,2 мкм.П р и м е р 3. В камере 1 сжигают частицу модифицированного алюми,ния размером й20 10 (20 мкм), плотность у1480 кг/м , вязкость газовой среды р = 0,38 1 ОПа с при атмосферном давлении и 550 С, Скорость согласно формуле воздуха, подаваемого в камеру 0,0 м/с.Средний размер отобранного аэрозоля 0,1 мкм, общее количество отобранных аэрозольных частиц 0,610 штук.сГрафик на фиг, 2 показывает зависимость относительногс числа образующихся высокодисперсных частиц окиси алюминия с размером выше 0,3 мкм (о) и 0,5 мкм с) от начального размера сгоревшей частицы модифицированного алюминияИз приведенных примеров видно, что предлагаемый способ позволяет получать пробу аэрозоля при сжигании индивидуальной частицы вещества и таким образом получать точную и,достоверную информацию о горении одной частицы вещества и о процессе горения в целом, Точность анализа пробы по дисперсному составу и концентрации повышается в 4-6 раз, При этом способ позволяет исследовать частицы малого размера от десятков А до 10 мкм. Формула изобретения Способ подготовки пробы высокодисперсного аэрозоля для анализа, включающий сжигание частиц вещества и вакуумный отбор образующегося при этом аэрозоля, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения точности анализа за счет повышения достоверности информации о горении одной частицы, перед сжиганием производят отбор отдельных частиц вешества по размеру и составу, каждую отобранную частицу инжектируют в камеру сжигания в потоке газа-окислителя, гаэ предварительно очищают от аэрозольных загрязнений, причем температуру в камере сжигания устанавливают равной тем-пературе воспламенения материала частиц, а скорость ч газа-носителя удовлетворяет выражению:б й - диаметр отобранной частицы,му р - вязкость газовой среды при данной температуре, ПафбСоставитель А. СондорТекред Л.Сердюкова Корректор М.Максимищ Тирак 495 Подписноекомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5