Чувствительный элемент для определения содержания аэроионов в воздухе

,. ь ЛЬСТВУ РСКОМУ СВИДЕТ 1ОСЧДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ1 РИ ГКНТ СССР(71) Украинский заочный политехническийинститут им, И. 3, Соколова(56) Шилкин А. А. и др. Аэроионный режим вгражданских зданиях. - . М.: Стройиздат,1988, с. 168,Авторское свидетельство СССРМ 911290, кл, О 01 й 27/02, 1982. Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть йспользовано при разработке и эксплуатации приборов для определения аэроионов в воз- . духе.Известно определение концентрацйи аэроионов в воздухе при естественной и искусственной ионизации с помощью счетчиков аэроионов; в основу работы которых положены различные методы измерения характеристик аэроионов: масс-спектрометрический, импульсный, методы переменного тока,".аспирационный, которые используются в специальных измерениях и имеют огранФенное применение. Массспектрометрический метод и методы переменного тока применяются преимущественно в лабораторных исследованиях, а также при создании условий сильного разряжения, что вызывает смещение химических равновесий и изменение концентраций отдельных компонентов, приводя к снижению чувствительности анализа.Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности является чувстви 1749770 А 2(54) ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ АЭРОИОНОВ В ВОЗДУХЕ(57) Использование, аналитическое приборостроение, Сущность изобретения; чувствительный элемент выполняют в виде пьезокварцевой пластины с электродами, на которую. нанесен чувствительный слой из 20-25-ного водного раствора сахарозы, 1 ил 1 табл. тельный элемент, выполненный в виде пьеэокварцевой пластины с электродами, на которую нанесен слойсорбента, способного поглощать определяемое вещество, Поглощение определяемого вещества слоем, нанесенным на резонатор, вызывает изменение частоты колебаний кварцевого резонатора, причем это изменение пропорционально концентрации определяемого вещества.. Недостатком известного чувствительного элемента является низкая чувствительность к аэроионам.Целью изобретения является повышение чувствительности.На чертеже представлена схема чувствительного элемента.Чувствительный элемент для определения содержания аэроионов в воздухе выполняют в вйде пьезокварцевой пластины с электродами, на которую нанесен чувствительный слой из 20 - 25-ного водного раствора сахарозы.Высокая абсорбционная способность предлагаемого чувствительного слоя обуславливается окислением сахароэц. Чувствительный элемент состоит из пьеэокварцевой пластины, 1 с серебряннымиэлектродами 2; к которым припаяны токоотводы 3. На пластину нанесен чувствительный слой 4, выполненный из 20-25-ноговодного раствора сахарозц.Чувствительный элемент работает следующим образом.При включении элемента в схему электронного генератора пьезокварцевая пластина 1 с электродами 2 и чувствительным казроиойам слоем совершает злектромеханические колебания с высокой частотой, оп . ределяемой толщиной пластины и массой 15чувствительного элемента, При сорбциичувствительным слоем 4 аэроионов из воздуха изменяется масса чувствительногоэлемента и частота колебаний пропорционально концентрации аэроионов в воздухе, 20Сойеркание аэроионов определяют по сорбционно-частотной характеристике чувствительного элемента:Ь Г=т (С азроионов 3,где Ь Р=Г 2-Г 1 - изменение частоты колебаний чувствительного элемента, Гц;Г 1, Г 2 - частота колебаний чувствительного элемента до и после абсорбциИазроионов чувствительным слоемГц;С - концентрация аэроионов в возхе 30в пересчете на озон и оксиданты, мкгм,. Для получения характеристики создаютзаданную концентрацию аэроионов в воздухе, облучая герметически закрытое воздушное пространство известного объема 35ионйзирующим устройством в течение определенного времени. Затем в это герметически закрытбе воздушное пространство сострого определенной концентрацией аэроионов вводят пьезочувствительный элемент 40, с предлагаемым чувствительн.ым слоем,включенный в схему электронного генератора, и проводят измерение частоты электромеханических колебаний. После этогостроят сорбционно-частотную характеристикукак зависимость изменения частотцколебаний от концентрации аэроионов,П р и м е р, На пьезочувствительном.элементе выполняют чувствйтельйый слоймассой 100 мкг, На аналитических весах 50взвешивают 20 г сахарозы марки ХЧ, загру-жают ее в колбу емкостью 150-200 млкудатакже помещают 80 г дистиллированной воды. Полученный водный раствор сахарозы сконцентрацией 20 используют для вцполнения чувствительноо слоя, Затем беруткварцевый резонатор с площадью кварцевой пластины 1,0 см и с частотой колебаний900 кГц), на обе стороны кварцевой пластинц которого наносят 20-ный водный растеор сахарозы, оставляя гурт сухим и соблюдая предосторожность с тем, чтобы обе стороны кварцевой пластины не имели электрического контакта через 20-ный водный раствор сахарозц. Чувствительный слой высушивают и подготовленный таким образом пьезочувствительный элемент используют в дальнейшем анализе, перед проведением которого строят его сорбционно-частотную характеристику:Ь РС азроионов),где Л Р-Р 1-Г 2 - изменение частоты колебаний кварца, кГц;Р 1 и Р 2 - частота колебаний кварца до и после абсорбции аэроионов, кГц;С - концентрация азроионов в воздухе,,зПостроение сорбционно-частотной характеристики проводят следующим образом,Создают заданную концентрацию аэро- ионов в воздухе: 0,03; 0,06; 0,12; 0,30; 0,60, 0,90 и 1,20 мкг/мЗ. Для этого облучают герметизированное воздушное пространство (в частности, эксикатора объемом 6,5 дмз) ионизирующим устройством (например, ионизатором воздуха "ИВА", "РИГА" ), в течение 0,5; 0,2; 0; 5,0; 10,0, 15,0 и 20,0 мин соответственно. С целью устранения влияния влаги на показания пьезочувствительного элемента в нижнюю часть эксикатора помещают чашку Петри с водой, Затем в эксикатор вводят пьезочувствительный элемент, включенный в схему электронного генератора, и измеряют частоту колебаний чувствительного элемента. После этого строят сорбционно-частотную характеристику пьезочувствительного элемента и проводят анализ.В таблице приведены данные влияния концентрацйи водного раствора сахарозц на чувствительность анализа,Иэ данных приведенных в таблице, видно, что оптимальным интервалом концентрации водного раствора сахарозы является 20-25; Формула изобретения Чувствительный элемент для определения содержания аэроионов в воздухе, вы-. полненный в виде пьезокварцевой пластины, имеющей площадь 1,0 см 2 и частоту 900 кГц с электродами и нанесенным на поверхность пластины чувствительным слоем, отл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, чувствительный слой выполнен из 20-25%-ного водного раствора сахароэц., ул,Гагарина. 10 Заказ 2590Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5