Способ определения содержания компонентов в жидких и газообразных средах

(5)5 С 01 М 19/1 ЗОБРЕТЕН СПИ ВИДЕТЕЛЬСТ ВТОРСК(57) Использование: в сигнализатарах взрывоопасных концентраций паров, Сущность изобретения: деформируют на 10;ь два эластичных элемента с удельной поверхностью 2 - 200 м /кг между двумя дат 2чиками напряжения, Последние включены в плечи мостовой схемы, Фиксируют длины элементов и определяют наличие анализируемого вещества по разности напряжений в деформированных элементах. 2 ил., 1 табл,(21) 4779085/(56) Авторское свидетельство СССР ГФ 281885, кл, 6 01 И 704, 1968.Усольцев В,А, Измерение влажности воздуха, - Л.: Гидрометеоиздат, 1959, с. 24 - 30. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КОМПОНЕНТОВ В ЖИДКИХ И ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕДАХ 25 Наиболее близким к предлагаемому является способ определения паров воды, реализованный в пленочном или волосяном гигрометре, определение содержания паров воды в газовых средах,по которому осуществляется путем измерения деформации эластичного элемента (человеческого волоса или гидрофильной мембраны ) при одновременном воздействии паров воды и механического напряжения. Причем механическое напряжение мало, имеет второстепенное значение и необходимо лишь для более точного измерения длины гибких элементов, изменяющих свою форму (длину) под воздействием паров воды, растворяющихся в гидрофильном материале,Изобре гение относится к способам анализа атмосферы (газов) с целью обнаружения паров органических жидкостей или предупреждения взрывов (пожаров) в шахтах, горных выработках, на химических и нефтеперерабатывающих заводах, а также анализа топлива на наличие примесей воды или других жидкостей. Изобретение может быть использовано в производстве простейших индикаторов, сигнализаторов и анализаторов, предназначенных для непрерывного или периодического контроля состава газовых смесей, атмосферы, воды, топлива и т.п.Известен способ определения паров и газов, включающий пропускание газа вдоль теплоотводов нагревательного элемента, покрытых селективным сорбентом,и измерение температуры элемента. При сорбции паров поверхностью нагревательного элемента снижается теплоотдача, и по температуре теплоотводов определяют концентрацию паров.Способ позволяет осуществить индикацию паров насыщенных углеводородов. бензина, керосина и других ГСМ, Однако является энергоемким и сложным. Недостатниченный ди пары которых ре, Индикаци жатлишь пол набухание вораны. Чувств способа малы ция пэров ГС ОСУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ок известного способа - ограапазон веществ (жидкостей), можно определить в атмосфеи известным способом подлеярные жидкости, вызывающие лоса или гидрофильной мембительность и селективность , а определение или индика- М невозможна.Цель изобретения - повышение чувствительности, скорости и селективности определения.Поставленная цдль достигается тем, чтосогласно способу определения содержания 5компонентов в жидких и газообразных средах, заключающемуся в том, что в анализируемую среду помещают чувствительныйэлемент, измеряют изменение его физикомеханического параметра, по величине которого судят о содержании анализируемогокомпонента, в качестве материала чувствительного элемента используют полимер, адсорбционно-активный к анализируемомукомпоненту, перед измерением чувствительный элементдеформируют и выдерживают в отсутствие анализируемого компонентадо постоянной величины напряжения, а вкачестве измеряемого параметра используют изменение напряжения во времени, 20Предложенный способ основан на эффекте ускорения релаксации напряжений вэластичных телах под действием поверхностно-активных и пластифицирующих веществ в жидком или газообразном 25состоянии. В отличие от известного способа, где измеряется изменение длины эластичного элемента (волоса), находящемсяпод постоянным напряжением, измерениюподлежитснижениенапряжения вэлементе 30с фиксированной длиной (деформацией),Напряжение в эластичном элементе снижается быстрее под действием поверхностноактивных веществ, чем изменяется длинаволоса под действием воды. Этим обусловлено повышение скорости индикации. Поверхностнр-активное действие веществ наэластичный элемент более селективно, чемпластифицирующих, и этим достигается эффект увеличения селективности предложенного способа, Условием преобладанияповерхностного механизма снижения напряжения в элементах является их высокаяудельная поверхность.На фиг. 1 изображена схема закрепления и деформирования чувствительногоэлемента между датчиками напряжения(тензодатчики типа ГДТ); на фиг. 2 показановключение датчиков механического напряжения в мостовую схему. 50На фиг. 1 и 2 изображены датчики 1-4,источник 5 постоянного электрического тока (напряжения), усилитель 6 постоянноготока и исполнительное устройство 7,П р и м е р 1, Определяют пары бензина Бв воздухе, В качестве материалачувствительного элемента выбирают пленкусополимера трифторхлорэтилена и винил иденфторида (фторлон Ф-ЗМ), Деформируют две полоски пленки фторлона Ф-ЗМС (5)(10 100 0,1 мм) на 3 между тензодатчиками типа ГДТ, включенными в плечи мостовой схемы (фиг. 1), Выдерживают пленочные чувствительные элементы под напряжением без контакта с парами бензина 15 мин, После установления постоянного уровня напряжения 18 МПа в обоих пленочн ых эл ементах (удел ьная поверхность 10 м /кг), один элемент приводят в контакт с парами бензина Б. Снижение напряжения на 10 "наблюдается через 100 с, Определение бензина известным способом невозможно,П р и м е р ы 2-5. Определяют пары н-пентана в воздухе по примеру 1, но в качестве адсорбционно-активного полимера используют фторлон ФЛ пленки толщиной 5; 20; 100; 500 мкм или волокно фторлона ФМ, Время определения паров приведено в таблице.П р и м е р ы 6 и 7. Определяют пары воды известным и предлагаемым способами по примеру 1, с использованием пленки полиамида 6 и целофана толщиной 20 мкм (удельная поверхность 50 м /кг). Время оп 2ределения паров воды известным способом 2 мин, время определения воды по изобретению на пленке ПА- 40 с, на пленке целофана - 60 с.П.р и м е р 8. Определяют примеси этанола в воде (3 " -ный раствор) известным способом и предлагаемым по примеру 1 с использованием в качестве материала чувствительного элемента пленки иэ полиэтилентерефталата толщиной 100 мкм. Один элемент погружают в дистиллированную воду, второй - в раствор этанола. Время индикации этанола в воде - 50 с, Известным способом индикация спирта в воде не осуществляется (вода не отличается от раствора этанола),Примеры подтверждают более высокую чувствительность и селективность предложенного способа, его быстродействие и универсальность. Ф ормул а и за бр ете н и я Способ определения содержания компонентов в жидких и газообразных средах, заключающийся в том, что в анализируемую среду помещают чувствительный элемент, измеряют изменение его физико-механического параметра, по величине которого судят о содержании анализируемого компонента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, скорости и селективности определения, в качестве материала чувствительного элемента используют полимер, адсорбционно-активный к анализируемому компоненту, перед изме 1758526рением чувствительный элемент деформируют и выдерживают в отсутствие анализируемого компонента до постоянной величины напряжения. а в качестве измеряемого параметра используют изменение напряжения во времени.1758526Составитель Г.ЗачиняевРедактор Л,Г 1 чолинская Техред М.Моргентал Корректор А,Козориз Заказ 2995 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101