Способ определения химического состава газа

 

Изобретение относится к анализу химического состава газа ядерно-физическими методами, а точнее - методом мессбауэровской спектроскопии, и может быть использовано на предприятиях, где необходимо определять молекулярный состав газов. Целью изобретения является расширение класса исследуемых газов. Получают мессбауэровские спектры методом регистрации электронов конверсии либо регистрацией рентгеновского характеристического излучения двух идентичных активных веществ, которые представляют собой тонкие пленки FE<SP POS="POST">57</SP> на алюминиевой фольге. Далее помещают активные вещества в реакционную камеру с анализируемым газом, где они играют роль электродов - анода и катода, и осуществляют взаимодействие анализируемого газа с активными веществами путем ионизации газа в однородном электрическом поле, величина которого обеспечивает условия возникновения самостоятельного разряда. После этой операции опять снимают мессбауэровские спектры активных веществ и по сравнению их с исходными судят о химическом составе газа. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (g))g G 01 N 24/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° °

° Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

)(61) 1354083 (2 1) 4406550/31-25 (22) 07.04,88 (46) 07.05.90. Бюл. N- 17 (71) Иосковский инженерно-физический институт и Научно-производственное объединение "Химавтоматика" (72) И.Ф.Бабиковя, Н.В. Островская, A.À.Ïîïîâ, И.П;Суздалев, В.П.Филиппов и А.В.Фролов (53) 639.166.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1354083, кл. G 01 N 24/00, 1984. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО

СОСТАВА ГАЗА (57) Изобретение относится. к анализу химического состава газа ядерно-физическими методами методом мессбауэровский спектроскопии и может быть использовано на предприятиях, где необходимо определять молекулярный состав газов. Целью

Изобретение относится к анализу химического состава газа ядернофизическими методами, в частности с помощью мессбауэровской спектроскопии, может быть использовано на предприятиях и объектах, где необходимо определить элементный и молекулярный состав газов, и является усовершенствованием способа по .авт. св. Р 1354083.

Цель изобретения — расширение класса газон.

„.SU„„562 31 А2

2 изобретения является расширение класса исследуемых газов. Получают мессбауэровские спектры методом регистрации электронов конверсии ли-. бо регистрацией рентгеновского характеристического излучения двух идентичных активных веществ, которые представляют собой тонкие пленки Ге на алюминиевой фольге. Далее помещают активные вещества в реакционную камеру с анализируемым газом, где они играют роль электродов — анода и катода, и осуществляют взаимодействие анализируемого газа с активными веществами путем ионизации газа в однородном электрическом поле, величина которого обеспечивает условия возникновения самостоятельного разряда. После этой опереции опять снимают мессбауэровские спектры активных веществ и по сравнению их с исходными судят о химическом составе газа. 1 ил.

Способ определения хамического состава газа реали=ован следующим образом.

Вначале получают мессбауэровские спектры рассеяния активных веществ, используя мессбауэронские методики либо с регистрацией конверсионных и оже-электронов, либо с регистрацией .рентгеновского характеристического излучения. Актинные вещества предстанляют собой тонкие пленки

ЬТ

Fe толщиной 400-500 А, напылен1562811

50 ные методом термовакуумной конденсации на алюминиевые фольги. Далее активные вещества в форме плоских

a круглых пластинок площадью 1 см ус5 танавливают в реакционной камере в специальные держатели параллельно друг другу на расстоянии 4 мм, где они выполняют роль электродов - катода и анода. Из камеры откачивают воздух и напускают в нее анализируеmN газ до давления (30-50) х 10 Па;

Взаимодействие анализируемого газа с активными веществами катода и анода происходит вследствии подачи на электроды реакционной камеры разности потенциалов 1200 В..При этом создается однородное электрическое поле перпендикулярное поверхности активных веществ анода и катода, 20 происходит ионизация и ускоренное движение ионов и электронов анализируемого газа. Такая обработка активных веществ в самостоятельном разряде поддерживается в течение 60 мин, 25 причем ток разряда сохраняется постоянным во времени путем изменения подаваемого на электроды напряжения.

После обработки активных веществ катода и анода в разряде анализируемого газа получают их мессбауэровские спектры, сравнивают полученные спектры сисходными мессбауэровскими спектрами и по их различию судят о соста- ве газа.

На чертеже представлены мессбауэровские спектры.

Исходный спектр тонкой пленки

Ге на алюминиевой фольге йзображен на чертеже кривой 1, тонкая пленка Fea на алюминиевой фольге после обработки трибутилфосфатом

51 (анод) кривой 2; тонкая пленка Fe на алюминиевой фольге после обработки трибутилфосфатом (катод) — кривой 3. 45

Пример 1. В качестве анализируемого rasa использованы пары трибутилфосфата. В качестве активных веществ (анода и катода) использовазт лись тонкие пленки. Ге толщинои

О

400 — 500 А на алюминиевой фольге.

Мессбауэравские спектры таких тонких пленок Fe представляют собои и хорошо разрешенные линии сверхтонкого магнитного расщепления (кри55 вая 1) . В данном примере использовалась для получения спектров мессбауэровская методика с регистрацией рентгеновского характеристического излучения. После обработки активных веществ в разряде анализируемого rasa предлагаемым способом были получены мессбауэровские спектры рассеяния. На представленных на чертеже спектрах анода (кривая 2) и катода (кривая 3) видно, что в результате взаимодействйя анализаруемого газа с материалом идентичных активных веществ химические соединения,образовавшиеся на поверхности катода и анода, различаются. Образовавшиеся парамагнитные, фазы и их соотношения к магнитным фазам материалов котода и анода различаются существенно, что дает воэможность судить не только о молекулярном составе анализируемого газа, но и подойти к пониманию физико-химических процессов, происходящих в разряде и на поверхности активных веществ. Благодаря получению дополнительной информации (с анода) можем с большей достоверностью гово рить о химическом составе газа.

Если ранее, при использовании известного способа определения химического состава газа, считалось, что ряд газов вообще не способен взаимодействовать с активными веществами, то предлагаемый способ свидетельствует о наличии таких взаимодействий, что расширяет диапазон анализируемых газов.

В зависимости от природы анализируемого газа, в некоторых случаях происходит видимое на спектрах взаи» модействие активного вещества с газом не только одного электрода (анода или катода). В большинстве же случаев взаимодействие выявляется на спектрах обоих электродов.

Таким образом, предлагаемый способ определения химического состава газа обеспечивает следующие преимущес тв а.

Благодаря введению тонкой пленки

Fe в качестве второго электрода, 57 идентичного по составу первому, появилась возможность расширить число газов, подлежащих анализу, Повысилась информативность способа за счет осуществления взаимодействия как с отрицательными, так и с положительными ионами газа за счет уменьшения влияния различий физико-химических свойств электродов.

5 15628

Формула изобретения

Способ определения химического состава газа IIQ авт. св °

1354083, отличающийся тем, что, с целью расширения класса исследуемых газов, одновременно с воздействием на катод воздействуют анализируемым газом на анод, изгоВ

41

° 1

Во

° е е

4е

Э

° 4 14 4

11 ° ° е °

° 1 e °

° ° а е

° 11о ° Ее 4 14 °

ОО ° 4

° °

° ае ее еее ° ° 4444 е 1 е

° ф ° 4 ° ° 114 е а о ° °

441 о, °

4 ео ее

° 41

° o

° 4 в

° 10 °

° °

В ° 1

O 1

° o

Ю е в

° ° в ее

11

1 е

Составитель И.Старостенко

Редактор Н.Лазаренко Техред Л4Олнйнык Корректор М,Максимишинец

Заказ 1060 Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская набеВ д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

504

:М

140

° е

° 1

° 1

4 °

° ° е

° ° ° е

° ° 1

° ° ° е

° ° ° е °

° e e о1 Е ееаоа ее оа ° 41 ° е 141 ° ВВЕО 441

oo1 ° 1e1 а

ОО °

t1 6 товленный из активного вещества, идентичного активному веществу катода, получают мессбауэровские спектры активного вещества анода до .и после воздействия газа и.о химическом составе газа судят по совокупности спектров анода и катода до и после воздействия газа.