Способ отбора пробы жидкости для анализа в ней примесей и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для контроля примесей в различных жидкостях, в т.ч. и примесей нефтепродуктов в объектах окружающей среды. Способ заключается в том, что при отборе пробы жидкости для анализа в ней примесей путем погружения емкости в жидкость, заполнения ее с помощью вакуума, извлечения пробы жидкости и проведения анализа одновременно с заполнением емкости жидкостью осуществляют сорбирование примесей с определенного объема жидкости на поглотительном средстве с последующим проведением анализа. Устройство для осуществления способа содержит закрытую емкость, снабженную удерживающим элементом, заборным наконечником, который выполнен с уплотнительным элементом, снабжен сменной трубкой, заполненной поглотительным средством, поплавком с мембранным клапаном и штуцером, один конец которого служит для подсоединения шланга вакуум-насоса, а другой - седлом мембранного клапана, причем штуцер выполнен с возможностью осевого перемещения. Техническим результатом является то, что использование изобретения позволяет проводить экспресс-анализ без консервации проб жидкости, а также непосредственно при контроле объектов загрязнения. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для контроля примесей в различных жидкостях, в т.ч. и примесей нефтепродуктов в объектах окружающей среды.

Известен способ отбора проб для анализа в ней примесей, включающий погружение емкости в водоем, забор в емкость с использованием вакуума пробы воды, извлечение емкости из водоема и направление пробы воды сразу же на анализ или на обработку пробы воды консервантами и ее герметизацию, если немедленный анализ пробы воды невозможен (см. ТУ 25-04-1748-71 "Батометр вакуумный модернизированный ГР-61").

При этом способе без консервации пробы воды анализы необходимо проводить сразу же после отбора пробы. Длительное хранение пробы нежелательно, так как в ней происходят различные процессы и анализ будет недостоверным. Консервация же пробы не всегда допустима, так как консервант сам по себе является загрязняющей примесью. Кроме того, для анализа определенных примесей необходимо подбирать соответствующие консерванты, а состав всех примесей, которые могут влиять друг на друга, чаще всего неизвестен.

При этом способе необходима еще и тщательная промывка внутренних поверхностей емкости и арматуры после каждого отбора пробы, иначе результаты анализа будут искажены из-за оставшихся в емкости примесей. Все это представляет собой значительные неудобства в работе при отборе проб воды, а также вносит большие погрешности.

Известно устройство, реализующее вышеуказанный способ, отбора проб воды для анализа в нем примесей, содержащее цилиндрическую закрытую емкость, закрепленную на штанге, нижняя часть емкости заканчивается конусом, имеющим на конце кран для слива пробы. В верхней части емкости установлены три штуцера с кранами, два из которых соединяются при помощи резиновых шлангов с вакуум-насосом и водозаборным наконечником, через третий кран в емкость поступает атмосферный воздух. В центре крышки имеется отверстие, герметически закрытое пробкой, используемое для промывания емкости, а также для установки вакууметра. Вдоль цилиндрической части емкости прорезано смотровое окно, закрытое органическим стеклом, прижатым планкой с нанесенной шкалой измерения объема. Проба воды, отобранная с помощью этого устройства, сразу же должна быть направлена для обнаружения в ней примесей или законсервирована (см. ТУ 25-04-1748-71 "Батометр вакуумный модернизированный ГР-61").

Этим устройством невозможно отбирать подряд несколько проб воды без того, чтобы после каждого взятия пробы не производить тщательную промывку емкости, штуцеров, кранов и наконечников. Такая подготовка устройства перед каждым отбором пробы делает его неудобным в эксплуатации.

В основу изобретения поставлена задача - в способе отбора проб жидкостей для анализа в ней примесей и в устройстве для его осуществления, изменив порядок проведения операций и введя операцию сорбирования примесей, а также, изменив конструкцию емкости и водозаборного наконечника, устранить необходимость очистки внутренней полости емкости и арматуры после каждого отбора пробы от оставшихся в ней примесей и увеличить время сохранения выделенных примесей без применения консервантов и за счет этого повысить эффективность проведения анализов.

Поставленная задача решается таким образом, что в способе отбора пробы жидкости для анализа в ней примесей, включающем погружение емкости в жидкость, заполнение ее жидкостью с помощью вакуума, извлечение емкости с жидкостью и проведение анализа согласно изобретению одновременно с заполнением емкости жидкостью осуществляют сорбирование примесей из определенного объема жидкости на поглотительном средстве, а для проведения анализа используют примеси, извлеченные из поглотительного средства.

Для осуществления этого способа предлагается устройство, содержащее закрытую емкость, снабженную удерживающим элементом, заборным наконечником, штуцером для подсоединения вакуум-насоса и запорным элементом, согласно изобретению заборный наконечник, выполненный с уплотнительным элементом, соединен со сменной трубкой, заполненной поглотительным средством, сорбирующим примеси из жидкости, внутри емкости помещен поплавок, снабженный мембранным клапаном, штуцер установлен в крышке емкости напротив мембранного клапана с возможностью осевого перемещения, причем конец штуцера выполнен в виде седла клапана.

Технический результат при решении поставленной задачи заключается в том, что взятие проб жидкости с одновременным пропусканием этой пробы через трубку, заполненную поглотительным средством, сорбирующим примеси из жидкости, позволяет избежать операции по очистке внутренних полостей емкости и арматуры, так как в емкость благодаря вакуум-насосу поступает жидкость, очищенная поглотительным средством, а наличие поплавка с мембранным клапаном позволяет автоматически фиксировать заданный объем пробы. Технический результат заключается еще и в том, что сорбирование примесей на поглотительном средстве позволит производить анализ примесей сразу же после извлечения емкости и не производить операцию консервирования пробы жидкости. Сорбированные из пробы жидкости примеси на поглотительном средстве могут быть направлены на анализ в любое время, что представляет значительные преимущества по сравнению с известными устройствами.

Вариант выполнения устройства, см. фиг. 2, заключается в том, что к одной крышке крепится несколько емкостей разных по объему. Это позволяет без переналадки устройства отбирать пробы из различных мест, где наличие примесей находится в широком диапазоне концентраций.

Предлагаемый способ реализован устройствами, представленными на чертежах.

На фиг. 1 показан общий вид устройства, осевой разрез; на фиг. 2 - вариант устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит цилиндрическую емкость 1, закрытую крышкой 2, к которой крепится с помощью стопорного винта 3 втулка 4 с удерживающим элементом 5, выполненным из легкого материала (например, пенистого полистирола). Крышка 2 снабжена штуцером 6 для крепления шланга 7, подсоединенного к вакуум-насосу (не показан). Штуцер крепится в крышке 2 с помощью резьбы, позволяющей ввинчивать его внутрь цилиндрической емкости 1, где размещены поплавок 8, снабженный мембранным клапаном 9, и седло 10, являющиеся вторым концом штуцера 6. К дну емкости 1 прикреплен заборный наконечник 11 с уплотнителем 12, в который вставлена трубка с поглотительным средством (не показано). Трубка защищена колпачком 13. Устройство с помощью гибкого элемента 14 крепится к штанге (не показано).

В одном из вариантов выполнения устройства (фиг. 2) к крышке прикреплена дополнительная емкость 15.

Способ отбора проб жидкости для анализа в ней примесей раскрыт на примере работы устройства.

Пример реализации способа.

Снимается колпачок 13, в заборный наконечник 11 вставляется трубка с поглотительным средством и колпачок 13 ставится на место. К штуцеру 6 шлангом 7 подсоединяется вакуум-насос. Используя гибкий элемент 14, емкость 1 опускают в водоем на глубину, задаваемую закреплением удерживающего элемента 6 на втулке 4.

При работе вакуум-насоса в надпоплавковом пространстве емкости создается разрежение и забираемая для анализа жидкость через поглотительное средство попадает в полость емкости, поплавок всплывает и при достижении заранее отрегулированного штуцером 6 объема пробы, мембранный клапан 9 перекрывает отверстие в штуцере 6 и вакуум-насос отклоняется.

После водозаборного наконечника 11 трубку с поглотительным средством и направляют ее на хранение или на анализ примесей, сорбированных на поглотительном средстве. Для удаления жидкости из емкости шланг 9 снимают со штуцера 8, подсоединяют к нему резиновый баллон и обратным давлением вытесняют жидкость из емкости. Сразу же после этого можно отбирать следующую пробу. Для другого варианта устройства порядок работы тот же.

Формула изобретения

1. Способ отбора пробы жидкости для анализа в ней примесей, включающий погружение емкости в жидкость, заполнение ее жидкостью с помощью вакуумирования с последующими фиксированием заданного объема пробы, извлечение емкости из жидкости, отличающийся тем, что перед заполнением емкости жидкость пропускают через поглотительное средство, фиксирование заданного объема пробы осуществляют перекрыванием контакта с вакуумом внутри емкости.

2. Устройство для отбора пробы жидкости для анализа в ней примесей, включающее емкость с внутренней полостью, заборным наконечником, подсоединенным к крышке емкости штуцером для подсоединения вакуум-насоса и запорным элементом внутри емкости, отличающееся тем, что оно снабжено размещенным в заборном наконечнике поглотительным средством, охватывающим заборный наконечник уплотнительным элементом, размещенным на линии соединения внутренней полости со штуцером для подсоединения к вакуум-насосу мембранным клапаном, запорный элемент выполнен в виде поплавка, размещенного во внутренней полости, штуцер установлен напротив мембранного клапана, причем конец штуцера, обращенный к клапану, выполнен в виде седла клапана.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что к крышке дополнительно подсоединены несколько емкостей с разными объемами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2