Патент на изобретение №2282177

(54) ХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ДЕТЕКТОР ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к приборам для анализа токсичных веществ в воздухе рабочей зоны. Детектор включает исследуемый образец, блоки освещения и регистрации. Детектор дополнительно содержит светонепроницаемую камеру, в которую вмонтирован фотокатод фотоумножителя в виде потенциометра с цифровой жидкокристаллической индикацией, работающего от блока питания, а внутри камеры установлен реактор, представляющий собой кварцевую кювету с оптически прозрачным дном, которая наполнена индикаторным раствором, представляющим собой смесь серной кислоты и озона. Над реактором установлен элемент Пельтье для конденсирования влаги из воздуха, кювета соединена стеклянной трубкой с газоразрядным озонатором, а фотоумножитель соединен с блоком регистрации, который оценивает интенсивность свечения индикаторного раствора. Технический результат – повышение чувствительности и точности определения токсичных веществ в воздухе рабочей зоны. 1 ил.

Изобретение относится к приборам для анализа токсичных серосодержащих веществ в воздухе рабочей зоны и в материалах средств индивидуальной защиты работников производств, связанных с обращением токсичных веществ.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является прибор для анализа вредных веществ, содержащий исследуемый объект и блоки регистрации, известный из книги: Безопасность жизнедеятельности под общ. ред. С.В. Белова, М.: Высшая школа, 1999, стр.213, рис.4.14 (прототип).

Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая точность определения токсичных веществ в воздухе рабочей зоны, а также сложность конструкции.

Технический результат предлагаемого изобретения – повышение чувствительности прибора и точности определения токсичных веществ в воздухе рабочей зоны.

Это достигается тем, что хемилюминесцентный детектор токсичных серосодержащих веществ в воздухе рабочей зоны, включающий исследуемый образец, блоки освещения и регистрации, дополнительно содержит светонепроницаемую камеру, в которую вмонтирован фотокатод фотоумножителя в виде потенциометра с цифровой жидкокристаллической индикацией, работающего от блока питания, а внутри камеры установлен реактор, представляющий собой кварцевую кювету с оптически прозрачным дном, которая наполнена индикаторным раствором, представляющим собой смесь серной кислоты и озона, причем над реактором установлен элемент Пельтье для конденсирования влаги из воздуха, а кювета соединена стеклянной трубкой с газоразрядным озонатором, барботирующим воздушно-озоновую смесь в раствор серной кислоты, причем фотоумножитель соединен с блоком регистрации, предназначенным для оценки интенсивности свечения индикаторного раствора.

На чертеже изображена блок-схема хемилюминесцентного детектора токсичных веществ в воздухе рабочей зоны.

В светонепроницаемой камере 1 вмонтирован фотокатод фотоумножителя 2, в качестве которого выступает потенциометр с цифровой жидкокристаллической индикацией, работающий от блока питания 8, над которым устанавливается реактор 3, представляющий собой кварцевую кювету с оптически прозрачным дном, которая наполнена индикаторным раствором – смесью серной кислоты и озона (перекиси водорода). Элемент Пельтье 4 помещается над реактором 3, в результате чего конденсированная влага из воздуха стекает в реактор и вызывает хемилюминесценцию, интенсивность свечения которой, пропорциональная величине фототока, регистрируется в виде сигнала фотоумножителя. Газоразрядный озонатор 5 с помощью компрессора барботирует воздушно-озоновую смесь в раствор серной кислоты. Хлорвиниловый шланг озонатора соединяется со стеклянной трубочкой 6, опущенной в раствор серной кислоты, в результате чего осуществляется барботирование смеси. Если индуцирующий раствор содержит перекись, используется только компрессор, перемешивающий хемилюминесцирующий раствор. Блок регистрации 7 оценивает интенсивность свечения раствора.

Хемилюминесцентный детектор токсичных веществ в воздухе рабочей зоны работает следующим образом.

Хемилюминесцентный детектор предназначен для регистрации токсичных серосодержащих соединений в любой форме, хемилюминесцирующих в концентрированной серной кислоте, насыщенной озоном, выступающим в качестве окислителя, или в растворах серной кислоты, содержащих перекись водорода, при попадании в которые из серосодержащих соединений выпадает сера в виде мелкодисперсных форм. Интенсивность хемилюминесценции раствора при этом будет определяться количеством серы, а следовательно, и серосодержащих токсичных веществ. С целью повышения чувствительности анализа используется охлаждение, вызывающее конденсацию паров воздуха и уконцентрирование содержащихся в нем токсичных веществ. В случае, если количество серосодержащих веществ в воздухе слишком мало, требуется значительное повышение чувствительности метода, что достигается за счет использования барботирования исследуемого воздуха через индикаторный раствор без его предварительной конденсации.

Для повышения чувствительности измерения в реакционную смесь вводятся ионы уранила, которые на несколько порядков увеличивают как интенсивность хемилюминесценции, так и реакционную чувствительность к серосодержащим соединениям (механизм возникновения свечения обусловлен протекающей в растворе яркой хемилюминесцирующей реакцией, которая была обнаружена и записана для серной кислоты, содержащей уранил).

Формула изобретения

Хемилюминесцентный детектор токсичных серосодержащих веществ в воздухе рабочей зоны, включающий исследуемый образец, блоки освещения и регистрации, отличающийся тем, что он дополнительно содержит светонепроницаемую камеру, в которую вмонтирован фотокатод фотоумножителя в виде потенциометра с цифровой жидкокристаллической индикацией, работающего от блока питания, а внутри камеры установлен реактор, представляющий собой кварцевую кювету с оптически прозрачным дном, которая наполнена индикаторным раствором, представляющим собой смесь серной кислоты и озона, причем над реактором установлен элемент Пельтье для конденсирования влаги из воздуха, а кювета соединена стеклянной трубкой с газоразрядным озонатором, барботирующим воздушно-озоновую смесь в раствор серной кислоты, причем фотоумножитель соединен с блоком регистрации, предназначенным для оценки интенсивности свечения индикаторного раствора.

РИСУНКИ