ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Чувствительность анализа газовых смесей и методы ее повышения из "Спектральный анализ газовых схем" Для характеристики методов спектрального анализа газовой смеси мы будем пользоваться понятиями абсолютной и относительной чувствительности. Абсолютная чувствительн( сть — это наименьшее обнаруживаемое количество вещества. Относительная чувствительность — это наименьшая обнаруживаемая концентрация р ]. [c.167] Абсолютная чувствительность определения газов значительно выше, чем металлов. Для гелия она ниже, чем для других газов, и тем не менее достигает 10 г, а для азота составляет 10 г. Низкая чувствительность анализа металлов по сравнению с газами объясняется тем, что металлы обладают низкими упругостями паров даже при высоких температурах. Для получения давле-. ния паров металлов, соответствующих давлению газовых смесей, необходимы высокие температуры и хорошее обезгаживание. Кроме того, для анализа металлов надо брать сравнительно большие навески (не меньше миллиграмма), между тем как 1 воздуха при атмосферном давлении (количество, заведомо достаточное для анализа) весит 10 г. [c.167] Вместе с тем, относительная чувствительность определения трудновозбудимых компонентов газовой смеси составляет 0,1%, т. е. значительно ниже, чем для металлов. Для легковозбудимых компонентов (например, для азота в аргоне) относительная чувствительность 10 %, т. е. величина такого же порядка, как и для металлов. [c.167] Чувствительность анализа сильно зависит от наличия примесей. Поэтому проверять ее надо в тех самых условиях, в которых предполагается проводить анализ. Особенно об этом важно помнить при качественных анализах. [c.168] Налимов, В. В. Недлер и Н. П. Меньшова предложили в качестве границы обнаружения брать не фиксированное значение концентрации, а некоторый интервал концентраций и указывать, приходится ли неизвестная концентрация выше или ниже этого интервала. Такой подход, называемый авторами методом накопления результатов измсре1 ия , позволяет отодвинуть порог чувствительности в область концентраций, при которых линии могут быть зафиксированы не на всех спектрограммах. [c.169] Все эти рассуждения справедливы при условии, если выходная щель не ограничивает изображения линии. Дальнейщее расщирение выходной щели снижает чувствительность анализа, так как увеличивает сигнал от фона, не меняя сигнала от линии. [c.170] При фотографической регистрации измеряется освещенность. Как следует из формул (3.21) и (3.27), освещенность, создаваемая линейчатым спектром, не зависит от ширины щели, а освещенность, создаваемая сплошным спектром, растет с ее увеличением. Поэтому может создаться ошибочное мнение, что сужение щели приводит к увеличению чувствительности анализа. По на самом деле, оно уменьшает площадь изображения щели, а следовательно, и точность измерений. Поэтому можно рекомендовать работать с высокой щелью, а оптимальную ширину ее выбирать экспериментально. Д 1я повышения чувствительности анализа при фотографической регистрации выгодно работать на контрастных пластинках, так как это повышает точность измерений. [c.170] Необходимо отметить, что все современные фотографические методы анализа основаны на измерении освещенности. Между тем, можно и при фотографической регистрации определять световой поток (например, считать проявленные зерна на площади изображения линии). [c.170] С увеличением времени экспозиции или регистрации спектра уменьшается величина А/ф, а следовательно, увеличивается чувствительность анализа, поэтому необходимо указывать, за какой проме куток времени она достигнута. Однако при сильном выгорании пробы увеличение времени экспозиции может привести к уменьшению чувствительности анализа. [c.170] Как при фотографической, так и при фотоэлектрической регистрации, чувствительность может быть повышена за счет создания условий, уменьшающих фон в спектре. [c.170] При работе с импульсными источниками один из возможных способов снижения интенсивности фона — это выделение отдельных промежутков времени в течение импульса, когда условия наиболее благоприятны для возбуждения линии, а не сплошного спектра. [c.171] Во многих случаях чувствительность анализа оказы-. Бается недостаточной для удовлетворения требований практики, и тогда прибегают к методам обогащения. [c.171] Для обогащения смеси пригоден любой из физикохимических методов разделения газов, в том числе и методы, используемые для разделения изотопов Однако для этого требуется сложная аппаратура, кроме того, эти методы довольно трудоемки. [c.171] В ряде частных случаев можно пользоваться специальными приемами обогащения смеси. Например, известно, что водород легко диффундирует через раскаленный палладий, а кислород через раскаленное серебро (см. 10). [c.171] Остановимся на вопросе об использовании различия в скоростях диффузии водорода и кислорода через раскаленный палладий для повышения чувствительности определения кислорода в водороде, которая в высокочастотном разряде не превышает десятых долей процента. При обогащении смеси кислородом путем удаления из нее водорода можно добиться повышения чувствительности на один порядок. [c.171] При непрерывной откачке проверялась быстрота удаления водорода из установки. Было замечено, что при диаметре капилляра 1 мм давление в системе за 40 мин уменьшалось с 10 до 1. .и рт. ст. Увеличение диаметра капилляра и накала спирали, окружающей капилляр, значительно повышает скорость удаления водорода. Кислород совсем не диффундирует через капилляр. Специально проверялось отсутствие выделения газов со стенок капилляра при его нагревании. Таким образом, была установлена возможность проведения десятикратного обогащения смеси. [c.172] К сожалению, эффективность разделения компонеи тов падает, когда трудновозбудимый компонент присут ствует как примесь р ]. Поэтому обогащение таких сме сей невозможно. Следует заметить, что метод обогаще ния смесей с помощью электрофореза, по-видимому применим в основном только для инертных газов, так как молекулярные газы сильно поглощаются злектро дами и стенками разрядной трубки, и поглощение на кладывается на эффект обогащения смесей. [c.173] Обогащение смеси может быть осуществлено также в результате неодинакового поглощения различных газов адсорбентами. Однако применение адсорбционных методов обогащения требует от экспериментаторов большой осторожности, так как трудно добиться хорошей воспроизводимости результатов. [c.173] Для самых разнообразных смесей почти во всех случаях, путем умелого выбора адсорбента, можно хотя бы частично упростить задачу ). Так, например, адсорбционные методы позволяют отделить гелий и неон от тяжелых инертных газов. [c.173] Применение методов обогащения позволяет в некоторых случаях отделить те компоненты смеси, которые снижают чувствительность анализа. [c.173] Вернуться к основной статье