ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Номер

79-033-06

Наименование проекта

Экспресс-идентификация бензинов в воздухе

Назначение

Идентификация бензинов в воздухе

Рекомендуемая область применения

Воздух рабочей зоны предприятий нефтеперерабатывающей промышленности, комитеты охраны окружающей среды

Описание

Данный материал является результатом научно-исследовательской работы кафедры аналитической химии ВГТА.

Анализ включает модификацию электродов пьезоэлектрических кварцевых резонаторов, ввод пробы бензинов, регистрацию сигналов сенсоров с последующим построением «визуальных образов» и идентификацией бензинов путем сопоставления с «визуальными образами» известных марок бензинов.

Модификация. Эксперимент выполняют с применением мультисенсорной ячейки детектирования, состоящей из полого цилиндра, герметично завинчивающейся крышки и съемного основания. Для обеспечения герметичности резьбового соединения крышки и основания с цилиндром имеются два резиновых кольца. На крышке крепят 5 пьезоэлектрических кварцевых резонаторов АТ – среза с номинальной частотой колебаний 9 МГц. В качестве модификаторов поверхности электродов пьезокварцевых сенсоров применяют апиезон–N, апиезон–L, сквалан, тритон Х-305, поливинилпирролидон. Электроды пьезосенсоров модифицируют нанесением хроматографическим микрошприцем растворов сорбентов с последующим удалением растворителя в сушильном шкафу. Полноту удаления растворителя (этанол, хлороформ) контролируют по стабильности нулевого сигнала. Затем сенсоры помещают в ячейку детектирования на 5 – 10 мин для адаптации сенсора к параметрам ячейки и стабилизации нулевого сигнала пьезосенсора.

Ввод пробы. После установления термодинамического равновесия и регистрации нулевого сигнала сенсоров в ячейку детектирования хроматографическим шприцем путем прокалывания полиуретановой прокладки вводят фиксированный объем жидкой фазы анализируемого бензина. Испарение пробы способствует равномерному распределению бензина во всем объеме ячейки и обеспечивает воспроизведение сорбционного фронта при каждом последующем измерении. Перешедшая в газовую фазу проба сорбируется на пленке модификатора, при этом изменяются параметры высокочастотных акустических волн, распространяющихся в датчиках. Изменение параметров акустической волны эквивалентно массе бензина, присоединенной к сенсору в результате сорбционного взаимодействия.

Регистрация сигналов сенсоров и построение «визуальных образов». Секундомером измеряют время, после которого сигналы сенсоров не изменяются, и регистрируют аналитические сигналы. Для регенерации сорбирующего покрытия сенсоров и удаления остатков пробы ячейку детектирования продувают осушенным лабораторным воздухом. Полноту регенерации сорбционного покрытия контролируют по нулевому сигналу пьезосенсоров. «Визуальный образ» бензина формируют в виде лепестковой диаграммы в программе Microsoft Exel по аналитическим сигналам сенсоров. Полученный «визуальный образ» имеет характерный профиль, индивидуальный для каждой марки бензина. Идентификацию осуществляют путем сопоставления «визуальных образов» известных марок бензинов с полученными образами тестируемых образцов.

С применением матрицы сенсоров, состоящей из 5 модифицированных пьезоэлектрических кварцевых резонаторов, возможна надежная идентификация бензинов марок А – 76, А – 92 и авиационного бензина марки Б – 92.

Преимущества перед известными аналогами

Простота аппаратного оформления, не требует применение химических реагентов, время анализа 10 мин.

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Технология обеспечивает получение стабильных результатов

Технико-экономический эффект

Годовой экономический эффект – 8,6 тыс. руб., снижение трудоспособности и повышение производительности труда в 1,2 раза, повышение уровня рентабельности на 10%

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

27.09.2006