Горелка для спектрального анализа

 

ГОРЕЛКА ДЛЯ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА, содержащая камеру смешени систему подачи окислителя, соединенную с выходным патрубком, наконечник и каналы для охлаждения. иг./ выходной патрубок, соединенный с внутренним объемом пневматического распылителя, щели для выхода аэрозоля , отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повьшения чувствительности и точности измерений , в систему подачи окислителя дополнительно введен обогревательтеплообменник , выполненный в виде змеевика, охватывакнцего зону пламени , имеющего подъемное устройство и дроссель, соединенного с распылителем радиальными и продольными каналами, расположенными в корпусе камеры, причем распылитель имеет дополнительный кольцевой зазор, а выходной патрубок снабжен теплообменником и дросселем.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(511 G 01 и 21/72

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ь1(ьУ.и "" - " (21) 3458903/18-25 (22) 28.06 .82 ! (46) 07.02.84. Бюл. М 5

-(72) T.1:.ÀéïàDîâ и Ф.Ф.Султанбеков (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда ВЦСПС в г,Казани (53) 543.42(088.8) (56) 1. Полуэктов Н.С. Методы анализа по фотометрии пламени. М., "Химия", 1967, с. 119.

2. Авторское свидетельство СССР

9 319885, кл, 6 01 1(21/72, 1971 (прототип).

,(54)(57) ГОРЕЛКА ДЛЯ СПЕКТРАЛЬНОГО

АНАЛИЗА, содержащая камеру смешения, систему подачи окислителя, соединенную с выходным патрубком, наконечник и каналы для охлаждения, выходной патрубок, соединенный с внутренним объемом пневматического распылителя, цели для выхода аэрозоля, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения чувствительности и точности измерений, в систему подачи окислителя дополнительно введен обогревательтеплообменник, выполненный в виде змеевика, охватывающего зону пламени, имеющего подъемное устройство и дроссель, соединенного с распылителем радиальными и продольными каналами, расположенными в корпусе камеры, причем распылитель имеет дополнительный кольцевой зазор, а выходной патрубок снабжен теплообменником и дросселем.

1071950

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть и споль зова но при кон струировании

I пламенных спектрофотометров.

Известны горелки для атомно-абсорбционных спектрофотометров, состоящие из пневматического распылителя, камеры с обогревом и охлаждающим устройством, насадки с отверстиями круглой или щелевидной формы для выхода смеси газов и пробы в пламя, штуцера, соединяющего насадку с распылительной камерой, конструктивно выполненные как единое целое t Ï, Недостатком указанных горелок является то, что нагревательные камеры — источник нестабильности, дрейфа выходного сигнала, из-за того, что эффективность нагреванИя не остается постоянной по величине, если не обеспечена полная непрерывность введения анализируемого и "холостого" растворов в камеру. Другой недостаток горелок с обогреваемой камерой связан с тем, что в используемых распылителях из-за вскипания раствора и образования накипи на кончике капилляра не обеспечивается стабильность формы пламени, аналитическая его эона "плавает", что опять ведет к дрейфу выходного сигнала.

Кроме этого, образование накипи солей способствует частичному созданию центров конденсации паров растворителя, что не позволяет проводить эффективное отделение растворителя от анализируемой пробы.

Наиболее близкой к изобретению является горелка для спектрального анализа, содержащая камеру смещения, систему подачи окислителя, соединенную с выходным патрубком, наконечник и каналы для охлаждения, выходной патрубок,соединенный с внутренним объемом пневматического распылителя, и щели для выхода аэрозоля L2 i, Недостаток известной горелки заключается в невозможности регулировать температуру нагрева наконечника и окислителя, так как при изменении режимов горения (увеличения расхода газа и окислителя ) или применения других газов и окислителей температура пламени, а следовательно, и нагрев наконечника изменится (увеличится или уменьшится ), что в свою очередь приведет к нестабильности горения пламени, образованию накипи на кончике капилляра и дрейфу выходного сигнала. Кроме этого, недостатком является отсутствие нагрева камеры смешения, что приводит к охлаждению смеси, конденсации раствора нй стенках камеры и снижению эффективности работы устройства.

Окислитель подается в каналы

8 для охлаждения наконечника б, про60 ходит теплообменник 29 и через выходной патрубок 11 поступает в распылитель 9. Через патрубок 3 в камеру 1 смешения подается горючий газ, например пропан или ацетилен в таких соотношениях, чтобы на выходе из

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение чувствительности и точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в горелке для спектрального анализа, содержащей камеру смешения, систему подачи окислителя, соединенную с выходным патрубком, наконечник и каналы для охлаждения, выходной патрубок, соединенный с внутренним объемом пневматического распылителя, щели для выхода аэрозоля, в систему подачи окислителя дополнительно введен обогреватель — теплообменник, выполненный в виде змеевика, охватывающего зону пламени, имею» щего подъемное устройство и дроссель соединенный с распылителем радиальными и продольными каналами, расположенными в корпусе камеры, причем распылитель имеет дополнительный кольцевой зазор, а выходной патру.бок снабжен теплообменником и дросселем.

На фиг. 1 изображена горелка, разрез; на фиг. 2 — то же, вид сбоку. устройство состонт из цилиндрического полого корпуса камеры 1 смеше. ния с наружной теплоизоляцией 2,патрубка Здля подачи горючего газа и патрубка. 4 для стока растворителя, насадки 5 со сменным наконечником б, щелями 7 для выхода газов и каналами 8 для охлаждения, распылителя 9, капилляра 10 и выходного патрубка 11 для подачи окислителя, имеющего дроссель 12, регулирующий ! расход окислителя, причем распыли тель расположен в отверстии корпу, са на теплоизоляционной втулке 13 и окружен втулками 14 и 15, образующими кольцевой зазор 16, соединенный через радиальные каналы 17, дроссель 18, регулирующий дополнительный расход окислителя, продольные каналы 19, выемку 20 и патрубок 21 с теплообменником 22, выполненным в виде змеевика, охватывающего зону пламени 23 и имеющего возможность перемещаться в вертикальной плоскости относительно пла мени посредством подъемных устройств 24 и 25, состоящих из цанг 26 и гаек

27, патрубок 28 соединен, в свою очередь, с теплообменником 29, снабженным входным патрубком 30 и заглушками 31, Устройство работает следующим образом.

1071950 щелей 7 наконечника 6 загорелось бесцветное пламя. Одновременно с этим но входной патрубок 30 теплообменника 29 подается дополнительный окислитель. который, проходя через теплообменник 29, охлаждает окислитель, поступающий на распыление, до 90-100, причем регулирование температуры осуществляется путем установки входного патрубка

30 в одно из трех отверстий, закры- 10 тое заглушкой 31. При этом установка входного патрубка 30 в начале теплообменника 29 максимально увеличивает теплоотдачу и приводит к наибольшему охлаждению окислителя, 15 поступающего на распыление, а установка входного патрубка 30 в конце теплообменника практически не изменяет температуру окислителя. Кроме этого, температура наконечника 6 и окислителя, поступающего íà распыление, регулируется дросселем 12, увеличивающего или уменьшающего расход окислителя, проходящего через каналы 8 для охлаждения наконечника 6. При увеличении расхода часть окислителя стравливается в атмосферу дросселем 12, Дополнительный окислитель, про,ходя теплообменник 29, отнимает 30 часть тепла у окислителя, поступающего в распылитель 9, проходит через подъемное устройство 25, патрубок 28 и нагревается до 150-200 С в теплообменнике 22. Далее, нагретый окислитель проходит подъемное устройство 24, патрубок 21, выемку

20 и поступает через систему радиаль ных 17 и продольных 19 каналов в кольцевой зазор 16, отдав часть теп- 40 ла на нагрев камеры 1 смешения, имея температуру 100-150 С. При этом температура нагрева дополнительного окислителя регулируется путем подьема и опускания теплообменника 22 над зоной пламени 23 при помощи подъемных устройств 24 и 25, состоящих из цанг 26 и гаек 27, Кроме этон

ro, температура регулируется дросселем 18 изменяющего расход дополнительного окислителя, проходящего через систему теплообмена и стравливающего при необходимости часть газа в атмосферу. Температура внутри камеры 1 смешения контролируется термометром (например, термопарой и устанавлйвается в пределах 100-150 С

Мелкая аэрозоль исследуемых растворов, поступившая через капилляр

10 распылителя 9, под действием нагретого окислителя испаряется, превращаясь в твердое состояние, а круп ная аэрозоль, дойдя до передней сте ки камеры 1 смешения, уходит в сток через патрубок 4. После этого твердые частицы исследуемой аэрозоли поступают в аналитическую зону пламени 23, где эффективно атомизиРуются при проведении эмиссионного атомно-абсорбционного или атомнофлуоресцентного спектрального анализов, Применение предлагаемого устройства расширяет функциональные возможности горелки при выборе различ ных типов пламени, так как температура нагрева наконечника, камеры смешения и окислителя легко регулируется в широких пределах. Образование в большем или меньшем количестве твердых частичек вещества позволяет создать в аналитической зоне оптимальную концентрацию свободных или возбужденных атомов, что увеличивает чувствительность и точность измерений при спектральном анализе. Другое преимущество заключается в том, что газ, служащий для нагрева камеры смешения и испарения аэрозолей, может быть выбран инертным для снижения неселективных помех при использовании атомно» абсорбционных и атомно-флуоресцентных измерений, а также подбора соответствующей температуры плазмы, оказывающих влияние на перераспре- деление интенсивности спектральных линий при эмиссионных измерениях.

Юид А

Составитель О. Матвеев

Редактор Н. Данкулич Техред М.Тепер Корректор С . Ме кмар

Заказ 110/36 Тираж 823- Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4