Способ определения концентрации атомарного кислорода о ( @ р) в потоке

 

Изобретение относится к химической физике. Целью изобретения является повышение точности определения концентрации атомарного кислорода (<SP POS="POST">3</SP>Р) в смеси с атомарным азотом N(<SP POS="POST">4</SP>S) при избытке атомов азота. Способ включает титрование анализируемого потока монооксидом азота, определение концентрации атомарного азота по минимуму интенсивности хемилюминесценции, измерение начальной I @ <SP POS="POST">нач</SP> и максимальной I @ <SP POS="POST">макс</SP> хемилюминесценции в интервале 190- 400 нм и расчет концентрации атомарного кислорода по формуле [О(<SP POS="POST">3</SP>Р)]-[N(<SP POS="POST">4</SP>S)]/(2Z-1+2√<SP POS="POST">2</SP>-Z), где Z - I @ <SP POS="POST">макс</SP>/I @ <SP POS="POST">нач</SP>

[] - символ, обозначающий концентрацию частицы.

(54)

АТ0У (21) (22) (46) (71) унив (72) и А. (53) (56) конц пото титр

1988

А № 13

4421488/31-25

07.05.88

23.11.90.Бюл. ¹ 43

Ленинградский государственный рситет

А.Ф.Вилесов, А.А.Матвеев .Правилов

543.42(088.8)

Вилесов А.Ф. и др. Измерение нтрации атомов N(S) и О(P) в

4 .У е методом хемилюминесцентного вания. — Химия высоких энергий, т. 22, ¹ 22, с. 147-151. торское свидетельство СССР

3315, кл. G 01 N 21/75, 1987.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

РНОГО КИСЛОРОДА О(P) В ПОТОКЕ (57) Изобретение относится к химической физике. Целью изобретения является повышение точности определения концентрации атомарного кислорода О(P) в смеси с атомарным азотом N(S) при избытке атомов азота.

Способ включает титрование анализируемого потока монооксидом азота, определение концентрации атомарного азота по минимуму интенсивности хемилюминесценции, измерение начальной кач

Йакс

I и максимальной Т хемилюминесценции в интервале 190-400 нм и расчет концентрации атомарного кислорода по ормуле 10(Р) = jN(S))/(2Z1+2 Z - ), где Z = Z маю / на" .

Г)- сенное, обоенечеюннй нонеентрецию частицы.

И кой мере лоро пото

N(4S

Ц шени раци смес избы

С в сл

В хем ленн тре обретение относится к химичесиэике, конкретно к способам изия концентрации атомарного киса в основном состоянии О(P) в

3 е в смеси с атомарным азотом и другими частицами. лью изобретения является повыточности определения концентатомарного кислорода 0(Р) в

3 с атомарным азотом N(4S) при ке атомов азота, щность изобретения заключается дующем. титрационной кювете протекают юминесцентные реакции, обуслов)е рекомбинацией с частицами— ьими телами (М): (Ъ Р) «.Н(48) «.МЩУ+1, + M, (1) (4S)+N(8)+М-Ы,+Ь0, + М, (2) О(P)+NO+M Ю,+М, +М. (3)

Излучение из возбужденных состояний НОр Н, NO наблюдается в спектральных интервалах % = 190-550 нм, ф ) 530 нм, 9 ). 400 нм соответственно.

Следовательно, свободные от перекрывания Р -полосы NO наблюдаются в об ласти изменения длин волн, не выходящих за границу спектрального интервала Я = 190-400 нм. Интенсивность хемилюминесценции в реакции (1), наибольший вклад в которую дают Р -полосы NO, пропорциональная произведе-. нию концентраций атомарного кислорода с атомарным азотом, при введении

N0 в поток смеси 0(P) с другими р частицами при избытке атомов азота увеличивается за счет образования атомарного кислорода в быстрой тем1608516 новой реакции N + NO, достигая максимума при наибольшем значении произведения (O(p)) " PN(4 S)) "к. Концентрация атомарного азота N(S) определяется известным способом по ми нимуму интенсивности хемилюминесценции в реакциях (1)-(3), наблюдаемой в широкой спектральной области, включающей спектральные области излучения этих реакций.

Способ может быть реализован с помощью устройства, содержащего титрационную кювету с патрубками для входа и выхода потока смеси О(P), Э

N(4S) с другими частицами, патрубка . для ввода титрующего агейта NO, светонепроницаемого кожуха, ФЭУ, чувствительного в спектральной области — 190-650 нм, с набором фильтров для регистрации интенсивности хемилюминесценции в реакциях (1) и (1)-(3) соответственно.

Определение концентрации атомарного кислорода в смеси О(P)+N(S)+M 25 осуществляется следующим образом.

Устанавливают перед ФЭУ фильтр на спектральную область, не выходящую эа пределы интервала 190-400 нм, до вве-. дения NO измеряют начальную (I I3 ) нач интенсивность P-noëoñ NO. Увеличивают давление в системе напуска NO.

По мере увеличения потока NO величина хемилюминесценции, определяющаяся реакцией (1), сначала растет из-эа увеличения концентрации атомарного кислорода за счет быстрой темновой реакции

N(S)+NON + О(P) . (4)

Затем измеряют максимум интенсивфакс ности I, достигающийся при равенстве концентраций атомарного азота и кислорода в титрационной кювете.

При дальнейшем. увеличении потока NO интенсивность хемилюминесценции уменьшается за счет убыли концентрации атомарного азота N(S) в реак4 ции (4).

Устанавливают перед ФЭУ фильтр на спектральную область измерения хе.50 милюминесценции в реакциях (1)-(3), определяют концентрацию азота известным способом. По известным значениям I" " I,(N(S)J рассчитывают концентрацию О(P) по формуле., Формула выводится следующим образом.

Известно выражение для интенсивности Р -полос NO: (О(3 Р)) „ (4S)) K ° Q х Ql,/U (5) где К„„- константа хемилюминесценции; еи QN — потоки атомарных кислорода и азота соответственно;

U — скорость анализируемого потока.

Зависимость интенсивности Р -полос в титрационной кювете с учетом реакции (4) при напуске NO описывается формулой (6) где Q uo — поток NO

Зависимость (6) имеет максимум при

Q „. = (Q„-Q.)/2.

Введем обозначения: нач

Ip = Тр при Яйо О> (/) при Q > =(Q -Q ) /2. (8)

После подстановки (7) и (Ь) в (6) решим квадратное уравнение относительно новой переменной

Преобразуя выражение для одного as корней данного уравнения, получим формулу, связывающую PN (4$)), I (О (P ))

Точность измерения концентрации атомарного кислорода в asбытке атомарного азота при 01/AN) 0,1 практически полностью определяется точностью измерения (М(4 S)) так как

I+ /I " может быть измерено с макс нач точностью не хуже 1-3Х и равна точности калибровки системы напуска NO, которая обычно составляет 5-10Х.

Формула изобретения

Способ определения концентрации . атомарного кислорода О(Р) в потоке, заключающийся в титровании потока его смеси с другими частицами и атомарным азотом путем введения NO u определения концентрации атомарного азота N(4S) по минимуму интенсивности хемилюминесценции, о т л и ч аP с и б

;N м л н

Составитель В.Беляев дактор И.Горная Техред Л.Сердюкова

Корректор Т.Палий каз 3610 Тилак 511 .Подписное

ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

В

ЮМ оизводственно-издательский комбинат "Патент", г.уигород, ул. Гагарина,101

5 16085 1 шийся тем, что, с целью повыния точности определения концентции атомарного кислорода О(P) в еси с атомарным азотом N(S) при

ытке атомов азота, при введении измеряют начальную I " " и максимакс ьную I интенсивности хемилюмисценции в интервале 190-400 нм, а

6 определение концентрации атомарного, кислорода 0(P) в йотоке осуществля-". в ют по формуле. (О(P)) (N(Я))/(22-I+2 2-2), где Z — I p /I p — символ, обозначающий концентрацию частицы.