ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Номер

79-036-06

Наименование проекта

Селективное определение толуола в присутствии алканов С5–С10 с применением фуллерена С60

Назначение

Селективное определение толуола с применением в качестве сорбента фуллерена С60

Рекомендуемая область применения

Воздух рабочей зоны предприятий нефтеперерабатывающей промышленности, комитеты охраны окру-жающей среды

Описание

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

Определение включает подготовку сенсора, продувку воздуха через ячейку детектирования и регистрацию аналитического сигнала с последующим определением концентрации толуола в смеси с алканами  (С₅ – С₁₀) по градуировочному графику.

Анализируемый воздух, содержащий смесь толуола с алканами (С₅ – С₁₀) в течение 2 мин продувают через ячейку детектирования, затем ячейку герметично закрывают двумя заглушками. При выполнении эксперимента применяют резонаторы АТ – среза с номинальной частотой колебаний 9 МГц. В качестве модификатора поверхности электродов пьезосенсора применяют раствор фуллерена С₆₀ в толуоле. Сорбент наносят методом статического испарения капли так, чтобы после удаления растворителя масса модификатора составляла 20 мкг. Массу равномерно распределенного на сенсоре пленочного покрытия модификатора рассчитывали по уравнению Зауэрбрея

Df_м = –2,3?10^–6?f₀²?m/A_э,

где Df_м – изменения частоты колебаний кварцевого резонатора, вызванное нанесением модификатора, МГц; f₀ – рабочая частота резонатора, МГц; A_э – площадь электродов резонатора, см²; m – масса модификатора, нанесенная на поверхность электродов, г.

Затем подготовленный пьезосенсор помещают в детектор и включают в схему высокочастотного кварцевого генератора. Секундомером измеряют время, после которого сигнал пьезосенсора не изменяется. Для проведения следующего измерения проводят регенерацию активных центров сорбирующего слоя нагреванием в сушильном шкафу до 60°С в течение 5 мин и вентиляцию ячейки детектирования пропусканием через нее осушенного лабораторного воздуха. Содержание толуола в воздухе находят по градуировочному графику в координатах: концентрация толуола – аналитический сигнал.

Для построения градуировочного графика проводят серию измерений стандартных концентраций толуола в смеси алканов С₅ – С₁₀ методом пьезокварцевого микровзвешивания. Селективное определение возможно благодаря способности фуллерена С₆₀ растворяться в толуоле и практически не растворяться в алканах. Оптимальное соотношении концентраций толуола и алканов составляет 1:1,5. Предел обнаружения толуола 1,16 г/м³, продолжительность анализа 15 мин.

Преимущества перед известными аналогами

Простота аппаратурного оформления, исключение химических реактивов, снижение продолжительности анализа на 10 мин.

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Соответствует технической характеристике изделия (устройства)

Технико-экономический эффект

15%

Возможность передачи за рубеж

За рубеж не передаётся

Дата поступления материала

28.09.2006