RU2253107C1 - Способ скрининг-оценки уровня загрязнения воздуха легколетучими соединениями строительных материалов - Google Patents
Способ скрининг-оценки уровня загрязнения воздуха легколетучими соединениями строительных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2253107C1 RU2253107C1 RU2004108562/28A RU2004108562A RU2253107C1 RU 2253107 C1 RU2253107 C1 RU 2253107C1 RU 2004108562/28 A RU2004108562/28 A RU 2004108562/28A RU 2004108562 A RU2004108562 A RU 2004108562A RU 2253107 C1 RU2253107 C1 RU 2253107C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- sensors
- matrix
- room
- triton
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 title claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title abstract description 7
- 239000004035 construction material Substances 0.000 title abstract 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 33
- 239000004566 building material Substances 0.000 claims description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 13
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 8
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 7
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 6
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-L adipate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCCCC([O-])=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000008439 repair process Effects 0.000 abstract description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012106 screening analysis Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 30
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 23
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 11
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 9
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 8
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- RLFWWDJHLFCNIJ-UHFFFAOYSA-N 4-aminoantipyrine Chemical compound CN1C(C)=C(N)C(=O)N1C1=CC=CC=C1 RLFWWDJHLFCNIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 4
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 2
- 235000013871 bee wax Nutrition 0.000 description 2
- 239000012166 beeswax Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000003905 indoor air pollution Methods 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 2
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 2
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 2
- -1 apiesone-N Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000012468 concentrated sample Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000009439 industrial construction Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229920002113 octoxynol Polymers 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000010223 real-time analysis Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к аналитической химии органических соединений, к способам скрининг-анализа воздуха помещений и может быть применено для контроля качества воздушной среды после проведения ремонтных работ с применением современных строительных материалов (ССМ). Задачей изобретения является формирование матрицы сенсоров для скрининг-анализа воздуха помещения, загрязненного легколетучими соединениями ССМ, оптимизация условий работы полисенсорной матрицы, разработка алгоритма обработки сигналов сенсоров и принятие решения о безопасности воздуха помещения после ремонта. Сущность: формируют матрицу сенсоров на основе пленок апиезона-N, Тритона Х-100, пчелиного клея, модифицированного раствором Fe3+ (массовая доля Fe3+ 25%), полиэтиленгликольадипината с массами 10-20 мкг и используют определенный алгоритм регистрации сигналов с сенсоров. Технический результат изобретения обеспечивает возможность проводить анализ воздуха помещения, загрязненного легколетучими соединениями ССМ, в течение нескольких минут непосредственно в месте отбора проб: однозначно трактовать результаты анализа путем сравнения со стандартными “визуальными отпечатками” без сложных математических расчетов; устанавливать время начала безопасной эксплуатации помещения после проведения ремонтных работ с применением современных строительных материалов. 2 табл., 9 ил.
Description
Изобретение относится к аналитической химии органических соединений, к способам скрининг-анализа воздуха помещений и может быть применено для контроля качества воздушной среды после проведения ремонтных работ с использованием современных строительных материалов (ССМ).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ газохроматографического анализа воздуха помещений, загрязненного легколетучими компонентами ССМ / Зибарев П.В., Крупенников Р.Б. Газохроматографический анализ легколетучих соединений, выделяющихся из полимерных строительных материалов // Экология промышленного производства. - 2003. № 2. С.36-41.
Недостатком существующего способа является сложное аппаратурное оформление, длительность проведения анализа, необходимость предварительного концентрирования проб воздуха, потребность в высококвалифицированном персонале.
Техническая задача изобретения состоит в формировании матрицы сенсоров для скрининг-оценки уровня загрязнения воздуха помещения после ремонта с применением ССМ, оптимизации условий работы полисенсорной матрицы, разработке алгоритма обработки сигналов сенсоров и принятии решения о безопасности воздуха отремонтированного помещения.
Техническая задача изобретения достигается тем, что в способе скрининг-оценки уровня загрязнения воздуха легколетучими соединениями строительных материалов, включающем отбор пробы воздуха, инжектирование в ячейку, детектирование компонентов газовой фазы и регистрацию аналитического сигнала, новым является то, что для детектирования компонентов газовой фазы строительных материалов формируют матрицу сенсоров на основе пленок апиезона-N, Тритона Х-100, пчелиного клея, модифицированного раствором Fe3+ (массовая доля Fe3+ 25%), и полиэтиленгликольадипината с массами 10-20 мкг, сигналы сенсоров считывают в соответствии с индивидуальными кинетическими параметрами сорбции определяемых веществ: опрос сенсора на основе апиезона-N проводят через 5 и 10 с после инжектирования пробы в ячейку; пчелиного клея, модифицированного Fе3+, - через 15, 20, 50 и 60 с; Тритона Х-100 - через 25, 30, 90, 100 и 120 с; полиэтиленгликольадипината - через 35, 40, 45, 60 и 80 с; объем газовой пробы 3 см3; по сигналам сенсоров строят "визуальные отпечатки" запаха и сравнивают их со стандартными.
Технический результат заключается в разработке способа скрининг-оценки уровня загрязнения воздуха помещения легколетучими соединениями строительных материалов, который характеризуется экспрессностью, экономичностью, отсутствием дефицитных реактивов и вспомогательных устройств (фильтров, ротаметров, насосов, сосудов для концентрирования), проведением анализа без предварительного отбора и консервации пробы, портативностью установки и возможностью определения оптимального времени начала безопасной эксплуатации помещения после ремонта.
Способ скрининг-оценки уровня загрязнения воздуха легколетучими соединениями строительных материалов заключается в следующем.
Электроды пьезокварцевых резонаторов (ПКР) АТ-среза модифицируют активными сорбентами так, чтобы масса пленок после сушки составляла 10-20 мкг. Для модификации электродов ПКР применяют сорбенты, характеризующиеся перекрестной чувствительностью к парам аммиака, фенола, формальдегида и ацетона: апиезон-N, Тритон Х-100, пчелиный клей, который модифицируют раствором Fe3+ для повышения чувствительности пленки к аммиаку и фенолу, полиэтиленгликольадипинат (ПЭГА).
В качестве объекта анализа выбрано помещение после ремонтных работ с применением полимерных покрытий, используемых для отделки потолков, сухой строительной замазки и самоклеющейся пленки для облицовки древесно-волокнистых панелей. Согласно гигиеническим заключениям, в образцах анализа содержатся ацетон, аммиак, фенол и формальдегид, эмиссия которых в воздушную среду не превышает ПДК. Выбор образцов анализа обоснован их широким распространением в бытовом и промышленном строительстве, а также жесткими гигиеническими нормативами, регламентирующими их применение.
Пробу воздуха тестируемого помещения отбирают по методу дискретной газовой экстракции. Воздух прокачивают через шприц вместимостью 20 см3 и вводят в ячейку детектирования 3 см3 пробы без предварительного концентрирования. Соблюдение этих условий обеспечивает максимальный аналитический отклик сенсоров в матрице, высокую чувствительность и надежные метрологические характеристики анализа (табл.1).
Одновременно отбирают пробу воздуха в неотремонтированном помещении (проба сравнения). По сигналам сенсоров строят "визуальные отпечатки" запаха, которые сравнивают со стандартными (воздух помещения, в котором ремонтные работы не проводились), устанавливают качественный и количественный состав воздуха, время начала безопасной эксплуатации помещения после ремонта.
Сущность изобретения заключается в оценке уровня загрязнения воздуха легколетучими соединениями строительных материалов путем сравнения уровня загрязнения воздуха тестируемого помещения со стандартом, а также в разработке алгоритма расчета оптимального времени начала безопасной эксплуатации помещения после ремонта. Способ поясняется следующими примерами.
Пример 1 (заявляемый способ)
Объект анализа - помещение, в котором проводился ремонт с применением полимерных покрытий, используемых для отделки потолков, сухой строительной замазки и самоклеющейся пленки для облицовки древесно-волокнистых панелей. Согласно гигиеническим заключениям, во всех образцах анализа содержатся ацетон, аммиак, фенол и формальдегид, эмиссия которых в воздушную среду не превышает ПДК.
Электроды 4 пьезокварцевых резонаторов с собственной частотой 10 МГц модифицируют равномерным нанесением микрошприцем растворов сорбентов:
апиезона-N в хлороформе, пчелиного клея, послойно модифицированного раствором Fe3+ (массовая доля Fe3+ 25%) в этиловом спирте. Тритона X-100 и полиэтиленгликольадипината (ПЭГА) в ацетоне. Растворитель из пленки удаляют обжигом пьезоэлементов при температуре 50-60°С в течение 30 мин. Масса пленок сорбентов после удаления растворителей 10-20 мкг.
Равновесную газовую фазу воздуха тестируемого помещения отбирают через герметичный затвор шприцем вместимостью 20 см3 по стандартной методике (Хахенберг X.И., Шмидт А.И. Газохроматографический анализ равновесной паровой фазы. М.: Мир, 1979, 160 с.).
Отобранную равновесную газовую фазу объемом 3 см3 вводят в ячейку детектирования, в которой жестко закреплены модифицированные резонаторы. В соответствии с продолжительностью сорбции ацетона, аммиака, формальдегида и фенола на каждом сорбенте поочередно фиксируют аналитические сигналы - изменение частоты пьезокварцевого резонатора (AF1-4, Гц) в следующем порядке: апиезон - N (оси на диаграммах "визуальных отпечатков" соответствуют номерам 1 и 2), пчелиный клей с (оси 3-6), Тритон X-100 (оси 7-11), ПЭГА (оси 12-16). Опрос сенсора на основе апиезона - N проводят в первые 10 с после инжектирования пробы в ячейку, пчелиного клея - через 15, 20, 50 и 60 с, Тритона X-100 - через 25, 30, 90, 100 и 120 с, ПЭГА - через 35, 40, 45, 70 и 80 с.
Сенсоры регенерируют в сушильном шкафу при температуре 40-50°С в течение 10-15 мин, охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры, затем применяют для дальнейших определений.
Далее разрабатывают алгоритм обработки сигналов сенсоров. По откликам AF1-4 строят "визуальные отпечатки" запаха тестируемого объекта (воздух помещения, в котором проведены ремонтные работы с использованием строительной замазки, самоклеющейся пленки, полимерных материалов) и объекта сравнения (воздух коридора). Последовательность расположения осей в диаграмме соответствует времени опроса сенсоров - фиг.1 - "Визуальные отпечатки воздуха тестируемого помещения и объекта сравнения (воздух коридора), полученные по сигналам матрицы сенсоров с пленками пчелиного клея, модифицированного Fe3+ Тритона Х-100, ПЭГА и апиезона-N"; мпл=10-20 мкг, объем вводимой пробы 3 см3; опрос апиезона-N проводят через 5 и 10 с после инжектирования пробы в ячейку, пчелиного клея - через 15, 20, 50 и 60 с, Тритона Х-100 - через 25, 30, 90, 100 и 120 с, ПЭГА - через 35, 40, 45, 70 и 80 с.
По геометрии диаграмм устанавливают соответствие составов равновесных газовых фаз тестируемого помещения и воздуха сравнения, постоянство состава фаз. Для этого сопоставляют геометрию "визуальных отпечатков" воздуха тестируемого помещения со стандартами, полученными в динамике, отбор проб проводят через 2 суток после ремонта, через 1 и 2 недели.
Затем по "визуальным отпечаткам" изучают кинетику выветривания ацетона, фенола, аммиака и формальдегида из воздуха. Для этого сопоставляют площади "визуальных отпечатков" воздуха тестируемого помещения со стандартами и устанавливают время, когда загрязнение воздуха тестируемого помещения соизмеримо с составом воздуха сравнения.
Площадь "визуальных отпечатков" рассчитывают по формуле (1):
где S - площадь треугольника, отн.ед.2 (1 отн.ед.=1 Гц на "визуальном отпечатке"), р - полупериметр треугольника, отн.ед.
р=(а+в+с)/2,
где а, в, с - длины сторон треугольника, отн.ед.
По "визуальному отпечатку" нахождение численных значений возможно только по двум сторонам, длину третьей стороны вычисляют по формуле (2):
λ - угол между сторонами треугольника а и в;
16 - число осей на "визуальном отпечатке".
Сопоставляя площади "визуальных отпечатков" воздуха тестируемого помещения и помещения сравнения (воздух коридора), устанавливают время начала безопасной эксплуатации помещения после ремонта. Согласно фиг.2 время, в течение которого воздух тестируемого помещения достигает уровня загрязнения помещения сравнения, составляет 10 суток.
Разработанный алгоритм обработки сигналов сенсоров позволяет принимать решение о безопасности воздуха отремонтированного помещения. Способ осуществим, суммарная ошибка определения не превышает 10%.
Пример 2
Определение проводят, как описано в примере 1, увеличивают массу пленок на электродах ПКР до 25-35 мкг. Сенсоры экспонируют в парах воздуха тестируемого помещения в условиях, идентичных примеру 1. Построение "визуальных отпечатков" запаха легколетучих компонентов, присутствующих в газовой фазе тестируемого помещения, невозможно вследствие перегрузки резонатора и срыва автоколебаний. Способ неосуществим.
Пример 3
Определение проводят, как описано в примере 1, уменьшают массу пленок сорбентов до 2-10 мкг. Сенсоры экспонируют в парах тестируемого помещения в условиях, идентичных примеру 1. По сигналам сенсоров строят "визуальные отпечатки" запаха проб воздуха, содержащего легколетучие компоненты замазки, самоклеющейся пленки и полимерного материала. Идентификация отдельных летучих соединений невозможна вследствие низкой чувствительности сенсоров и идентичности "визуальных отпечатков" запаха для всех проб, фиг.3 - "Визуальные отпечатки воздуха тестируемого помещения и объекта сравнения, полученные по сигналам матрицы сенсоров с пленками пчелиного клея, Тритона Х-100, ПЭГА и апиезона-N"; мпл=2-9,5 мкг. Способ неосуществим.
Пример 4
Определение проводят, как описано в примере 1, изменяют порядок регистрации сигналов. По сигналам сенсоров строят "визуальные отпечатки". Их сравнение не позволяет оценить динамику выветривания отдельных веществ и время начала безопасной эксплуатации помещения. Площадь "визуального отпечатка" воздуха тестируемого помещения не изменяется со временем, что не соответствует действительности (даже на уровне обоняния человека интенсивность запаха тестируемого помещения уменьшается), фиг.4 - "Визуальные отпечатки воздуха тестируемого помещения и объекта сравнения (воздух коридора), полученные по сигналам матрицы сенсоров с пленками пчелиного клея. Тритона Х-100, ПЭГА и апиезона-N"; мпл=10-20 мкг, опрос сенсора на основе апиезона-N проводят через 5 и 10 с после инжектирования пробы в ячейку, пчелиного клея - через 30, 40, 60 и 70 с, Тритона X-100 - через 15, 20, 25, 35, 45, ПЭГА - через 50, 80, 90, 100 и 120 с. Способ неосуществим.
Пример 5
Определение проводят, как описано в примере 1, уменьшают объем пробы воздуха тестируемого помещения до 2 см3. При экспонировании сенсоров в парах тестируемого помещения получают низкие аналитические сигналы, непригодные для построения "визуальных отпечатков" запаха, их визуального сравнения, и суммарную ошибку 28%; фиг.5 - "Визуальные отпечатки воздуха тестируемого помещения и объекта сравнения (воздух коридора), полученные по сигналам матрицы сенсоров с пленками пчелиного клея, Тритона Х-100, ПЭГА и апиезона-N"; мпл=10-20 мкг, объем пробы 2 см3. Способ неосуществим.
Пример 6
Определение проводят, как описано в примере 1, увеличивают объем пробы воздуха до 4 см3. При экспонировании сенсоров в парах тестируемого помещения отклики сенсоров равновелики откликам, полученным при объеме пробы 3 см3. Увеличение объема пробы нецелесообразно вследствие возрастания ошибки на стадии пробоотбора и снижения надежности определения (ошибка определения 30%), фиг 6 - "Визуальные отпечатки воздуха тестируемого помещения и объекта сравнения (воздух коридора), полученные по сигналам матрицы сенсоров с пленками пчелиного клея. Тритона Х-100, ПЭГА и апиезона-N"; мпл=10-20 мкг, объем вводимой пробы 4 см3. Способ осуществим.
Пример 7
Определение проводят, как описано в примере 1, применяют матрицу из 4 сенсоров на основе полиэтиленгликоля ПЭГ-2000 (наибольшее сродство к формальдегиду), поливинилпирролидона (ацетон), пчелиного воска (аммиак), 4-аминоантипирина (фенол). Полученные результаты не позволяют детектировать компоненты газовой смеси, фиг.7 - "Визуальные отпечатки воздуха тестируемого помещения и объекта сравнения, полученные по сигналам матрицы сенсоров с пленками полиэтиленгликоля ПЭГ-2000, поливинилпироллидона, пчелиного воска, 4-аминоантипирина"; мпл=10-20 мкг, объем пробы 3 см3, порядок опроса аналогичен фиг.1. Способ неосуществим.
Пример 8
Определение проводят, как описано в примере 1, применяют матрицу из 5 сенсоров на основе апиезона-N, Тритона X-100, пчелиного клея, ПЭГА и полифенилметилсиликонового масла. Отклики сенсоров, полученные при экспонировании воздуха тестируемого помещения, значительно меньше откликов, полученных на этих же сорбентах без введения в матрицу полифенилметилсиликонового масла. Визуальное сравнение диаграмм запаха проб воздуха, содержащего легколетучие компоненты замазки, самоклеющейся пленки и полимерного материала, не позволяет идентифицировать соединения, присутствующие в газовой фазе, фиг.8 - "Визуальные отпечатки воздуха тестируемого помещения и объекта сравнения (воздух коридора), полученные по сигналам матрицы сенсоров на пленках пчелиного клея, апиезона-N, Тритона Х-100, ПЭГА и полифенилметилсиликонового масла"; мпл=10-20 мкг, объем вводимой пробы 3 см3, порядок опроса аналогичен фиг.1. Способ неосуществим.
Пример 9
Определение проводят, как описано в примере 1, применяют матрицу из 3 сенсоров на основе пленок апиезона-N, Тритона X-100 и пчелиного клея. По сигналам сенсоров в матрице строят "визуальные отпечатки" запаха воздуха тестируемого помещения. Сравнение "визуальных отпечатков" запаха проб воздуха, содержащего легколетучие компоненты замазки, самоклеющейся пленки и полимерного материала, не позволяет идентифицировать соединения, присутствующие в воздухе тестируемого помещения, вследствие одинаковой чувствительности сенсоров ко всем веществам и суммарной погрешности определения 34%, фиг.9 - "Визуальные отпечатки воздуха тестируемого помещения и объекта сравнения (воздух коридора), полученные по сигналам матрицы сенсоров на пленках пчелиного клея, модифицированного Fe3+ апиезона-N, Тритона Х-100"; мпл=10-20 мкг, объем пробы 3 см3, порядок опроса аналогичен фиг.1. Способ неосуществим.
Из примеров 1-9, фиг.1-9 и табл.1, 2 следует, что заявляемое решение может быть осуществлено с применением матрицы из 4 сенсоров, модифицированных пленками сорбентов с массой 10-20 мкг. Сигналы сенсоров фиксируются в следующей последовательности: опрос апиезона-N проводят через 5 и 10 с после инжектирования пробы в ячейку, пчелиного клея - через 15, 20, 50 и 60 с, Тритона Х-100 - через 25, 30, 90, 100 и 120 с, ПЭГА - через 35, 40, 45, 70 и 80 с. Объем вводимой пробы 3 см3. Увеличение (пример 2) и уменьшение (пример 3) массы пленки приводит к перегрузке резонатора, срыву автоколебаний и низкой чувствительности сенсоров. Изменение порядка опроса сенсоров (пример 4) и нанесение других сорбентов (пример 7) не позволяют идентифицировать соединения, присутствующие в воздухе тестируемого помещения и определить время начала безопасной эксплуатации помещения после ремонта. Увеличение (пример 8) и уменьшение (пример 9) числа сенсоров в матрице приводят к невозможности осуществления способа, увеличение (пример 6) и уменьшение (пример 5) объема вводимой пробы приводят к снижению метрологической надежности способа.
Таким образом, предложенная матрица сенсоров для скрининг-оценки уровня загрязнения воздуха легколетучими соединениями строительных материалов по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества: возможность анализа воздуха помещения, загрязненного легколетучими соединениями строительных материалов в течение нескольких минут (не более 2 мин); отсутствие дорогостоящего оборудования; возможность анализа в режиме реального времени непосредственно в месте отбора проб; однозначность трактовки результатов определения путем сравнения со стандартными "визуальными отпечатками" без сложных математических расчетов (на основе базы данных по "визуальным отпечаткам" для различных образцов строительных материалов); возможность установления времени начала безопасной эксплуатации помещения после ремонтных работ с применением современных строительных материалов (на основе алгоритма обработки сигналов сенсоров).
Способ скрининг-оценки уровня загрязнения воздуха легколетучими соединениями строительных материалов
| Таблица 1 Примеры осуществления способа |
||||
| Номер примера | Суммарная ошибка определения Δ, % | Общее время анализа, с | Реализация способа | |
| 1 | 8,7 | 120 | осуществим | |
| 2 | -* | -* | неосуществим | |
| 3 | 10,2 | 160 | неосуществим | |
| 4 | 11,8 | 120 | неосуществим | |
| 5 | 28,0 | 150 | неосуществим | |
| 6 | 30,0 | 150 | осуществим | |
| 7 | 36,0 | 340 | неосуществим | |
| 8 | 26,3 | 180 | неосуществим | |
| 9 | 34,8 | 120 | неосуществим | |
| - *-определение невозможно вследствие срыва автоколебаний резонатора. | ||||
| Таблица 2 Сравнение осуществления способов по прототипу и заявляемому решению |
||||
| Параметры | Прототип | Заявляемый способ | ||
| вспомогательное оборудование | требуется | не требуется | ||
| объем пробы воздуха для анализа | 3-4 дм3 | 3 см3 | ||
| предварительное концентрированно пробы | требуется | не требуется | ||
| общее время анализа, с | 2700 | 120 | ||
Claims (1)
- Способ скрининг-оценки уровня загрязнения воздуха легколетучими соединениями строительных материалов, включающий отбор пробы воздуха, инжектирование в ячейку, детектирование компонентов газовой фазы и регистрацию аналитического сигнала, отличающийся тем, что для детектирования основных компонентов газовой фазы строительных материалов формируют матрицу сенсоров на основе пленок апиезона-N, Тритона Х-100, пчелиного клея, модифицированного раствором Fe3+ с массовой долей Fe3+ 25% и полиэтиленгликольадипината с массами 10-20 мкг, сигналы сенсоров считывают в соответствии с индивидуальными кинетическими параметрами сорбции определяемых веществ: опрос сенсора на основе апиезона-N проводят через 5 и 10 с после инжектирования пробы в ячейку, пчелиного клея - через 15, 20, 50 и 60 с, Тритона Х-100 - через 25, 30, 90, 100 и 120 с, полиэтиленгликольадипината - через 35, 40, 45, 70 и 80 с; объем газовой пробы 3 см3; по сигналам сенсоров строят “визуальные отпечатки” запаха и сравнивают их со стандартными.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004108562/28A RU2253107C1 (ru) | 2004-03-22 | 2004-03-22 | Способ скрининг-оценки уровня загрязнения воздуха легколетучими соединениями строительных материалов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004108562/28A RU2253107C1 (ru) | 2004-03-22 | 2004-03-22 | Способ скрининг-оценки уровня загрязнения воздуха легколетучими соединениями строительных материалов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2253107C1 true RU2253107C1 (ru) | 2005-05-27 |
Family
ID=35824601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004108562/28A RU2253107C1 (ru) | 2004-03-22 | 2004-03-22 | Способ скрининг-оценки уровня загрязнения воздуха легколетучими соединениями строительных материалов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2253107C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2360238C2 (ru) * | 2007-07-04 | 2009-06-27 | ГОУ ВПО Ивановский государственный университет | Датчик для определения лабораторных загрязнений |
| RU2806250C1 (ru) * | 2023-05-05 | 2023-10-30 | Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" | Способ контроля качества полимерного материала |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0899570A1 (en) * | 1997-01-07 | 1999-03-03 | Obayashi Corporation | Method for determining formaldehyde present in air |
| RU2179720C1 (ru) * | 2000-12-18 | 2002-02-20 | Воронежская государственная технологическая академия | Способ определения диэтиламина в воздухе населенных мест |
| RU2205391C1 (ru) * | 2001-12-24 | 2003-05-27 | Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия | Способ определения фенола и формальдегида в воздухе рабочей зоны |
-
2004
- 2004-03-22 RU RU2004108562/28A patent/RU2253107C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0899570A1 (en) * | 1997-01-07 | 1999-03-03 | Obayashi Corporation | Method for determining formaldehyde present in air |
| RU2179720C1 (ru) * | 2000-12-18 | 2002-02-20 | Воронежская государственная технологическая академия | Способ определения диэтиламина в воздухе населенных мест |
| RU2205391C1 (ru) * | 2001-12-24 | 2003-05-27 | Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия | Способ определения фенола и формальдегида в воздухе рабочей зоны |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2360238C2 (ru) * | 2007-07-04 | 2009-06-27 | ГОУ ВПО Ивановский государственный университет | Датчик для определения лабораторных загрязнений |
| RU2806250C1 (ru) * | 2023-05-05 | 2023-10-30 | Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" | Способ контроля качества полимерного материала |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liang et al. | The effect of humidity on formaldehyde emission parameters of a medium-density fiberboard: Experimental observations and correlations | |
| Xiong et al. | Characterization of VOC emissions from composite wood furniture: Parameter determination and simplified model | |
| Yang et al. | Predicting VOC emissions from materials in vehicle cabins: determination of the key parameters and the influence of environmental factors | |
| Xiong et al. | Impact of temperature on the initial emittable concentration of formaldehyde in building materials: experimental observation | |
| Leglise et al. | Bulk organic aerosol analysis by proton-transfer-reaction mass spectrometry: an improved methodology for the determination of total organic mass, O: C and H: C elemental ratios, and the average molecular formula | |
| Bruns et al. | Atmospheric solids analysis probe mass spectrometry: a new approach for airborne particle analysis | |
| Speer et al. | Impact of organic compounds on the concentrations of liquid water in ambient PM2. 5 | |
| RU2253107C1 (ru) | Способ скрининг-оценки уровня загрязнения воздуха легколетучими соединениями строительных материалов | |
| CN115575337B (zh) | 高精度大气co2浓度观测数据标较方法、系统及设备 | |
| Kim et al. | The evaluation of recovery rate associated with the use of thermal desorption systems for the analysis of atmospheric reduced sulfur compounds (RSC) using the GC/PFPD method | |
| Rizk et al. | Fast sorption measurements of volatile organic compounds on building materials: Part 1–Methodology developed for field applications | |
| Zhang | Study of Air Velocity and Turbulence Effects on Organic Compound Emissions | |
| Shao et al. | Factor analysis of the influence of environmental conditions on VOC emissions from medium density fibreboard and the correlation of the factors with fitting parameters | |
| Limero et al. | Monitoring of the atmosphere on the international space station with the air quality monitor | |
| Tichenor | Measurement of organic compound emission using small test chambers | |
| DE102014222483B4 (de) | Verfahren zur Analyse eines anhaftenden Oberflächenfilms auf einem Prüfling | |
| CN114676584B (zh) | 一种同时测定双层材料中挥发性有机物特性参数的方法 | |
| Dridi et al. | Experimental investigation of solute transport in unsaturated cement pastes | |
| JP5181299B2 (ja) | 材料の評価方法 | |
| Caron et al. | Assessment of an experimental method for determining the three key parameters of VOC emissions from solid materials | |
| RU2631013C1 (ru) | Способ экспрессного определения защитных свойств воздухопроницаемых защитных материалов по парам химических веществ при различных условиях массообмена | |
| CN110261503A (zh) | 一种VOCs气体检测方法及装置 | |
| Liu et al. | Development, verification and application of a versatile aerosol calibration system for online aerosol instruments | |
| KR20180111290A (ko) | 대상재료의 표면에 존재하는 독성을 가진 화학작용제의 거동 특성에 관한 데이터베이스 구축 방법에 의해 구축된 독성을 가진 화학작용제의 거동 데이터베이스 | |
| CN113856510B (zh) | 一种实验鼠多组分气体实时混合吸入暴露装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060323 |