RU2328727C1 - Method for determining concentration limits of benzene vapor with air inflammation - Google Patents
Method for determining concentration limits of benzene vapor with air inflammation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2328727C1 RU2328727C1 RU2006140971/28A RU2006140971A RU2328727C1 RU 2328727 C1 RU2328727 C1 RU 2328727C1 RU 2006140971/28 A RU2006140971/28 A RU 2006140971/28A RU 2006140971 A RU2006140971 A RU 2006140971A RU 2328727 C1 RU2328727 C1 RU 2328727C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- benzene
- benzene vapor
- inflammation
- resonator
- Prior art date
Links
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 93
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 title abstract 6
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 title abstract 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 11
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 7
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 5
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 5
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 claims 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 abstract description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 125000003184 C60 fullerene group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено для определения концентрационных пределов воспламенения паров бензола с воздухом. В соответствии с требованиями безопасности (ГОСТ 9572-93) бензол относится к числу пожаро- и взрывоопасных соединений, концентрационные пределы воспламенения паров бензола в смеси с воздухом (по объему) составляют: нижний - 1,4%, верхний - 7,1%.The invention relates to analytical chemistry of organic compounds and can be used to determine the concentration limits of ignition of benzene vapor with air. In accordance with safety requirements (GOST 9572-93) benzene is among the fire and explosive compounds, the concentration limits of ignition of benzene vapors in a mixture with air (by volume) are: lower - 1.4%, upper - 7.1%.
Технической задачей изобретения является разработка экспрессного способа определения концентрационных пределов воспламенения паров бензола с воздухом.An object of the invention is to develop an express method for determining the concentration limits of ignition of benzene vapor with air.
Поставленная техническая задача достигается тем, что способ определения концентрационных пределов воспламенения паров бензола с воздухом, характеризующийся тем, что сначала определяют нижний концентрационный предел воспламенения паров бензола с воздухом, для чего электроды пьезоэлектрического кварцевого резонатора АТ-среза с частотой колебаний 9 МГц модифицируют нанесением на них методом статического испарения капли раствора фуллерена С60, компрессором продувают анализируемый воздух через ячейку детектирования, предварительно пропустив через фильтрующий патрон, содержащий поглотительный порошок для улавливания непредельных и ароматических углеводородов, и зерненый хлорид кальция для улавливания паров воды, отключают компрессор и герметично закрывают входной и выходной патрубки ячейки детектирования двумя заглушками, в детектор помещают сенсор и включают в схему высокочастотного генератора, аналитический сигнал регистрируют в виде частоты колебания кварцевой пластины резонатора при установлении в сорбционной системе термодинамического равновесия, о чем свидетельствует постоянство частоты колебаний резонатора во времени, по градуировочному графику находят нижний концентрационный предел воспламенения паров бензола с воздухом; затем определяют верхний концентрационный предел воспламенения паров бензола с воздухом, для чего электроды пьезоэлектрического кварцевого резонатора АТ-среза с частотой колебаний 9 Мгц модифицируют нанесением на них методом статического испарения капли раствора апиезона-N, анализируемый воздух компрессором продувают через ячейку детектирования, предварительно пропустив через фильтрующий патрон, содержащий поглотительный порошок для улавливания непредельных и ароматических углеводородов, и зерненый хлорид кальция для улавливания паров воды, отключают компрессор и герметично закрывают входной и выходной патрубки ячейки двумя заглушками, в детектор помещают сенсор и включают в схему высокочастотного генератора, аналитический сигнал регистрируют в виде частоты колебаний кварцевой пластины при установления в сорбционной системе термодинамического равновесия, о чем свидетельствует постоянство частоты колебаний резонатора во времени, по градуировочному графику находят верхний концентрационный предел воспламенения паров бензола с воздухом.The stated technical problem is achieved in that the method for determining the concentration limits of ignition of benzene vapor with air, characterized in that the lower concentration limit of ignition of benzene vapor with air is first determined, for which the electrodes of the piezoelectric quartz resonator of the AT-cut with an oscillation frequency of 9 MHz are modified by applying them static evaporation method fullerene solution droplets 60 C, purged with compressor air through the analyte detection cell, pre-n having lowered through the filter cartridge containing an absorption powder for trapping unsaturated and aromatic hydrocarbons and granular calcium chloride to trap water vapor, turn off the compressor and tightly close the inlet and outlet pipes of the detection cell with two plugs, place the sensor in the detector and include in the circuit of the high-frequency generator, analytical the signal is recorded as the oscillation frequency of the quartz plate of the resonator when thermodynamic equilibrium is established in the sorption system, about which indicates the constancy of the oscillation frequency of the resonator in time, according to the calibration curve, find the lower concentration limit of ignition of benzene vapor with air; then, the upper concentration limit of ignition of benzene vapor with air is determined, for which the electrodes of the piezoelectric quartz resonator of the AT-cut with an oscillation frequency of 9 MHz are modified by applying a drop of apiezon-N solution on them by static evaporation, the analyzed air is blown through the detection cell by the compressor, previously passed through the filter cartridge containing an absorption powder for trapping unsaturated and aromatic hydrocarbons, and granular calcium chloride for trapping water vapor, turn off the compressor and hermetically close the inlet and outlet nozzles of the cell with two plugs, place the sensor in the detector and turn on the high-frequency generator circuit, the analytical signal is recorded as the oscillation frequency of the quartz plate when the thermodynamic equilibrium is established in the sorption system, as evidenced by the constant oscillation frequency resonator in time, according to the calibration schedule, find the upper concentration limit of ignition of benzene vapor with air.
Технический результат по предлагаемому способу заключается в разработке экспрессного способа определения концентрационных пределов воспламенения паров бензола с воздухом.The technical result of the proposed method is to develop an express method for determining the concentration limits of ignition of benzene vapor with air.
Способ осуществляется следующим примером.The method is carried out by the following example.
Пример 1Example 1
Выполнение способа определения концентрационных пределов воспламенения паров бензола с воздухом состоит из двух этапов:The method for determining the concentration limits of ignition of vapor of benzene with air consists of two stages:
1) определения нижнего концентрационного предела воспламенения паров бензола с воздухом с применением пьезоэлектрического кварцевого резонатора, модифицированного фуллереном С60;1) determination of the lower concentration limit of ignition of benzene vapor with air using a piezoelectric quartz resonator modified with C 60 fullerene;
2) определения верхнего концентрационного предела воспламенения паров бензола с воздухом с применением пьезоэлектрического кварцевого резонатора, модифицированного апиезоном-N.2) determination of the upper concentration limit of ignition of benzene vapor with air using a piezoelectric quartz resonator modified with apieson-N.
Для определения концентрационных пределов воспламенения паров бензола с воздухом анализируемый воздух компрессором продувают через ячейку детектирования, регистрируют аналитический сигнал в виде частоты колебания кварцевой пластины резонатора при установлении в сорбционной системе термодинамического равновесия и строят градуировочный график, по которому находят взрывоопасную концентрацию паров бензола с воздухом.To determine the concentration limits of ignition of benzene vapors with air, the analyzed air is blown through the detection cell with a compressor, an analytical signal is recorded in the form of the oscillation frequency of the quartz plate of the resonator when thermodynamic equilibrium is established in the sorption system, and a calibration curve is constructed by which an explosive concentration of benzene vapors with air is found.
Методика определения. Анализируемый воздух компрессором продувают через ячейку детектирования, предварительно воздух пропускают через фильтрующий патрон, содержащий поглотительный порошок для улавливания непредельных и ароматических углеводородов, и зерненый хлорид кальция для улавливания паров воды. Затем компрессор отключают и герметично закрывают входной и выходной патрубки ячейки двумя заглушками. В детектор помещают сенсор и включают в схему высокочастотного генератора.Method of determination. The analyzed air is blown through the detection cell by a compressor, air is preliminarily passed through a filter cartridge containing an absorption powder to trap unsaturated and aromatic hydrocarbons, and granular calcium chloride to trap water vapor. Then the compressor is turned off and the cell inlet and outlet nozzles are sealed with two plugs. A sensor is placed in the detector and included in the high-frequency generator circuit.
Для определения нижнего концентрационного предела воспламенения паров бензола с воздухом на электроды пьезоэлектрического кварцевого резонатора АТ-среза с заранее измеренной частотой колебаний (f0) методом статического испарения капли наносят раствор фуллерена С60. После экспонирования в сушильном шкафу при 60°C измеряют частоту модифицированного резонатора (fпл). Массу пленки рассчитывают по уравнению Зауэрбрея [Sauerbrey G.G.Messung von plattenschwingungen sehr kleiner amplitude durch Hchtstrom-modulation // Z.Phys. - 1964, - Bd. 178. - S.457-471]:To determine the lower concentration limit of ignition of benzene vapor with air, an fullerene C 60 solution is applied to the electrodes of an AT-cut piezoelectric quartz resonator with a previously measured oscillation frequency (f 0 ) by the method of static evaporation of a drop. After exposure in an oven at 60 ° C, the frequency of the modified resonator (f PL ) is measured. The mass of the film is calculated according to the Sauerbrey equation [Sauerbrey GG Messung von plattenschwingungen sehr kleiner amplitude durch Hchtstrom-modulation // Z. Phys. - 1964, - Bd. 178. - S.457-471]:
Δf=-2.3·10-6·f0 2·m/A,Δf = -2.3 · 10 -6 · f 0 2 · m / A,
где m - масса модификатора, г; f0 - резонансная частота пьезосенсора, МГц; Δf=fпл-f0 - изменение частоты резонатора, Гц; Δ - площадь поверхности модификатора, см2.where m is the mass of the modifier, g; f 0 is the resonant frequency of the piezosensor, MHz; Δf = f PL -f 0 - change in the frequency of the resonator, Hz; Δ is the surface area of the modifier, cm 2 .
Анализируемый воздух компрессором продувают через ячейку детектирования в течение 2 мин, предварительно воздух пропускают через фильтрующий патрон, содержащий поглотительный порошок для улавливания непредельных и ароматических углеводородов, и зерненый хлорид кальция для улавливания паров воды. Затем отключают компрессор и герметично закрывают входной и выходной патрубки ячейки заглушками. В детектор помещают сенсор и включают в схему высокочастотного генератора. Для проведения следующего измерения патрубки ячейки открывают и пропускают осушенный лабораторный воздух до выхода сигнала сенсора на начальный уровень (до ввода пробы). Способ осуществим.The analyzed air is blown through the detection cell by a compressor for 2 minutes, air is preliminarily passed through a filter cartridge containing an absorption powder to trap unsaturated and aromatic hydrocarbons, and granular calcium chloride to trap water vapor. Then turn off the compressor and tightly close the inlet and outlet pipe of the cell with plugs. A sensor is placed in the detector and included in the high-frequency generator circuit. For the next measurement, the cell nozzles open and pass the dried laboratory air until the sensor signal reaches the initial level (before the sample is introduced). The method is feasible.
Для определения верхнего концентрационного предела воспламенения паров бензола с воздухом применяют сенсор, модифицированный апиезоном-N. Методика определения такая же, как при определении нижнего концентрационного предела воспламенения паров бензола с воздухом.To determine the upper concentration limit of ignition of benzene vapor with air, a sensor modified with apiesone-N is used. The determination procedure is the same as when determining the lower concentration limit of ignition of benzene vapor with air.
Продолжительность анализа с пробоотбором по полной схеме, включающей модификацию электродов пьезоэлектрического кварцевого резонатора и подготовку сенсора к следующему измерению, составляет 40 мин.The duration of the analysis with sampling according to the full scheme, including the modification of the electrodes of the piezoelectric quartz resonator and the preparation of the sensor for the next measurement, is 40 minutes.
Как видно из примера, заявляемый способ отличается простотой выполнения, не требует предварительной пробоподготовки, позволяет определять концентрационные пределы воспламенения паров бензола с воздухом в реальном масштабе времени и своевременно фиксировать взрывоопасную ситуацию.As can be seen from the example, the inventive method is simple to perform, does not require preliminary sample preparation, allows you to determine the concentration limits of ignition of benzene vapors with air in real time and to fix an explosive situation in a timely manner.
Аналоги не обнаружены.No analogues found.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006140971/28A RU2328727C1 (en) | 2006-11-20 | 2006-11-20 | Method for determining concentration limits of benzene vapor with air inflammation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006140971/28A RU2328727C1 (en) | 2006-11-20 | 2006-11-20 | Method for determining concentration limits of benzene vapor with air inflammation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2328727C1 true RU2328727C1 (en) | 2008-07-10 |
Family
ID=39680822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006140971/28A RU2328727C1 (en) | 2006-11-20 | 2006-11-20 | Method for determining concentration limits of benzene vapor with air inflammation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2328727C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2390765C1 (en) * | 2009-05-20 | 2010-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина" | Method of detecting benzene |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1276974A1 (en) * | 1984-07-25 | 1986-12-15 | Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Института Проблем Машиностроения Ан Усср | Device for determining parameters of inflammation and combustion of materials |
| JP2006313105A (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Meiji Univ | Concentration method of benzene in air, measurement method of benzene concentration in air, and filter system for concentration of benzene in air |
-
2006
- 2006-11-20 RU RU2006140971/28A patent/RU2328727C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1276974A1 (en) * | 1984-07-25 | 1986-12-15 | Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Института Проблем Машиностроения Ан Усср | Device for determining parameters of inflammation and combustion of materials |
| JP2006313105A (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Meiji Univ | Concentration method of benzene in air, measurement method of benzene concentration in air, and filter system for concentration of benzene in air |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2390765C1 (en) * | 2009-05-20 | 2010-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина" | Method of detecting benzene |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Alder et al. | Piezoelectric crystals for mass and chemical measurements. A review | |
| RU2336518C2 (en) | Photo-acoustic method of measurement of nonhydrocarbon component concentration in methane-containing gas mixture | |
| KR20060007397A (en) | Methods and apparatus for detecting volatile analytes in air samples | |
| RU2328727C1 (en) | Method for determining concentration limits of benzene vapor with air inflammation | |
| RU2156971C1 (en) | Sensor of vapors of hydrocarbons and gasolines | |
| US9140668B2 (en) | Device and method for detecting at least one substance | |
| RU2312330C1 (en) | Method of detecting automotive gasoline in air | |
| RU2592209C2 (en) | Rapid method for detection of acetone and phenol | |
| JP2012225842A (en) | Smell measuring apparatus and smell measuring method | |
| JP2011512530A (en) | Apparatus and method for detecting triacetone triperoxide | |
| Kannan et al. | Detection of landmine signature using SAW-based polymer-coated chemical sensor | |
| RU2240554C1 (en) | Method of determining nonane in air | |
| RU2196983C1 (en) | Method of separate determination of phenol and other aromatic hydrocarbons | |
| RU2543687C1 (en) | Method of assessing quality of nitrogen-containing mineral fertilisers with application of biosensors | |
| RU2204126C1 (en) | Method of separate determination of acetone and ethyl acetate in air | |
| RU2390765C1 (en) | Method of detecting benzene | |
| RU2377551C2 (en) | Method of selective air analysis for acetone | |
| RU2170416C2 (en) | Method of determination of content of nitrobenzene in air | |
| RU51219U1 (en) | DEVICE FOR MONITORING EXPLOSIVES TRACES ON DOCUMENTS | |
| RU2284031C1 (en) | Method for determining fumes of acetaldehyde in the air of workzone | |
| Guillemot et al. | Development of quartz crystal microbalance based sensor for real-time ozone monitoring | |
| RU2039977C1 (en) | Method of measurement of concentration of mercury vapors | |
| RU2099695C1 (en) | Method of assaying toluene in air | |
| RU2315986C1 (en) | Method of the quantitative determination of ammonia in the air of the industrial premises | |
| RU2248571C1 (en) | Method of rapidly identifying gasolines |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081121 |