Индикаторный состав для определения концентрации аммиака в воздухе

 

Использование: определение микроконцентраций аммиака в воздухе и индивидуальный контроль. Изобретение позволяет повысить чувствительность измерения. Это достигается в индикаторном составе тем, что в качестве связующего используется полиметилметакрилат и полиэтиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%: бромфеноловый синий 6 - 10; полиметилметакрилат 4 - 8; полиэтиленгликоль остальное. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к составам для определения микроконцентраций аммиака в воздухе, принцип действия которых основан на эффекте изменения окраски при химическом взаимодействии с определенным компонентом, и может найти применение в различных отраслях промышленности для индивидуального контроля содержания аммиака в воздухе.

Известен индикаторный состав (1), содержащий в качестве индикатора бромфеноловый синий и связующее, в качестве которого используется полиэтилен, и основу - ситалл, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Бромфениловый синий 50-55 Ситалл 40-45 Полиэтилен 5-10 Рассматриваемый состав совпадает с заявляемым составом как по использованию в качестве индикатора бромфенолового синего, так и по пользованию в качестве связующего полимера, хотя и отличного от заявляемого.

Однако этот состав не обеспечивает достижения технического результата заявляемого состава, о чем свидетельствует высокая дополнительная погрешность измерений (20-30%), вследствие преждевременой диссоциации бромфенолового синего из-за гигроскопичности связующего.

Цель изобретения состоит в повышении точности и чувствительности измерений концентрации аммиака. Решение такой задачи в предложенном составе обусловлено получением технического результата, состоящего в предотвращении преждевременной диссоциации бромфенoлового синего в гидрофильной среде.

Задача решается в индикаторном составе для определения концентрации аммиака в воздухе, содержащем бромфеноловый синий и связующее полиэтиленгликоль и полиметилметакрилат, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Бромфеноловый синий 6-10 Полиметилметакрилат 4-8 Полиэтиленгликоль Остальное Отличительными признаками являются признаки, характеризующие новый качественный состав - в качестве связующего используют полиэтиленгликоль и полиметилметакрилат, а также новое соотношение реактивов.

Заявляемый состав содержит 82-90 мас.% полиэтиленгликоля, который является гидрофильным веществом, что способствует диссоциации бромфенолового синего. Однако в указанных интервалах содержания компонентов преждевременной диссоциации бромфенолового синего не происходит.

Изменение соотношения компонентов в большую или меньшую сторону от заявляемого интервала ведет к повышению погрешности измерений до 25-30%, т.е. достигает уровня погрешности прототипа, что свидетельствует об утрате технического результата заявляемого изобретения.

На чертеже приведен график для расчета концентрации аммиака в зависимости от длины синеокрашенного столба индикатора.

Индикаторный состав для определения концентрации аммиака в воздушной среде готовят следующим образом.

Растворы исходных компонентов смешивают при соотношении мас.%: бромфеноловый синий 6-10; полиметилметакрилат 4-8; полиэтиленгликоль - остальное, и тщательно перемешивают, после чего к раствору компонентов добавляют 1-3% по массе диметилсульфоксида и снова перемешивают. Полученный раствор наносят на носитель, например стеклянные трубки 2-2,5 мм = 100 мм. После нанесения раствора трубки продувают воздухом для удаления растворителя. Для длительного хранения приготовленную индикаторную трубку закупоривают с двух сторон.

Для проведения измерений концентрации аммиака в воздухе конец трубки отламывают по надпилу. Определение концентрации аммиака в воздухе осуществляют по длине синеокрашенного столба индикаторного слоя за определенный интервал времени экспозиции в исследуемой атмосфере, согласно графику (см. чертеж).

П р и м е р 1. Растворы исходных компонентов: 0,17 мл 2,5%-ного раствора полиметилметакрилата в дихлорэтане. 0,33 мл 3%-ного раствора бромфенолового синего в ацетоне и 1,00 мл 6%-ного раствора полиэтиленгликоля в хлороформе смешивают, добавляя в количестве 2% от массы полученной смеси диметилсульфоксид, и перемешивают. Полученную смесь наносят на носитель - стеклянные трубки 2,5 мм= 100 мм и сушат в потоке воздуха. После чего трубку закупоривают.

Изменение концентрации аммиака в воздухе осуществляют следующим образом. Вскрывают один конец трубки и помещают в исследуемую атмосферу (содержание аммиака 3,9 мг/м³). Время экспозиции 10 мин. Длина синеокрашенного столба индикатора 6 мм. По графику, приведенному на чертеже, определяют концентрацию аммиака с погрешностью в 16%.

Аналогично проводили измерения при концентрациях аммиака 19,50 и 41,00 мг/м³. Все измерения концентрации аммиака проводили при температуре анализируемого воздуха 20^оС, при относительной влажности 60%. Изменение относительной влажности анализируемого воздуха в интервале 40-70% на измерение концентрации аммиака существенно не влияет.

П р и м е р ы 2-5 выполняют аналогично примеру 1, но с различным количественным составом компонентов. Сведения о свойствах получаемого индикатора приведены в таблице.

Примеры 1-3 иллюстрируют свойства индикатора, состав которого соответствует заявляемому интервалу.

Примеры 4 и 5 иллюстрируют свойства индикаторного состава, количественное содержание компонентов которого не соответствует заявляемому интервалу.

Формула изобретения

ИНДИКАТОРНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ АММИАКА В ВОЗДУХЕ, содержащий бромфеноловый синий и связующее, отличающийся тем, что он содержит в качестве связующего полиэтиленгликоль и полиметилметакрилат при следующем соотношении компонентов, мас.%: Бромфеноловый синий - 6 - 10 Полиметилметакрилат - 4 - 8 Полиэтиленгликоль - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2