федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ

Кафедра экологической и техносферной безопасности

РЕФЕРАТ

Флуоресцентный метод контроля газовых компонентов

Автор:

Иванова Е.С.

Факультет НЭ

Группа №W4150

Преподаватель:

Белобородов В.В.

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург
2017

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Флуоресцентный метод

1.1 Принцип анализа

1.2 Реактивы и материалы

1.3 Аппаратура

1.4 Эксплуатация газоанализатора для определения SO2 в атмосферном воздухе

1.5 Недостатки метода

2. Некоторые газоанализаторы, основанные на данном методе

2.1 Газоанализатор APSA-370

2.2 Газоанализаторы Serinus 50, Serinus 51, Serinus 55

Заключение

Список литературы

 

Введение

В отличие от изменений состояния биосферы, вызываемых естественными причинами, ее изменения под влиянием антропогенных факторов могут происходить весьма быстро. Чтобы выделить антропогенные изменения на фоне естественных (природных) измерений возникла необходимость в организации специальных наблюдений. Систему регулярных наблюдений элементов окружающей природой среды в пространстве и во времени с определенными целями в соответствии с заранее подготовленной программой принято называть мониторингом".

Цель мониторинга окружающей среды включает создание информационного базиса для оценки существующего состояния природных объектов, прогноз развития их состояния на длительное время при существующей и усиливающейся техногенной нагрузке. Поставленная цель мониторинга окружающей среды достигается применением аналитических комплексов, основанных на высокоинформативных методах анализа.

С учетом необходимости получения наиболее достоверных данных, достижения наивысшей чувствительности и селективности, а также опыта эксплуатации наибольшее распространение получили анализаторы непрерывного действия для контроля в атмосфере вредных компонентов

 Весьма важным в газоаналитической технике также является повышение селективности анализа или уменьшение погрешностей от неинформативных компонентов газовой пробы, что позволит осуществлять надежный анализ многокомпонентных газовых смесей.

В данной работе рассматривается флуоресцентный метод газового анализа, соответствующий данным требованиям.

 

1. Флуоресцентный метод

 

Флуоресцентные методы газового анализа для контроля диоксида серы и сероводорода. Явление флуоресценции - свойство возбужденных молекул вещества испускать свет под воздействием электромагнитного излучения.

Флуоресцентный метод основан на применении монохроматического (как правило, лазерного) излучения для возбуждения атомов или молекул определяемых компонентов и измерении интенсивности флуоресценции, являющейся функцией содержания определяемого компонента газовой смеси.

При облучении пробы газа, содержащего диоксид серы, ультрафиолетовым светом (214 нм) молекулы SO2 переходят из возбужденного в нормальное состояние, разряжаясь частично на флуоресценцию (максимум интенсивности флуоресценции в данном случае лежит в области волн 350 нм). Интенсивность излучения, пропорциональная содержанию диоксида серы, регистрируется фотоумножителем.

Для возбуждения флуоресценции применяются различные лазеры (импульсные и непрерывные, твердотельные, газоразрядные, на растворах красителей), а также ртутные лампы. Для выделения аналитического спектра — монохроматоры и интерференционные фильтры. При определении трудновозбудимых примесей используется их довозбуждение в плазме газового разряда либо комбинация из двух и даже трех лазеров.

Флуоресцентные газоанализаторы обладают высокой чувствительностью (до 0,001 ррт) и избирательностью. Включение в состав прибора конвертора, обеспечивающего каталитическое окисление сероводорода до диоксида серы, позволяет создать аппаратуру для одновременного контроля в атмосферном воздухе сероводорода и диоксида серы.

Несмотря на значительное развитие лазерной техники метод флуоресцентного анализа не получил пока широкого развития в газоаналитической практике и реализуется только на сложных лабораторных установках. Наиболее заметные результаты в лазерном атомно-флуоресцентном анализе достигнуты при определении содержания неона в гелии ≈ 10–8 мол. %, а в лазерном молекулярно-флуоресцентном — при определении оксида и диоксида азота, диоксида серы ≈ 10–7 мол. %. На основе применения импульсных газоразрядных ламп созданы флуоресцентные газоанализаторы для определения диоксида серы и сероводорода до 10–7 мол. %.

1.1 Принцип анализа

Ультрафиолетовый флуоресцентный метод не является абсолютно точным методом измерений. Поэтому газоанализатор необходимо регулярно поверять с помощью градуировочного газа, разбавленного воздухом, в котором содержание O и N приблизительно соответствует их содержанию в атмосферном воздухе, т.е. необходимо использовать соответствующие поверочные газовые смеси и узаконенную методику поверки, а шкалу газоанализатора необходимо контролировать по нулевому поверочному газу (ПНГ) и поверочной газовой смеси (ПГС).

На показания газоанализатора влияют температура окружающей среды и атмосферное давление. По сравнению с другими используемыми в настоящее время методами для этого метода характерно меньшее влияние мешающих химических веществ на результат измерения. Однако на точность определения содержания диоксида серы могут влиять следующие соединения: сероводород, ароматические углеводороды, оксид азота, вода и меркаптаны низкой молекулярной массы.

В случаях, когда различные загрязняющие вещества присутствуют в воздухе в больших количествах, рекомендуется определять их влияние на выходной сигнал газоанализатора (типичные мешающие химические вещества приведены в приложении А).

Ультрафиолетовый флуоресцентный метод основан на флуоресцентном излучении света молекулами SO2, предварительно возбужденными с помощью ультрафиолетового излучения.

Первая стадия реакции протекает в соответствии с уравнением
 

SO2+hν(UV)→ SO2*
На второй стадии реакции возбужденные молекулы SO2* возвращаются в прежнее состояние, испуская фотон с энергией hv', в соответствии с уравнением
 

SO2*→SO2+hv'

Интенсивность флуоресцентного излучения пропорциональна числу молекул SO2  в исследуемом объеме воздуха и, следовательно, пропорциональна молярной концентрации SO2.

Таким образом:

I= k[SO2],

где I- интенсивность флуоресцентного излучения;

k- коэффициент пропорциональности;

[SO2] - молярная концентрация SO2.

Проба воздуха поступает на вход газоанализатора, где из него удаляются мешающие ароматические углеводороды, которые могут в нем присутствовать. Обычно для этого используют газоочиститель для углеводородов.

Затем проба воздуха поступает в реакционную камеру, где ее подвергают воздействию ультрафиолетового излучения с длиной волны в диапазоне от 200 до 220 нм.

Флуоресцентное излучение в диапазоне длин волн от 240 до 420 нм фильтруется с помощью оптического фильтра и затем с помощью детектора, например фотоумножителя, преобразуется в электрический сигнал.

Выходной сигнал газоанализатора пропорционален числу молекул SO в реакционной камере. Поэтому температура и давление в камере должны поддерживаться постоянными или если ожидается их изменение, то результаты измерений должны быть скорректированы.

Для получения точных результатов измерений проводят градуировку газоанализатора по рабочему эталону 1-го разряда (в соответствии с инструкциями руководства по эксплуатации газоанализатора).
 

1.2 Реактивы и материалы

Поверочный нулевой газ

Содержание SO2 в ПНГ, используемом при градуировке, при оперативном и периодическом контроле градуировки и поверке должно быть ниже его предела обнаружения градуируемым газоанализатором. Объемная доля кислорода в ПНГ должна соответствовать его содержанию в нормальном воздухе (20,9%), допустимое абсолютное отклонение должно быть в пределах ±2%.
 

Оперативный (в условиях применения) контроль градуировки

Для обеспечения точной постоянной работы газоанализатора контроль градуировки проводят регулярно (предпочтительно ежедневно, но не менее чем один раз в неделю). Для этой цели может быть использован, например, термодиффузионный генератор с источником микропотока, являющийся составной частью газоанализатора, или внешний баллон с ПГС, при необходимости с соответствующим разбавлением ПНГ. Управление работой аппаратуры по контролю градуировки осуществляют вручную с помощью клапанов или с использованием дистанционного управления.

Описанную систему контроля градуировки применяют для контроля точной постоянной работы газоанализатора, а также для проверки правильности его работы, но не применяют для проведения поверки (контроля градуировочной характеристики) газоанализатора. Система контроля градуировки по одной точке должна регулярно сравниваться с результатами поверки газоанализатора.

1.3 Аппаратура

Линия отбора проб

Длина линии отбора проб и время удерживания в ней пробы должны быть минимальными. Линия должна быть изготовлена из материала, химически инертного к SO2, например такого, как фторуглеродистый полимер (фторопласт-4Д). Если существует сомнение относительно инертности линии отбора проб, то для проверки всей системы отбора проб должны быть использованы ПГС.

Если ожидается конденсация воды в линии отбора проб (когда влажный атмосферный воздух поступает в холодное измерительное оборудование), необходимо обеспечить дополнительный подогрев линии отбора проб.
 

Фильтр для улавливания твердых частиц на входе линии отбора проб

Фильтр для улавливания твердых частиц на входе линии отбора проб должен удалять из отбираемого воздуха твердые частицы, которые могут мешать правильной работе газоанализатора. Фильтр не должен удалять SO2, поэтому фильтр и фильтродержатель должны быть изготовлены из инертного материала, например фторуглеродного полимера.

Фильтр рекомендуется устанавливать на входе в линию отбора проб, ведущую к газоанализатору, для очистки пробы от твердых частиц, находящихся в атмосферном воздухе.

Селективные ловушки для мешающих веществ

Для удаления мешающих газообразных веществ, например ароматических углеводородов, на входе в реакционную камеру устанавливают одну или несколько селективных ловушек.

Селективные ловушки не должны задерживать SO2 и должны заменяться в соответствии с инструкциями изготовителя и требованиями национальных нормативных документов.

Если в атмосферном воздухе ожидается присутствие высоких концентраций H2S, то используют селективный газоочиститель для удаления H2S.

Оптическое устройство и флуоресцентная ячейка

Для синхронного детектирования и усиления сигнала излучение от УФ лампы должно быть импульсным, что обеспечивается с помощью электрических или механических методов.

Стабильное излучение света обеспечивают путем подключения лампы к стабилизированному источнику питания. Оптический фильтр используют для выделения области длин волн, в которой возможно возбуждение молекул SO2, а также для уменьшения влияния паров воды, ароматических углеводородов или окиси азота.

Детектор, например фотоумножитель, распознает флуоресцентное излучение молекул SO2 в реакционной камере.

Селективный оптический фильтр, расположенный перед детектором, предназначен для выделения излучения длины волны флуоресценции SO2.

Реакционная камера должна быть изготовлена из материала, инертного к SO2 и ультрафиолетовому излучению. Ячейка должна быть нагрета до температуры, превышающей температуру точки росы, для предотвращения конденсации воды и флуктуации температуры. Оптическая ловушка, расположенная в камере, предотвращает отражение возбуждающего УФ излучения.

Оптический блок должен быть помещен в обогреваемый корпус.

Регулятор давления

Выходной сигнал газоанализатора зависит от числа молекул SO2 в единице объема реакционной камеры (плотности SO2) и, таким образом, пропорционален давлению в реакционной камере. Изменение давления в камере необходимо измерять, а сигнал корректировать или контролировать с помощью регулятора давления.

Также сигнал может быть скорректирован в связи с изменением атмосферных давления и температуры. Может потребоваться введение значительных поправок на атмосферное давление, обусловленных изменениями синоптических метеорологических условий (до ±3%) или высотой места проведения измерения над уровнем моря (при подъеме над уровнем моря на каждые 800 м давление понижается приблизительно на 10%).

Устройство контроля расхода

Рекомендуется поддерживать постоянный расход, что можно обеспечить с помощью устройства контроля расхода (стабилизатора). Устройство контроля должно включать в себя измеритель расхода.

Насос, прокачивающий воздух через газоанализатор, расположенный на выходе пробы из газоанализатора

Поскольку использование УФ лампы приводит к образованию озона, рекомендуется пропускать воздух, выходящий из газоанализатора, через угольный газоочиститель.

1.4 Эксплуатация газоанализатора для определения SO2 в атмосферном воздухе

Газоанализатор устанавливают в месте, соответствующем условиям эксплуатации. Настройку различных параметров газоанализатора, в том числе интенсивность излучения лампы - источника ультрафиолетового излучения, расход пробы воздуха и запуск электронной компенсации давления/температуры (если применяется), проводят в соответствии с инструкциями руководства по эксплуатации.

Необходимо убедиться, что технические характеристики газоанализатора соответствуют установленным требованиям. При необходимости сведения к минимуму влияния температуры на работу газоанализатора помещение, в котором его устанавливают, должно быть обогреваемым.

Проба атмосферного воздуха проходит через газоанализатор и результат измерения содержания SO2 регистрируется записывающим устройством (например, диаграммным самописцем, электронной системой сбора данных и т.п.).

Во время непрерывной работы газоанализатора следует проводить проверки нулевого показания, стабильности градуировки по одной контрольной точке и рабочих параметров газоанализатора не менее чем один раз в неделю и, при необходимости, проводить их корректировку в соответствии с инструкциями, приведенными в руководстве по эксплуатации.

Для обеспечения оптимальных характеристик газоанализатора необходимо проводить его регулярное профилактическое обслуживание и, при необходимости, текущий ремонт в соответствии с инструкциями, приведенными в эксплуатационной документации изготовителя. Рекомендуется через каждые полгода или год (в зависимости от режима работы газоанализатора) проводить его техническое обслуживание. Проверку стабильности градуировочных характеристик газоанализатора следует проводить до и после технического обслуживания. Допустимые отклонения не должны превышать значений, установленных в эксплуатационной документации.


1.5 Градуировка


Градуировку проводят следующим образом.

a) Подсоединяют к газоанализатору аппаратуру в соответствии со схемой. При градуировке газоанализаторов для определения SO2, имеющих устройства автоматической компенсации температуры и давления, необходимо убедиться в том, что эти устройства включены для получения скорректированных значений выходного сигнала. При градуировке газоанализаторов, не имеющих таких устройств, температуру и давление измеряют и записывают в реакционной камере.

b) Подают ПНГ в коллектор. При необходимости корректируют показание газоанализатора SО2 так, чтобы оно было близко или равно нулю.

c) Регистрируют значения выходных сигналов газоанализатора SО2.

d) Настраивают источник градуировочного газа для получения содержания SО2, необходимого для контрольной настройки диапазона измерений. Например, для настройки диапазона измерений используют термодиффузионный генератор с источником микропотоков или подают на вход газоанализатора ПГС. Содержание SО2 должно быть в интервале от 50 % до 100 % предельного показания шкалы газоанализатора или ожидаемого диапазона содержания SО2 в атмосферном воздухе. При необходимости корректируют показание газоанализатора SО2 тaк, чтобы оно было близко или равно значению, воспроизводимому градуировочным газом или ПГС, или термодиффузионным генератором.

e) Регистрируют значения выходного сигнала газоанализатора SО2.

f) Повторяют операцию, указанную в перечислении b), а в случае, если настройки нуля и диапазона измерений не являются независимыми, повторяют операции по перечислениям b) - е).

g) Настраивают источник градуировочного газа, например термодиффузионный генератор с источником микропотоков, или подают на вход газоанализатора пять ПГС, для получения дополнительных пяти градуировочных точек SO2 в диапазоне измерений и регистрируют значения выходного сигнала без изменения настройки диапазона измерений.

h) Строят график зависимости значений выходного сигнала газоанализатора SO2, полученных при выполнении операций по перечислениям f) и g), от значений массовой концентрации SO2 в используемых ПГС.

i) Оценивают градуировочную характеристику газоанализатора с помощью простой линейной регрессии или в соответствии с ГОСТ Р ИСО 9169 и проверяют ее стабильность по методике изготовителя.

Процедура, описанная выше, может быть повторена по усмотрению пользователя, если необходимо оценить точность результатов измерений. Данную процедуру применяют для газоанализаторов, вводимых в эксплуатацию после ремонта, используемых для высокоточных или арбитражных измерений.

 

 

1.5 Недостатки метода

При флуоресцентном методе анализа очень важное значение имеет состав анализируемой смеси (наличие неизмеряемых компонентов и паров воды), так как влага и неизмеряемые компоненты, находящиеся в ней, тушат флуоресценцию. Такие газоанализаторы обладают значительными погрешностями, особенно при измерении ультрамикроконцентраций загрязняющих веществ, так как применяемые в них методы уменьшения тушения флуоресценции неизбежно приводят к изменению состава анализируемой смеси, в том числе и анализируемого компонента. Точность измерения флуоресцентных газоанализаторов во многом зависит от точности и периодичности их калибровки. Анализируемый воздух в разных зонах имеет различный состав (наличие загрязняющих„примесей), характерный для каждой зоны.

Во флуоресцентных газоанализаторах двуокиси серы референтного типа исполь­зуется классический метод флуоресцентной спектроскопии. Двуокись серы имеет ин­тенсивную полосу поглощения в УФ области спектра (200-240 нм). Поглощение в этой области приводит к возникновению флуоресценции в области 250-400 нм. Интенсив­ность флуоресценции прямо пропорциональна концентрации двуокиси серы. Обычно флуоресценция регистрируется с помощью ФЭУ, перед которым устанавливается по­лосовой оптический фильтр. Полоса пропускания фильтра соответствует тому спек­тральному интервалу, в котором флуоресцирует двуокись серы. Любое другое излуче­ние, в том числе и излучение накачки, «подавляется» (в полосе подавления величина пропускания таких фильтров составляет примерно 10-5).

Очевидно, что такой газоанализатор будет измерять концентрацию как двуокиси серы, так и любых других веществ, которые поглощают в области примерно 200-240 нм и имеют полосы флуоресценции в области 250-400 нм. К таким веществам относятся некоторые углеводороды, окись азота (NO), дисульфид углерода (CS2), этилен (C2H2), окись углерода (CO) и двуокись угле­рода (CO2). Наличие в измеряемом газе вышеперечисленных веществ будет приводить к завышению показаний газоанализатора.

 

Уменьшить эту чувствительность можно путем установки перед ФЭУ дополни­тельного оптического фильтра, не пропускающего спектральную область флуоресцен­ции окиси азота.

2. Некоторые газоанализаторы, основанные на данном методе

2.1 Газоанализатор APSA-370 Назначение и область применения

Газоанализатор APSA-370, в зависимости от модификации, предназначен для измерения массовой концентрации или объемной доли диоксида серы (SO2) и/или сероводорода (H2S) в атмосферном воздухе и может применяться в передвижных и стационарных лабораториях экологического мониторинга атмосферы населенных мест и на границе санитарно-защитной зоны промышленных предприятий.
 

Конструкция и принцип действия

Газоанализатор представляет собой стационарный, моноблочный, автоматический прибор непрерывного действия с принудительным отбором пробы с помощью встроенного побудителя расхода.


На лицевой панели газоанализатора расположены органы управления, сенсорный графический жидкокристаллический дисплей, разъем для карты памяти типа CF, корпус основного фильтра, служебный последовательный порт. На задней панели расположены последовательный порт ввода/вывода данных RS-232C, аналоговый выход 4-20 мА (опционально) и порт Ethernet.

Принцип действия газоанализатора - флуоресцентный.
При воздействии УФ-излучения на образец газа молекулы SO2 выдают характерное излучение в диапазоне 220...240 нм, которое измеряется анализатором. Концентрация SO2 рассчитывается на основании измерений интенсивности излучения. В качестве источника света в приборе APSA-370 используется ксеноновая лампа, а конструкция флуоресцентной камеры минимизирует рассеивание света. Оптическая система обеспечивает низкий уровень фона, что позволяет производить измерения со стабильной нулевой точкой. Кроме того, референсный детектор контролирует колебания интенсивности источника света. Это позволяет выполнять автоматическую калибровку прибора, что существенно повышает стабильность.

Аналитический блок газоанализатора APSA-370 состоит из источника ультрафиолетового излучения, предназначенного для возбуждения молекул SO2, оптического фильтра отражательного типа для задания необходимой длины волны излучения, флуоресцентной камеры, компенсационного детектора интенсивности излучения и детектора. Импульсная ксеноновая лампа используется в качестве источника УФ-излучения. Лампа такого типа имеет широкий спектр УФ-излучения, включая необходимый для реакции диапазон длин волн.

Для использования лампы в качестве возбудителя SO2 необходимо исключить попадание во флуоресцентную камеру излучения других диапазонов, иначе шумовой фон будет очень большим, а так же возрастет зависимость от температуры. В газоанализаторе APSA-370 инженерам HORIBA удалось полностью подавить фоновую засветку камеры без снижения интенсивности УФ-излучения благодаря комбинации нескольких отражательных светофильтров.

Несмотря на то, что в газоанализаторе APSA-370 со встроенным конвертером H2S не используется метод перекрестной модуляции, высокая стабильность измерений была достигнута за счет других инженерных решений. Для устранения влияния углеводородов (в особенности толуола) используется специальное молекулярное сито, отфильтровывающее углеводороды и пропускающее молекулы SO2, после чего анализируемый газ подается во флуоресцентную камеру. Для того чтобы максимально снизить время отклика, зависящее от абсорбции молекул SO2 на стенках камеры, ее внутренняя поверхность покрыта защитным слоем фторуглерода. Внутри флуоресцентной камеры расположен детектор, который фиксирует энергию, выделившуюся при возвращении возбужденных молекул в стабильное состояние.

Интенсивность ксеноновой лампы со временем снижается, что может привести к необходимости все более частых калибровок или ранней замены лампы. В APSA-370 встроен дополнительный детектор измеряющий интенсивность излучения основной лампы и автоматически компенсирующий полученную концентрацию SO2 с учетом снижения интенсивности излучения основной лампы.
 

Особенности модификаций APSA-370 H2S и APSA-370 SO2/H2S

На рисунке 2 приведена структурная схема газоанализатора модификации APSA-370 H2S, содержащего встроенный конвертер СU-1, предназначенный для преобразования H2S в SO2.

Низкие концентрации H2S очень сложно измерять напрямую, поэтому в данной модификации H2S окисляется до SO2, который затем измеряется. Но в анализируемом газе также может присутствовать изначально и SO2. Для его удаления применяется скруббер, в котором находится обогреваемый контейнер с карбонатом натрия. В блоке окислителя в качестве катализатора используется пентоксид ванадия. Данный тип катализатора имеет очень малую площадь, поэтому задержка, вызванная абсорбцией молекул SO2, минимальна.

Модификация APSA-370 SO2/H2S отличается от модификации APSA-370 H2S тем, что анализируемая проба подается в аналитический блок попеременно, то через конвертер, то напрямую, что позволяет измерять с помощью одного прибора и H2S и SO2.
  

2.2  Газоанализаторы Serinus 50, Serinus 51, Serinus 55

Назначение средства измерений

Газоанализаторы Serinus50, Serinus51, Serinus55 (далее - газоанализаторы) предназна­чены для непрерывного автоматического определения содержания диоксида серы SO2(Serinus50), диоксида серы SO2и сероводорода H2S(Serinus51), сероводорода H2S(Serinus55) в атмо­сферном воздухе, в воздухе рабочей зоны, промышленных выбросах и в технологических га­зовых смесях.

Описание средства измерений

Газоанализаторы Serinus50 (одноканальный), Serinus51 (двухканальный), Serinus55 (одноканальный) являются стационарными автоматическими приборами непрерывного дейст­вия, выполненные в едином корпусе.

На передней панели расположены дисплей и клавиатура для управления прибором, USBпорт для переустановки программного обеспечения и копирования базы данных. Внутри кор­пуса установлены поглотительные фильтры, источник ультрафиолетового излучения (УФ- излучения), флуоресцентная измерительная ячейка, детектор, газовые линии, электронная схема и блок питания, а так же каталитический конвертор (Serinus55 и Serinus51), внешний насос (встроенный насос как опция для Serinus55 и Serinus51).

В основе принципа действия газоанализатора лежит флуоресцентный метод определения диоксида серы. Интенсивность флуоресценции, вызванной воздействием УФ-излучения про­порциональная содержанию диоксида серы в анализируемом газе, фиксируется оптической измерительной системой и преобразуется в электрический сигнал.

Проба газа, отбираемая с помощью внешнего или внутреннего насоса, проходит через поглотитель пыли и углеводородов и поступает в измерительную ячейку. В газоанализаторах Serinus55 проба газа проходит дополнительно через поглотительный фильтр, селективно улавливающий SO2, но пропускающий H2S(скруббер), и поступает в каталитический конвер­тор, где происходит окисление H2Sдо SO2. После этого проба поступает в измерительную ячейку.

УФ-излучение от источника (цинковой разрядной лампы) проходит через полосовой оп­тический фильтр, пропускающий излучение в диапазоне от 200 до 240 нм, облучает измери­тельную ячейку с пробой газа, где взаимодействует с молекулами SO2, вызывая флуоресцент­ное излучение, которое через оптический фильтр поступает в фотоумножительный детектор и преобразуется в электрический сигнал. Сигнал детектора обрабатывается с помощью встро­енного ПО, результат измерений отображается на дисплее.

В газоанализаторах Serinus51 реализованы оба метод определения: как диоксида серы SO2, так и сероводорода H2S. Пользователь может выбрать режим определения двух компо­нентов или одного из них.

Результаты измерений могут быть представлены как в млн-1 (ppm), млрд.-1 (ppb), так и в пересчете в мг/м3 (мкг/м3), приведенных к температуре 0оС, 20оС, 25оС.

 

Заключение

Ультрафиолетовый флуоресцентный метод не является абсолютно точным методом измерений. Газоанализатор требует регулярных поверок с помощью градуировочного газа. На показания газоанализатора могут повлиять температура окружающей среды,  атмосферное давление и наличие таких компонентов как: сероводород, ароматические углеводороды, оксид азота, вода,. По сравнению с другими используемыми в настоящее время методами для этого метода характерно меньшее влияние мешающих химических веществ на результат измерения. Несмотря на имеющиеся недостатки, данный метод отлично подходит для определения содержания оксида серы и сероводорода в атмосферном воздухе.

Список литературы

1. ГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод

2.  Кустикова М.А., Мешалкина В.В., Мусяков В.Л., Тимофеев А.Н. Методические указания к лабораторным работам по разделу "Оптико-электронные газоанализаторы" курса "Экологический мониторинг". - СПб.: СПбГИТМО (ТУ), 2003. – 139 с.

3. [Электронный ресурс]. URL:  http://www.promecopribor.ru

4. Волгужова А. В., Лукомский Н. Г., Челибанов В. П. Оптимизация оптического модуля флуоресцентного анализатора диоксида серы. . [Электронный ресурс]. URL: http://ntv.ifmo.ru/ru/

5. Абросимов А.А. Экология переработки углеводородных систем. -М.: Химия, 2002. — 608 с.

6. [Электронный ресурс]. URL:  http://www.all-pribors.ru/

7. Зайдель А.Н. "Атомно-флуоресцентный анализ. Физические основы метода."  М.: Наука. Переиздание 2005 года.