В Санкт-Петербурге и Казани разработали прибор для анализа газов, сочетающий плазменный детектор и хроматограф. High Energy Chemistry.
Газоанализаторы — приборы, измеряющие содержание веществ в воздухе и других средах, незаменимые в экомониторинге, производстве, охране труда, медицине и науке.
Прибор «ПИА», работающий по методу хроматографии, применяется для исследования состава газовых смесей. С его помощью определяют предельные и непредельные углеводороды, спирты, сероводород, меркаптаны, а также неорганические соединения: азот, кислород, водород, оксид и диоксид углерода.
Инновационный детектор, работающий по принципам плазменной электронной спектроскопии (ПЛЭС), анализирует состав веществ путем изучения характеристик электронов, выделяемых из атомов или молекул под воздействием плазмы. Основанный на уникальных энергетических уровнях каждого элемента, включая энергию ионизации, этот подход позволяет определять химический состав образца через анализ спектра энергии высвобожденных электронов.
Эффективный мониторинг атмосферы нуждается в одновременном проведении исследований по разным направлениям, что подразумевает комплексный подход для экономии времени и ресурсов. Ученые СПбГУ и КАИ соединили детектор и хроматограф в единое устройство и показали высокую эффективность разработки.
В ходе эксперимента удалось показать применимость плазменной электронной спектроскопии для определения состава газовых смесей.
В сложных смесях некоторые компоненты могут иметь сходные физические или химические свойства, что затрудняет их разделение. Например, сигналы от двух различных газов могут совпадать на энергетической шкале, и традиционные методы не всегда способны их различить. Новый прибор улучшает разделение и идентификацию за счет добавления временной координаты к анализу. Устройство сначала разделяет смесь на отдельные компоненты, а затем анализирует их не только по химическим и физическим свойствам, но и по времени прохождения через систему.
Анализ выполняется по временной и энергетической шкалам. Детектор на основе ПЛЭС повышает точность измерения концентрации примесей в портативном хроматографе, что позволило соединить функциональность двух приборов и существенно улучшить качество измерений. Это открывает перед учеными новые возможности для развития технологий в экологии, медицине и промышленности. Авторы исследования подчеркивают, что результаты могут стать основой для дальнейших научных исследований и разработок в сфере газового анализа.
Информация предоставлена пресс-службой СПбГУ
Источник фото: ru.123rf.com