Изменение - температура - пламя
Cтраница 2
Применяются следующие типы детекторов: а) термо-кондуктометрическне ( катаромегры), принцип действия которых основан на сравнении теплопроводностеи газа-носителя и потока газа, выходящего из колонки; б) пламенно-ионизационные, основанные на измерении изменения тока ионизации пламени при сгорании газа-носителя в присутствии определяемого компонента; в) пламенные, принцип действия которых основан на измерении изменения температуры пламени при попадании определяемого компонента в сжигаемый газ-носитель; г) ионизационные, основанные на измерении изменения ионного тока в газе-носителе при попадании в него определяемого компонента; д) плотномерные, основанные на измерении разности между плотностью потока газа, выходящего из колонки, и плотностью чистого газа-носителя. [16]
Предполагается, что появление сигнала детектора связано с комбинацией эффектов изменения температуры пламени и разбавления пробы. Полученные таким способом пики больше, чем получаемые при помощи катарометра. [17]
 |
Схема горелки для непрерывной пламенной фотометрии. [18] |
В своей основе это интегрирующий пламенный фотометр, который с помощью двух отдельных детекторов излучения для пробы и внутреннего стандарта выдает результаты в виде отношения содержаний определяемого элемента в пробе и стандарте. Достоинство относительного метода регистрации в том, что любые изменения в системе, например изменения температуры пламени, скорости потока газа и давления, воздействуют на оба детектора одновременно, тем самым сводя к минимуму общую погрешность. [19]
В обычном пламени большая доля атомов многих элементов находится в основном электронном состоянии, и количество таких атомов зависит от температуры пламени. При изменении температуры пламени соответственно изменяется число возбужденных атомов, поэтому температура оказывает относительно большее влияние на заселенность возбужденного состояния, так как первоначально она меньше, чем заселенность основного состояния. Поэтому казалось бы, что результаты измерения в пламенно-эмиссионной спектрометрии в большей степени будут зависеть от изменений температуры пламени, чем результаты, полученные в атомно-абсорбционной спектрометрии. Однако изменения температуры влияют главным образом на степень образования свободных атомов, поэтому оба метода приблизительно в равной мере зависят от этого фактора. [20]
В целом атомно-абсорбционный анализ регистрирует поглощение узкой линии излучения атомами, находящимися в невозбужденном состоянии и обладающими узким пиком поглощения. Поэтому наряду с высокой селективностью этот метод практически свободен от эффектов спектрального наложения, столь характерных для эмиссионной спектроскопии. Мало чувствителен метод и к изменениям температуры пламени. [21]
Видно, что зона горения неоднородна, состоит из хаотически переплетенных поверхностей и очагов горения, пронизывающих более холодные объемы газа. Такая структура зоны горения качественно подтверждается также результатами измерения температуры газа при помощи малоинерционного термометра сопротивления. На рис. 7 дана типичная осциллограмма изменения температуры пламени, измеренная в пористой трубе диаметром 50 мм ( х 400 мм), на расстоянии 5 мм от стенки. Пульсации температур с разными амплитудами и частотами указывают на то, что термометр сопротивления в данной точке пограничного слоя поочередно омывается объемами газов разных размеров и разных температур, изменяющихся в широких пределах от средней величины. [22]
С другой стороны, результаты, приведенные в табл. 27, позволяют оценить влияние растворителя на свойства пламени. Во-первых, температура восстановительного пламени при использовании в качестве растворителя этилового спирта примерно на 200 больше, чем для воды. Как и в рассмотренном выше примере с окси-водородным пламенем, изменение температуры пламени при замене растворителя связано с изменением общей энтальпии топлива. Во-вторых, для достижения восстановительных условий горения пламени в присутствии воды требуется большее количество ацетилена, чем в присутствии этилового спирта. Последнее обстоятельство представляется совершенно естественным, поскольку в молекулу воды входят атом кислорода и ни одного атома углерода, а в молекулу спирта - один атом кислорода и два атома углерода. [23]
Следует, однако, отметить, что этот метод не учитывает существенной разницы между условиями единичных опытов по воспламенению и условиями, имеющимися в двигателе. Для данных условий работы двигателя температура горячей поверхности будет меняться с изменением температуры пламени, а это, в свою очередь зависит от отношения углерода к водороду. Температура, до которой необходимо нагреть поверхность, чтобы вызвать воспламенение, зависит от химических и физических свойств топлива. Лишь очень немногие лабораторные данные могут служить основой для сопоставления с результатами, полученными моторным методом. [24]
Эта смесь по выходе из разделительной колонки попадает в камеру сожжения детектора, куда подается воздух. Над пламенем находится термопара. Поскольку примесь какого-либо компонента, выходящего вместе с газом-носителем из колонки, вызывает изменение температуры пламени, то изменяется и разность потенциалов в термопаре. [25]
Поэтому на первый взгляд может показаться, что факторы, вызывающие повышение чувствительности в эмиссионной пламенной фотометрии, будут отрицательно влиять в атомной абсорбции. Однако исследования показали, что введение органических растворителей оказывает положительный эффект и при атомно-абсорбционных измерениях. Это указывает на то, что повышающее действие горючих веществ связано не только с изменением температуры пламени, но и со многими другими факторами. [26]
 |
Фотографии горения нитро гликоля при разных давлениях. [27] |
Это обстоятельство может быть существенным фактором как ускорения горения и перехода его во взрыв8, так и стабилизации горения. Опасным в смысле возникновения взрыва является, по-видимому, накопление взвеси капель взрывчатого вещества в промежуточных газообразных продуктах превращения. Наблюдавшийся рост скорости горения значительно меньше того, который мог бы быть достигнут за счет одного изменения температуры пламени при условии передачи тепла теплопроводностью. Так, если принять Е 40 ккал, то переход от температуры горения 1914 к 3350 К ( расчетная температура горения нитрогликоля) при 100 ат должен был по формуле Зельдовича-Беляева привести к увеличению скорости горения в 22 раза. В действительности же скорость горения увеличивается приблизительно только в 10 раз. Это неудивительно, поскольку турбулизация происходит лишь в жидкости, и зона вторичного пламени ей не подвергается. [28]
В атомно-абсорбционной спектрометрии измеряется поглощение узкой линии излучения атомами, находящимися в основном состоянии и обладающими узким пиком поглощения. Это делает метод высокоселективным, он практически свободен от всех эффектов спектрального наложения, наблюдаемых в эмиссионных исследованиях. Поскольку большая часть атомов находится в основном состоянии, метод чувствителен и сравнительно свободен от эффектов, связанных с изменениями температуры пламени. [29]
Скорость горения топлива при постоянных температуре и давлении зависит главным образом от химического состава топлива. Изменения скорости горения, сопровождающие изменения химического состава, могут быть разделены на два класса: общие эффекты, происходящие от изменения температуры пламени данного топлива, и специфические эффекты, которые зависят от особых физико-химических взаимодействий в некоторой промежуточной точке процесса горения. [30]
Страницы: 1 2 3