Cтраница 3
В этом случае в качестве источника резонансного излучения используются одноэлементные высокочастотные безэлектродные лампы ВСБ-2, питаемые высокочастотным генератором ППБЛ-ЗМГ. Приемно-регистрирующая система используется без изменений, или применяется более простая система выделения резонансного излучения с помощью узкополосных интерференционных фильтров. Преимущество описываемой установки перед традиционными атомно-абсорбционньши установками состоит в значительном увеличении чувствительности анализа за счет большого оптического пути, обеспечиваемого системой Уайта, и возможности его изменения в определенное число раз. Кроме этого, возможность изменения температуры пламени позволяет оптимизировать процесс атомно-абсорбционных измерений анализируемых элементов. [31]
Рассмотрим с этой точки зрения некоторые из наиболее существенных для процесса сгорания в двигателе вопросов. Когда скорость распространения пламени изменяется, вследствие таких изменений состава смеси или химических свойств топлива, которые связаны с изменением максимальной температуры пламени Тм, именно последняя становится определяющим фактором, поскольку повышение температуры пламени вызывает изменение интенсивности и теплового потока и потока активных частиц из зоны горения в свежий газ. Это, например, относится к увеличению скорости пламени с приближением состава смеси к стехиометрическому соотношению: а 1, или при переходе от парафиновых топлив к бензолу, что также связано с повышением температуры пламени Тм и сокращением времени реакции тр. Точно так же к изменению температуры пламени может быть сведен эффект и разбавления заряда остаточными газами, если они состоят только из инертных продуктов полного сгорания - углекислоты, воды и азота. [32]
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. [33]
Хроматографичсский анализ газа осуществляют пропусканием определенного объема вещества при определенной температуре через трубки с адсорбентом или через трубки с твердым носителем, пропитанным нелетучей жидкостью. Газ-носитель перемещает компонент газа по колонке с различными скоростями, и они выходят из псе в определенной последовательности, в соответствии с их елосоЗаосгыо распределяться между неподвижной и подвижной фазах и. Выделяющиеся газы могут быть измерены объемным путем или обнаружены при помощи детекторов. Применяются детекторы, основанные на измерении теплопроводности газов, теплоты сгорания газов, тока ионизации молекул разделяемых компонентов, изменения температуры пламени водорода. [34]
В многочисленных исследованиях было изучено влияние различных факторов на нормальную скорость горения газовых смесей. Все эти исследования приводят к заключению, что основным фактором, определяющим скорость распространения пламени в газовых смесях, является химическая реакция горения, служащая тем источником тепловой и химической энергии, который поддерживает горение и обеспечивает распространение пламени. Влияние состава газа на скорость пламени, по мнению этих авторов, сводится к изменению скорости реакции горения и к изменению температуры пламени, обусловленным изменением концентраций реагирующих веществ. Так, например, представленной на рис. 191 зависимости скорости пламени в кислородно-азотных смесях метана от их состава, из которой следует резкое уменьшение скорости пламени при добавлении метана или кислорода сверх стехиометрии ( отвечающей составу СН4 2О2) или при добавлении азота, Пейман и Уилер дают следующее объяснение. По их мнению, влияние избыточной концентрации реагирующих веществ, как и влияние азота, прежде всего сводится к уменьшению скорости реакции из-за понижения температуры пламени, особенно сильного при добавлении метана ввиду его большой теплоемкости ( по сравнению с теплоемкостью О. [35]
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. Однако при этом детектор работал в не характерном для него режиме термоионной эмиссии, что достигалось нагреванием горелки докрасна, и показания детектора зависели от изменения температуры пламени в присутствии этих газов. Возможно также, что сигнал детектора был вызван ионизацией солей щелочных металлов, содержащихся в материале, из которого была изготовлена горелка, в качестве примесей и улетучивающихся при сильном ее нагревании. [36]
Если газы смешиваются заранее, пламя имеет несветящийся внешний конус, спектр которого состоит только из полос ОН. Это пламя образует также внутренний конус с ярко светящейся желтой вершиной. В спектре последней в ультрафиолетовой части наблюдаются у-по-лосы N0 ( см. Приложение, стр. ОН; в видимой части - сложная, состоящая из большого числа линий, полоса, которая также очень интенсивна в кислородно-аммиачном пламени и которую обычно называют аммиачной ос-по-лосой ( см. стр. Автор нашел, что при определенных условиях особенно интенсивны две группы линий аммиачной ос-полосы, расположенные около 6300 и 6330 А; может быть, эти линии отличны по своей природе от остальной части а-полосы, а может быть, они по какой-то причине особенно чувствительны к изменениям температуры пламени. [37]
Горючие газы, подаваемые в основную и вспомогательную горелки, предварительно смешиваются и дозируются. Смешение проводится в смесительной камере, в которой чередуются элементы, вызывающие расширение и сжатие газа. Для дозирования используются игольчатые вентили, причем для каждого пламени - свой вентиль. Это связано с тем, что для получения устойчивого основного пламени требуется немного обедненная горючая смесь, а для вспомогательного пламени, напротив, необходима несколько обогащенная смесь. После установки игольчатый вентиль регулируется только изредка. Для получения оптимальных характеристик необходимо заменить стандартные баллонные редукторы на специальные редукторы с ограниченным диапазоном регулирования. Экспериментальные исследования показали, что изменение давления газа приводит к изменению температуры пламени, причем эти изменения воздействуют на излучение стандартов Na, К и Li в различной степени. Существенное значение имеет охлаждение металлической поверхности горелки; для этого можно использовать как водяное охлаждение, так и металлические радиаторы. Горелка монтируется в кожухе с вытяжной трубой. Воздух, входящий в фотометр, пропускается через фильтр, удаляющий частицы вещества размером более 0 3 мкм. Вытяжная труба служит для удаления горючих газов и исключает попадание внешнего света и случайных частиц в камеру фотометра. [38]