Xác định CO và CO2 trong không khí bằng phương pháp sắc ký khí

[r]

TẠP CHÍ KHOA MỌC H ụ c TỒNG H Ợ P HÀ N ộ f a, 1989

XẮC ĐỊNH CO VÀ CO, TRONG KHÔNG KHỈ BẲNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KỸ KHÍ

Đ ỏ QUANG HUY, NGUYÊN X r À N DŨN G NGUYỀN CHỈ HỦNG

ĐẶT VẤN BẾ

CỌ là độc tố đ ỗ i v á i con n gư ời và cá c lo ạ i đ ộ n g vật khác Ngu&n gốc sin h ra

CO là k hói củ a cá c đ ộ n g cơ ch ạ y xằng, d ẫ u , các ỉò caở v à quẤ tr ìn h h ú i thụìSc là Khả nấng cạn h tranh H em o g lo b in của c o 80 VỚ! Oa gặp 200 iăn , ch o nên chi cần hàm .lư ơn g c u tr o n g k hôn g khí đủ n h ỏ cũ n g đù g à y nguy íìièrn đ ố i với c o n

n g ư ờ i và đ ộ n g v ậ t / 1/.

Khi khổng duy tri sự '■Sồng của co n n g ư ờ i v à độiiịị v ậ t là COjj Do C 0 3 n ặ n g v hớn k hỗng khí ch o n ên nỏ c ó lh£ xua đ u ò i Oxi trong k hòn g khí vả lích tụ iặ ị ờ tâng khi q u y è ii s ổ n g / 1/.

V iệc xốc đ ịn h CO v à COj trỡng k h ổ a g khí đã đ ư ợ c cố c nhà y ệ sin h cổ n g

n g h iệp và cốc nhà phun tích h ỏa-học chú ý , đ ẽn n ay đã có n h iồ u cồ n g irlnh c ộ n g

ho v ề cốc p h ư ơ ng p h á p xốc địn h c o vàCC >2 trong k hồng khí /2 /, /3/, / 4 / -ở n ư ởè

)a c.ũng đã tiến hành plìù« lích c o và C 0 2, tu y n hiẻn nó m ới chì d ừ n g ò phirơng

p há p hóa h ọ c, ch o n ô n g độ phải h iện k h ố n g cáo.

Đ e đáp ứng vởi y ê u cầu bảo v ệ m ỏ i trư ờn g v à phục vụ cho cốc m ục đích

k hác nữ a, c h ú n g 'tpi đă tiến h à nh x í y d ự n g pìurơng pháp x ác đ ịn h c o và C ổ ,

tr o n g k hổng khi (lira t r i l l rnốy sắẹ ký khi.

PH ẰN T H Ị C NGHIỆM

1 Máy m ớc, d ụn g cụ:

Máy sắc k ý khi GCHF 18—3 cù a Cộng h òa dàn ch à Đức, cộ t íiẳc kỹ khí bẳng

th ép khồng rỉ có kích Ihướe 1000 X 4 rom và 90 X 4ỉnni Đ e le c tơ dẫn n h iệt 2 van

4 đẳu và 6 đàu cùa L iên x ỏ vả Cộng hỏa dãn chủ Đ ức Binh định m ức lOOOml STlanh 100ml vả 5m l có vạch ch ia 0 ,1 'đỡti vị đ o (m l).

2 ilỏ a 'c h ấ l:

Khí chu ần CO vả CÓa củ a hãng C hrom pack, Axif forriic, a x it o x a l i c ĩ x í t

su n fu ric dặm đặc Cáo JoẠỉ.axít n à y ú ừ ng d ề đ iê u ch ẽ c o và ÇO* chuần /5/, Dău

n — paraphin «lùng là m chái lỏ n g đ ịn h m ứ c khí.

Đè tiế n hành xúc đ ịtíỉi lư ợ n g v ét c o vả c o , bằng; p h ư ơ n g pliáp sắ c kỷ, k hi

c h ú n g t ô i tiến-hành iắp rắp hộ Ihòng m áy như sau : (Hiình 1)

H in li 1 : So đò phàn lic'.i

C ơ vấ C O í Irfn mứỵsốc ký

kh í- 1 Đàu bơìn m:lu 2'

5 van OđâUv > Ván i đằu

7 B inh đ ịnh mức 8 Binh

th&u g bằn.q 9 ĐÍỊu

n-paríỊ-phin- 10- Retectơ Ký

B - - Kí hiệu khi van

đặt ờ v ị trí A

T iên cột v à cộ t ch ín h đ ư ợ c nhòi than h o ạ t tính 80— 100 m esh Sail khi h oạt

h ó a cả lia i cột ồ 250°, cá c ch é độ cộ t đ ư ợ c đ u a v ê các.điSu k iệ n p h ù h ợp , cá c c h ẽ

đ ộ lảm v iệc líh á c của hệ thống đ ặ t ỈJ cảc đỉồu k iệ n là m v iệ c d ư ớ i'đ â y :

— Nhiệt độ cột ch ính 50°c

— N hiệt độ Đ e le ctơ và b u ồ n ẹ b ay h ơi m ẫu 180°c

— Niter lồ khi Ẹnang, tỗ c đ ộ khí m ang 40m l/phút

— N hiệt đ ộ liẽ n cột : 4 - Lúc n ạp mẫu : N h iệt đ ộ pliòng

+ L úc giải hẵp thụ 180°C

— Đ ộ nhậy đ e le c íơ 1 X l.'9mv, dòng đ olectơ lUOmA

— Thề tich mẫu khi bơm 300ỉĩil

— T ố c đ ộ bơm m ẫu 6 mJ/phtìt.

Vận hành'hệ thống : Khi van 6 đè ỏ vị trí A, van 5 đề ò ▼! tri B Ihi tiến hả nít

n ạ p mẫu v à o h ệ thổn g Kbi k hông bị háp Ihụ sẽ đ ư ợ c đi l'a ĩ)ền n g o à i qua đ ôu 6

cù a van 6 Quay van 5 v ề v ị tri A, đira nhiệ! độ cộ í 2 ièn 180°c, g iữ ò n h iêt đ ộ

n à y 1,5 phút, các khí bị hãp thụ lức này bị rử a g iâ ỉ và đ ư ợ c g iữ trong h ệ th ố n g

k in Q uay van 6 v ề vị t ri tí, k hí m an» nitờ sẽ đưa khỉ vào eột 3 N h ỡ Đ e tec tơ

10 ch ú ng ta s ẽ xắc định đurợc c o v ồ COj.

V iệc địn h Unh v à đ ịn h lư ợn g c o v à COj chrọc thực h iệ n d ự a trên cá c k b í

cb u ằn cỏ sẳn Tà k h i cbuỉìn- đ ièu ch ế.

H c o , ĩ í >s 0 * d t c> CÒ + CO, + H,0

đun n họ

h c o o h S ì ^ í Ũ I 0) c o f h,0

đun n h ẹ "

Kẽt quả địn h tin h ch o thấy c o đ ư ợ e

rử a giải ỉ rước C 0 2 c o rử a giải sá 1 n g a y -

«au pic h y d ro Sâc đô nhẠn đ u ợ c có dạng

toinh gau : (binh 2 )

J Ạ

co C Ẵ2

7 L

6 Phút

Hinh 2: Sắc đỗ phân tích

ĩ ) ô ỵiị định lư ợ n g chuần (h ình ) 3 đ ư ợ c x ả y d ự n g trên m ố i q uan hệ giữ a đ ĩệ m tích p ic (S) v ớ i th ề tích đ ã b ởm (v)

H i.iỉi 3 : Đò thị đ ịnh lượng chuàn dùnfi cho phép'ngỌỊÙ

SUT-a i - Đỗi vớ i CO h) ~~ Đoi vó;i c o i '

-Thè tích của khí bơm v à o h ộ thống đ ếu đ ư ợ c’-qui đ ồ i vê đ iều k iện tiéu ch u ầ n

t h e o cỏ n g t h ứ c s a u /2 / :

V p

V = 0,3(5 — —

2 73 + t

ở đ â y : t — là n h iệt độ: p hòng ; P —là ố p suát khi q ụ ý en -

Đề Ihử n ghiệm lại p h ư ơ n g phốp, ch ú ng lô i sử dụng khí chuSn c o và GOa đã

b iế t tr u ở c nồng đ ộ đễ k ièm Ira Kểt quả ch o Ih&y sai sS củ a phép phần tích là

g ỉở i hạE của phưƠTíg phâp lặ 10_ 6 % thề lích đ ố i v á i c o v ỏ C 0 2.

Mẫu do K69 cu n g cấp vả ĩihả m ố y c ơ khi M.ii đ ộ n g cu n g cẫ p đ ừ ợ c p hân tích trên hệ thống Kết quẵ ch o íh ã y nồn (16 c o v à ç.0 2 như sa u : (bâng 1)

Nơi cáp mẫu

H àm lư ợ n g % (v )

THẢO LUẬN

V iệc đưa ra điêu k iện phân :tích n h ư đả n ẻu ch o p hép ta p hát h iệ n đ ư ợ c

n ò n g độ GO r à COa lớ i 10 ~ f % th ề tịch Đỗ chọn đ ư ợ c Gặp c ộ t lảm v iệ c phù b ợ p

h o ạ t tin h là phù hợp n hất đố tảch c o và C 0 2 trong khơmg khí.

Điêu lý thú tr o n g phân tích sir d iìũ g tiền cộ t lliant h o ạ t linh là : Cột cĩ tàe

d ụ n g tích tụ c o và c o , khi ử nhiệt độ p hịng và đ ư ợc r ử a giải ở n h iệt đ ộ 180°G

T u y n h ién , làm thế nào d ê GO và c o * đã rủa giải đ ư ợ c đ ư a v à o cộ t.ch ín h cù n g

1 lú c Đ ẽ làm v iệ c n ày ch ú ng tơi sử (lụng 2 van 4 đầu v à 6 đău Khi van đặt ở v i

trí th ích hợp khí m ang sẽ đi qua 2 cột — tiên cội v à cột ch ính Khi đặt v an ở VỊ

trí khác khí m an g ch i đi qua cột chính, cị n CỘI phụ g ià n h ch o quá trỉnh nạp m ẫ a Muốn rử a g iả i GO và COa ihì các van phải đặt ỏ v ị trí thích hợp n h ư đà n êú trong phàn th ự c n g h iệ m Đề rửa g iải c o và C 0 2 cột n h át thiễl phải đưa lèn

n h iệ t đ ộ 180*c và g iữ ở n hiệt độ này trong v ị n g 15 p hút Với tĩ e đ ộ khí m a n g

n h ư đã n êu đ ủ dồn tồn bộ c o và COạ đã rử a g iả i v à o cột ch inh cù n g 1 lúc Khả năng bơro m ẫu khí trực tiếp vào hệ thống sắc ký khí khơng ch o p h é p

b ơ m 1 lư ợ n g q uả lớ n , đ o vậ y v iệc sử ciụng tiên cột đ è tích các chạt cầ n q u an tâm và th ả i bơ bớt cá c chát khơng càn thiết là m ục đ ích ch ín h của cỏng tr in h n à y

N h ư đ a b ie í, hiđro c ĩ th ời gian rửa gịải n gay sát c o , đ ị n g thời độ d ẫn nhiệt'

củ a n ỗ lớ n hơn c o gấp 7 làn, «h o n ên v iệc Ihải bỏ b ĩt h iđ ro n hờ tiến c ộ í đ à c ĩ

ý n g h ĩa to lở n trong quà Irlnh phàn tích c o và c ơ 3 trong k hơng khi.

Cịng trinh / 6/ đã n êu hiệu ứng độ dẫn n h iệt của khi mang và khi phản tick

Chúng tơ i (ỉẵ s ử đụng n itơ cĩ đ ộ dẫn n hiệt k hác s o v ờ i hại cliát rử a giải g à n

nhau là H 2 và CO cả ve hai chiều âm và chiêu d ư ơ n g đ e tách c o và COi trong

k h ơ n g khí.

T ơ hợp của hai ý k iển trên, chúng tịi đù thu đ ư ợc p íc c ĩ tách k hối pic H

v à píc k hĩn g khi (b in h 2) ờ dieu kiện đã nêu trên mà k hơn g cân kỹ thuật p hức, tạp của nhiồu cơ n g trinh đã nêu.

Khả năng s ử 'lụng phối h ợ p cảc van n h iều đ&u và hiệu ứ n g dấn Iihiệt đa n êu

m ị ra k hả năng tổt ch o quả trinh phàn tích khí, mà trước hểt là phân lích c o co ạ

đ ộ 10~õ%^thề tích, lì đ ư ợ c áp dụng đè phồn licíi m ơi tru ờ n g p liỳc vụ ch ocíic m u e

d lch k íiác n h a u in a l rư ớ c hổi là phục vụ ch o cộ n g cu ộc băo v ệ sứ c khỏe co n ngicờiV

TAI LIỆU THAM KHẢO

1 B JleiirÈ O np eA e/ietm c 3arpH3HemiH Boả^yxa B aTMocộepe K íìa p ão- qeM MecTe «XM MHỹb Ỉ980.

2 c <ỉ> ỹÌốopoBCKầa l'030Baa xpoMaTorpaỘHH MeTOA onpcAevieHHH BpeA- HUX «em ecTiỉ B B03,ayxe ỈI ÕHO/rorH-qeckHX cpeÃax.

M oeK B a « MeAHHHHa » 1972

/3 / R ob ert L Grob.

C h ro m atograp hic a n a ly s is o f I he E n v iro m n o n t N e w y o rk 1979

'Ạ / M.M.Mepair an d E j, B onelli.

B asis g as ch ro m atograp h y N e w York 1968.

5 B B LUnaHOBa II B C B o ^ o a i i h o h r ip e n a p a tH B H a n o p ra H H q e e K a fl XHMHH

/ 6 / Đo Quang H ny

Luận vân tố t n g h iệp B ại học, khoa b ĩ a — Đại h ọc tơ n g h ợp 1979.

DETECTION O F c o ANE' CO, IN T H E AIR BY GAS CHROMATOGRAPHY

CO an d CO* a re a n a ly s e d bv u se o f g a s ch rom a to g ra p h y m e th o d w ith t w o

c o lu m n s packed a c t iv it y c o a l C on centration o f CO and C 0 2 have b een fo u n d a t

h e lim it 10~6% (v o lu m e ) S om e sa m p les fr o m K69 a n d Mai đ ộ n g m e c h a n ic a l

fa c to r y are a n a ly sed

K hoa H óa, T rư ờ n g Đ ại h ọ c T òng hợp N hận Lài n g à y 27-7-1989

Hà n ộ i v à K 69

S ự ON Đ ỊN H ( T t í i p th e o tr a n g 41)

— Két quả n ó i trên ch o thẫy phầt h iệ n đ ư ợc d ò n g «hảy lư u lư ợ n g 25 lít/p h ú t

r õ ràng «ử đ ụn g p h ư ơ n g p háp m ạch v ò n g âm — các lin h k iện đ ư ợ c sử d ụ n g ở

đ â y l à c á e lin h k iện th ô n g d ụn g, tổ c độ tru n g b inh — đề đi đến 1 thiết bị ứ n g

d ụ n g hoàn ch in h càn tié p tục hoàn chỉnh k é t cẩu m á y v à tiỂn hành lẩy ch u ầ n viri nhièii tố c đ ộ d ò n g ch â y k hác nhau.

C ác tác giẵ cảm ơ n các giáo 8 ư N g u y ễn Khang C ưởng—Đ àm Trun^ Đ ôn đả

ch o n hiêu ch ỉ d ẫn vả g ó p ý qui báu.

T il l ỉ ệ a tham khảo

1 N g u y ễn V iết K ính, T rư ơ n g Q nang N ghĩa, Trịnh Anh Vũ B áọ cáo t ạ i hội

n g h ị Vật lý T rư ờ n g ĐH TH Hà N ội, 1986.

2 R T ru ell U ltr a so n ic m eth o d s in S o lid s ta le P h y s ic s N e w York and

L o n d o n , t969.

T r ịn h Anh Vfl, NgUyêH V iổ l K ính, T rư ơ n g Q uang Nghĩa

T H E S T A B IL IT Y O F T H E ULTRASONIC A U TOCIRCULA TION

A ND TIĨE ABILITY OF ITS APPLICATION FOR MEASURING

T H E VELO CITY O F TH E F R U ID

The sta b ility o f u ltra so n ic a u to circu la ticn has b een stu d ied u sin g the mèih'od

o f tra n sfo rm a tiio n o f the s u r fa c e w a v e into b u lk w a v e and v is e Verse, T he

p u r p o se o f this re s e a r c h is to m ea su re the p ropagation tim e -o f th e u ltra sa n iô

w a v e w i t h * h ig h a c c u r a c y ( A t / t = 1Q~5.) a n d IÒ lo o k f o r a p p lic a t io n o f th is

p heno m en o n in rfieasuring the v e lo c it y o f the fruid.

K h o a V ậ í lý

T r u ờ n g Đại h ọ c T ò n g h ợ p Hà N ộ i, Nhận bài N gày 20 8, 1988