ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И.Менделеева» Идентификация углеводородных газов Октябрь 2013 г.

Идентификация Промышленные предприятия используют широкую номенклатуру сырья, веществ и материалов и зачастую вынуждены проводить входной контроль качества продукции, соответствия ее нормативным требованиям или просто идентификацию. Во ФГУП «ВНИИМ им Д.И.Менделеева» для идентификации углеводородных газов был опробован метод комбинационного рассеивания света (Рамановская спектроскопия). Каждое определяемое химическое вещество, каждый материал обладает своим собственным, индивидуальным спектром комбинационного рассеивания света. Этот спектр называют «отпечатком пальца». Не существует двух молекул, которые имели бы одинаковый спектр комбинационного рассеяния света.

Ранее, метод комбинационного рассеивания, применялся в очень узких и специальных областях измерений. С развитием новой элементной базы – малогабаритных лазерных источников и высокочувствительных многоканальных фотоприемников, стало возможным применять метод в широком спектре аналитических задач. Производители аналитической аппаратуры занялись освоением данного метода и уже сегодня этот метод применяют для контроля лекарственных, наркотических и токсичных средств и веществ. Яркие примеры проводимых разработок: - В Институте мониторинга климатических и экологических систем Сибирского отделения Российской академии наук (ИМКЭС СО РАН), Университетах Массачусетса и Питсбурга (США) разрабатывается газоанализатор для анализа состава и концентраций природного газа; - В ЗАО «Оптэк» разработан универсальный идентификатор для исследований, на котором, к примеру, можно проводить идентификацию марок бензинов. Применение

Метод комбинационного рассеяния света Комбинационное рассеяние света - рассеяние света веществом, сопровождающееся заметным изменением частоты рассеиваемого света. Если источник испускает линейчатый спектр, то при комбинационном рассеянии света в спектре рассеянного света обнаруживаются дополнительные линии, число и расположение которых тесно связаны с молекулярным строением вещества. Спектры комбинационного рассеяния света каждого соединения настолько специфичны, что могут служить для идентификации этого соединения и обнаружения его в смесях. Излучение λ 785 нм Рассеянный свет λ+ λ Рассеянный свет λ- λ

Схема стенда идентификатора углеводородных газов Лазерное излучение Оптоволоконные кабели USB Лазер 785 нм с блоком управления Вентилятор Спектрометр ПК USB Оптический зонд Пробоотборное устройство с пробой

Стенд аналитический

Примеры спектров см-1

Основные преимущества метода: -неразрушающий; -бесконтактный; -не требующий подготовки пробы; -анализ твердых материалов, жидкостей и газов; -достаточно быстрый анализ (от секунд до минут); -возможность удаленного бесконтактного анализа (для систем с оптическим волокном); -малое количество образца. Преимущества метода

Спасибо за внимание!