[LT] Išradimas priklauso medžiagų tyrimo ir analizės sričiai ir gali būti panaudotas įrenginiuose, skirtuose ore arba kitose dujose esančio oksiduoto dujinio gyvsidabrio komponentėms nustatyti. Įrenginys apima kvarco vamzdelį, kurio viduje suformuota temperatūrai atspari lygiagreti struktūra, leidžianti tiriamoms dujoms per vamzdelį tekėti laminariniai, o jos paviršinis sluoksnis kaupia oksiduotąsias dujines gyvsidabrio komponentes molekulių adsorbcijos būdu, leidžiant elementiniam gyvsidabriui ir aerozolio dalelėms pro įrenginį praeiti laisvai. Numatyta kaitinimo priemonė, skirta kvarco vamzdeliui kartu su jame esančia lygiagrečia struktūra kaupimo metu šildyti iki reikalingos oksiduotam dujinam gyvsidabriui kaupti, o desorbcijos metu kaitinti iki desorbcijai pakankamos temperatūros. Pagal pasiūlytą išradimą lygiagreti struktūra yra suformuota iš keramikos, kurios paviršinis sluoksnis yra suformuotas iš tos pačios keramikos rūšies kaip ir lygiagreti struktūra arba iš kitos temperatūrai atsparios medžiagos, geriau iš kitos rūšies keramikos, dar geriau iš cirkonio dioksido (ZrO2 ) arba titano dioksido (TiO2).
[EN] The invention relates to materials research and analysis and can be used in the devices identify oxidized gaseous mercury components in the air or other gases. The device includes a quartz tube, which is formed inside temperature resistant parallel structure, which allow researchable gas laminar flow through a tube, and its surface layer accumulates oxidized gaseous mercury components by adsorption of molecules, allowing the elemental mercury and aerosol particles to pass freely through the device. Heating means designed for heat the quartz tube and the parallel structure inside during accumulation process until oxidized gaseous mercury will start to accumulate and during desorption until desorption start. According to the proposed invention, a parallel structure is formed of ceramic which a surface layer is formed from the same kind of ceramics as the parallel structure or other temperature resistant material, preferably of another type of ceramic or preferably of zirconium dioxide (ZrO2) or titanium dioxide (TiO2).
[0001] Išradimas priklauso medžiagų tyrimo ir analizės sričiai, būtent įrenginiams, skirtiems ore ar kitose dujose esantį oksiduotą dujinį gyvsidabrį kaupti, o po to temperatūriniu pagrindu jį desorbuoti ir konvertuoti į elementinį dujinį gyvsidabrį ir gali būti panaudotas įrenginiuose, skirtuose ore arba kitose dujose esančio oksiduoto dujinio gyvsidabrio komponentėms nustatyti.
[0002] Artimiausias pagal techninę paskirtį yra įrenginys, skirtas ore ar kitose dujose esantį oksiduotą dujinį gyvsidabrį kaupti, o po to temperatūriniu pagrindu jį desorbuoti ir konvertuoti į elementinį dujinį gyvsidabrį, apimantis adsorbcijos įtaisą, turintį kvarco vamzdelį su įėjimu ir išėjimu, skirtais tiriamo oro ar kitų dujų bandiniui praeiti, kur minėto kvarco vamzdelio viduje suformuota temperatūrai atspari lygiagreti struktūra iš kvarco, leidžianti tiriamoms dujoms per sistema tekėti laminariniai, o jos paviršinis sluoksnis sudarytas iš halogenų druskų tokių kaip kalio chloridas, natrio chloridas bei jų kompozicijos, arba iš medžiagų mišinio, į kurį įeina bent viena bet kuri druska, kaupia oksiduotąsias dujines gyvsidabrio komponentes molekulių adsorbcijos būdu bei leidžia elementiniam gyvsidabriui ir aerozolio dalelėms pro įrenginį praeiti laisvai. Iš išorės kvarco vamzdelis yra apsuptas kaitinimo priemone, skirta minėtam kvarco vamzdeliui kartu su jame esančia minėta lygiagrečia struktūra kaupimo metu šildyti iki iš anksto pasirinktos temperatūros, reikalingos oksiduotam dujinam gyvsidabriui kaupti, o desorbcijos metu kaitinti iki desorbcijai pakankamos temperatūros, kurioje vyksta sukaupto oksiduoto dujinio gyvsidabrio desorbcija ir konversija į gyvsidabrio elementinę dujinę formą. Numatyta vėdinimo priemonė, skirta ataušinti įrenginį pasibaigus desorbcijai. Žiūrėti išradimo aprašymą pagal Europos patentą EP1110073, 1999-09-02.
[0003] Žinomo įrenginio trūkumas yra tai, kad įrenginyje naudojama kvarcinio vamzdžio viduje lygiagreti kvarco struktūra, turinti paviršinį sluoksnį, sudarytą iš vienos ar kelių druskų, kurios nėra atsparios daugkartiniam kaitinimui aukšta temperatūra, taip pat jos pasižymi higroskopiškumo savybe (sugeria drėgmę iš tiriamo aplinkos oro) ir turi tendenciją adsorbuoti taip pat ir daugelį kitų atmosferos mikropriemaišų, kurios desorbavus teršia gyvsidabrio analizatorių, o kita vertus, dėl dangos cheminio aktyvumo ir joje vykstančių fizikinių/cheminių procesų, pati danga yra palyginti neilgaamžė, yra būtina ją atnaujinti ne rečiau kaip kas dvi savaitės, kas ne itin paranku įrenginyje, kurio veikimas turėtų būti nuolatinis ir ilgaamžis.
[0004] Išradimu siekiama padidinti įrenginio selektyvumą ir ilgaamžiškumą.
[0005] Uždavinio sprendimo esmė yra ta, kad įrenginys, skirtas ore ar kitose dujose esantį oksiduotą dujinį gyvsidabrį kaupti, o po to temperatūriniu pagrindu jį desorbuoti ir konvertuoti į elementinį dujinį gyvsidabrį, apima kvarco vamzdelį su įėjimu ir išėjimu, skirtais tiriamo oro ar kitų dujų bandiniui praeiti, kur minėto kvarco vamzdelio viduje suformuota temperatūrai atspari lygiagreti struktūra, leidžianti tiriamoms dujoms per sistema tekėti laminariniai, o jos paviršinis sluoksnis kaupia oksiduotąsias dujines gyvsidabrio komponentes molekulių adsorbcijos būdu, leidžiant elementiniam gyvsidabriui ir aerozolio dalelėms pro įrenginį praeiti laisvai. Taip pat apima kaitinimo priemonę, skirtą minėtam kvarco vamzdeliui kartu su jame esančia minėta lygiagrečia struktūra kaupimo metu šildyti iki iš anksto pasirinktos temperaturos, reikalingos oksiduotam dujinam gyvsidabriui kaupti, o desorbcijos metu kaitinti iki desorbcijai pakankamos temperatūros, kurioje vyksta sukaupto oksiduoto dujinio gyvsidabrio desorbcija ir konversija į gyvsidabrio elementinę dujinę formą; be to numatyta vėdinimo priemonė, skirta ataušinti įrenginį pasibaigus desorbcijai. Pagal pasiūlytą išradimą minėta lygiagreti struktūra yra suformuota iš keramikos, kurios paviršinis sluoksnis yra suformuotas iš tos pačios keramikos rūšies kaip ir lygiagreti struktūra arba iš kitos temperatūrai atsparios medžiagos, geriau iš kitos rūšies keramikos, dar geriau iš ZrO2 arba TiO2. Šios medžiagos nėra higroskopiškos, yra visiškai inertiškos elementiniam gyvsidabriui ir kitoms atmosferos mikropriemaišoms, bei ypač atsparios daugkartinams kaitinimams, ir jų nereikia iš naujo dengti, todėl pasiūlytas įrenginys yra selektyvesnis ir ilgaamžiškesnis.
[0006] Išradimas detaliau paaiškinamas brėžiniu, kuriame pavaizduota pagal išradimą pasiūlyto įrenginio struktūrinė schema.
[0007] Pasiūlytas įrenginys, skirtas ore ar kitose dujose esantį oksiduotą dujinį gyvsidabrį kaupti, o po to temperatūriniu pagrindu jį desorbuoti ir konvertuoti į elementinį dujinį gyvsidabrį, apima kvarco vamzdelį 1, kurio viduje suformuota temperatūrai atspari lygiagreti struktūra 2, kuri yra pagaminta iš keramikos ir leidžia per minėtą struktūrą oro bandiniui tekėti laminariniai. Struktūros 2 paviršinis sluoksnis yra suformuotas iš tos pačios keramikos rūšies kaip ir lygiagreti struktūra 2 arba iš kitos temperatūrai atsparios medžiagos, geriau iš kitos rūšies keramikos, dar geriau iš cirkonio dioksido (ZrO2) arba titano dioksido (TiO2), kuris kaupia oksiduotąsias dujines gyvsidabrio komponentes molekulių adsorbcijos būdu, leidžiant elementiniam gyvsidabriui ir aerozolio dalelėms pro įrenginį praeiti laisvai. Iš išorės kvarco vamzdelis yra apsuptas kaitinimo priemone 3, pavyzdžiui spirale, skirta kvarco vamzdelį 1 kartu su jame esančia minėta lygiagrečia struktūra 2 kaupimo metu šildyti iki optimalios temperatūros, siekiant išvengti drėgmės kondensacijos, pavyzdžiui iki 50o C, ir reikalingos oksiduotam dujiniam gyvsidabriui kaupti. Desorbcijos metu kaitinimo priemonė 3 kaitina kvarco vamzdelį 1 kartu su jame esančia minėta lygiagrečia struktūra 2 iki desorbcijai pakankamos temperatūros, pavyzdžiui iki 700o C, kurioje vyksta sukaupto oksiduotojo dujinio gyvsidabrio desorbcija ir konversija į gyvsidabrio elementinę dujinę formą. Pasibaigus desorbcijos procesui kvarco vamzdelis 1 ir jame esanti lygiagreti struktūra 2 vėdinimo priemone 4 ataušinami ir įrenginys paruoštas kito dujų bandinio tyrimui. Vamzdelis 1 turi mažesnio diametro įėjimo angą 5, skirtą dujų bandiniui įvesti į vamzdelį 1 ir mažesnio diametro išėjimo angą 6, pro kurią dujų bandinys išeina iš vamzdelio 1.
[0008] Įrenginio veikimo principas. Įrenginiuose, kurie nustato ore ar kitose dujose esančias oksiduotas dujines gyvsidabrio komponentes yra naudojamas pagal pasiūlytą išradimą įrenginys, skirtas
[0009] ore ar kitose dujose esantį oksiduotą dujinį gyvsidabrį kaupti, o po to temperatūriniu pagrindu jį desorbuoti ir konvertuoti į elementinį dujinį gyvsidabrį. Šiuo tikslu oro bandinys yra siurbiamas
[0010] 10 L/min. greičiu per kvarcinį vamzdelį 1 su jo viduje esančia lygiagrečia struktūra 2 esant kaupimui tinkamai temperatūrai, kuri geriau yra 50oC. Sukaupus pakankama kieki bandinio (tai trunka apie 5 min.) siurbimas sustabdomas. Vamzdelio 1 ir lygiagrečios struktūros 2 temperatūra kaitinimo priemone 3 pakeliama iki maždaug 700o C, kurioje vyksta sukaupto oksiduoto dujinio gyvsidabrio desorbcija ir konversija į gyvsidabrio elementinę dujinę formą, kuri perduodama į analizatorių (brėžinyje neparodyta). Po to įjungiami ventiliatoriai 4 ir
[0011] kvarco vamzdelis 1 ataušinamas iki pradines 50oC temperatūros ir yra paruošiamas naujam kaupimo ir desorbcijos ciklui.
1.Įrenginys, skirtas ore ar kitose dujose esantį oksiduotą dujinį gyvsidabrį kaupti ir temperatūriniu pagrindu desorbuoti konvertuojant jį į elementinį dujinį gyvsidabrį, apimantis kvarco vamzdelį (1) su įėjimu ir išėjimu, skirtais tiriamojo oro ar kitų dujų bandiniui praeiti, kur
minėto kvarco vamzdelio viduje suformuota temperatūrai atspari lygiagreti struktūra (2), leidžianti tiriamam orui ar kitoms tiriamoms dujoms per minėtą kvarcinį vamzdelį (1) laminariniai tekėti, o jos paviršinis sluoksnis kaupia oksiduotąsias dujines gyvsidabrio komponentes molekulių adsorbcijos būdu, leidžiant elementiniam gyvsidabriui ir aerozolio dalelėms pro įrenginį praeiti laisvai,
kaitinimo priemonę (3), skirtą minėtam kvarco vamzdeliui (1) kartu su jame esančia minėta lygiagrečia struktūra kaupimo metu šildyti iki iš anksto pasirinktos temperatūros, reikalingos oksiduotam dujinam gyvsidabriui kaupti, o desorbcijos metu kaitinti iki desorbcijai pakankamos temperatūros, kurioje vyksta sukaupto oksiduoto dujinio gyvsidabrio desorbcija ir konversija į gyvsidabrio elementinę dujinę formą,
b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad: minėta lygiagreti struktūra (2) yra suformuota iš keramikos, kurios paviršinis sluoksnis yra suformuotas iš tos pačios keramikos rūšies kaip ir lygiagreti struktūra (2) arba iš kitos temperatūrai atsparios medžiagos, geriau iš kitos rūšies keramikos, dar geriau iš cirkonio dioksido (ZrO2 ) arba titano dioksido (TiO2).
2. Įrenginys pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad numatyta vėdinimo priemonė (4), skirta ataušinti įrenginį pasibaigus desorbcijai.