ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Специальные методы анализа природных и промышленных газов Общие сведения о природных и промышленных газах из "Газовый анализ" В процессе анализа. Масс-спектрометр — основной аналитический прибор, в котором фокусированный пучок лучей проводится к неподвижной щели, а затем обнаруживается и измеряется,— разделяет сложную газовую систему на отдельные газовые частицы, сортирует их в определенной последовательности по массам, дает спектр масс. Аналитический масс-спектрометр [68—71] предназначен для анализа отдельных проб газа. В этом приборе анализируемый газ засасывается в ионизационную камеру, где молекулы газа образуют ионы, которые затем подвергаются действию электрического и магнитного полей и движутся по дуговой траектории. Ионизационная камера — основная часть масс-спектрометра в ней газ ионизируется, формируется ионный луч, происходит разделение его на составляющие ионные лучи и, наконец, в ионной трубке ионные лучи последовательно раздельно собираются на коллекторе. Все электрические поля в ионной трубке питаются от потенциометра, который подключен к стабильному источнику напряжения от 1 до 3 кв. [c.253] Н — магнитное поле, гс, и — энергия иона, в, радиус траектории зависит от массы иона, числа его зарядов и отношения полей. [c.254] В магнитном поле ионный луч, составленный из разных по массе ионов, разлагается на ионы, однородные по массе. Пройдя магнитное поле, путь движения ионов снова выпрямляется, но ионные лучи остаются разделенными на составляющие их массы. На коллектор 3, через щель в пластине 8, может попасть только один луч одной какой-либо массы. Лучи всех остальных ионов падают на металлический экран, их заряд заземляется. [c.254] Аналитический масс-спектрометр дает возможность производить полный анализ десятикомпонентной газовой смеси быстрее и точнее, чем каким-либо другим прибором. Лучшие приборы масс-спектрального газового анализа позволяют определять примеси к основному газу до 1 100 000. Для анализа требуется ничтожное количество газа — 0,1 мл. [c.255] Масс-спектрометрия приобрела большое значение особенно в области исследования углеводородов нефти, качественный и количественный состав которой определяется с точностью до +5% от каждого компонента смеси. Применение метода сравнения повышает точность масс-спектральных анализов. Для этого, наряду с масс-спектрограммой газовой смеси, снимают при одинаковых условиях спектры отдельных чистых газовых компонентов этой смеси. При таком методе анализа состава газовой смеси относительные ошибки в определении отдельных компонентов смеси снижаются до 1 %. [c.255] Следует, однако, указать, что наряду с несомненными достоинствами масс-спектрального газового анализа, он обладает некоторыми недостатками. Так, например, при продолжительности анализа в полчаса на расшифровку масс-спектрограммы требуется около 2 часов. Кроме того, масс-спектрометр — сложный и громоздкий прибор, занимающий много места габаритные размеры полностью укомплектованного масс-спектрометра секторного (90°) типа достигают 2 м . [c.255] Помимо этих постоянных компонентов воздух содержит 0,03 объемн. % СОг. Водород, аммиак, перекись водорода и все инертные газы (за исключением аргона) вместе составляют 0,01%. [c.256] В качестве составных частей в природные газы могут входить одноатомные газы (гелий, неон, аргон, криптон и ксенон), двухатомные (водород, кислород, азот, окись углерода), трехатомные (двуокись углерода, двуокись серы, сероводород) и многоатомные газообразные углеводороды. Пары воды — постоянные спутники природных газов. Хлористый и фосфористый водород, а также аммиак, изредка встречаются в природных газах, но в очень незначительных количествах содержание водорода, окиси углерода, непредельных углеводородов обычно не превышает количество, обозначаемое в газовом анализе как следы . Большое содержание кислорода и водорода — случайное, не характерное явление в природных газах. В горючих природных газах азот содержится в количестве от 1 до 30%. [c.257] В настоящее время процессы разделения газовых смесей на отдельные чистые фракции достигли высокой степени совершенства они дают возможность выделять в чистом виде почти любой газообразный компонент, который необходим для дальнейшего использования в промышленности и в быту. В табл. 21 приведены значения среднего состава (в объемн. %) некоторых природных горючих газов [70]. [c.257] Многие источники природных газов содержат также гелий это так называемые гелионосные природные газы, которые по своему составу бывают метанистыми или азотистыми, т. е. с метаном или азотом, в качестве основного компонента газовой смеси. Содержание гелия в природных месторождениях колеблется в широких пределах — от 0,8 до 16 объемных %. [c.258] Наряду с естественными газами газовых месторождений и нефтяных скважин, огромное народнохозяйственное значение приобретают различные газовые смеси, образующиеся при современных методах переработки нефти. Искусственный газ получают главным образом с установок каталитического и термического крекинга, с установок пиролиза нефтяного сырья и т. п. Для получения углеводородных газов С]—С4 при термическом крекинге в качестве сырья используют мазут и соляр, при двухступенчатом каталитическом крекинге — керосино-соля-ровую фракцию — лигроин, при пиролизе — керосино-соляровую фракцию. [c.258] Искусственный газ резко отличается rio своему составу От естественного нефтяного газа он содержит значительное количество ненасыщенных углеводородов (реакционная способность которых дает возможность применять их для различных реакций органического синтеза и для получения синтетического авиационного горючего), а также водород. Так, в состав нефтяного газа (крекинг-газа) входят (объемн. %) предельные углеводороды — 39,0, непредельные углеводороды — 45,0, водород—12,0, окись углерода — 2,0, азот—1,0, двуокись углерода — 0,5, кислород — 0,5. [c.259] Вернуться к основной статье