Методы аналитического контроля промышленных процессов и их применение

МЕТОДЫ АНАЛИТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРОЦЕССОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ [c.653]

Качество основной и вспомогательной продукции химических производств, производимых химической промышленностью материалов, а также решение комплексных задач исследования в значительной мере зависят от аналитического контроля. При современном непрерывном превращении химических веществ в процесс - производства только применение экспрессных методов качественного и количественного анализа и методов обработки полученных данных обеспечивает оптимальное ведение производства. В настоящее время для ведения процесса уже непригодны классические ( ручные ) методы. анализа, проводимые в лаборатории, а также простое измерение физических свойств веществ (например, плотности, электропроводности) без дальнейшего их использования или измерение параметров процессов (давления, температуры). Важнейшими побудительными причинами автоматизации и внедрения техники в аналитический контроль являются технические и экономические требования к получению информации более высокой ценности (небольшая продолжительность анализа, лучшая селективность, более высокая точность и чувствительность методов аналитического контроля), а также необходимость снижения затрат рабочей силы и экономии мощностей. Внедрение техники в аналитический контроль осуществляют путем механизации, применения инструментальных методов контроля или автоматизации [А.1.1 —А.1.4]. [c.427]

Области применения кондуктометрических методов анализа. Кондуктометрические методы анализа применяются в промышленности для осуществления непрерывного химико-аналитического контроля производства, определения концентрации солевых растворов, содержания солей в минеральной, морской и речной воде, для контроля процесса очистки и качества воды, оценки загрязненности сточных вод, для определения следов воды в неводных растворителях, газах, твердых солях, целлюлозе, бумаге, зерне и т. п. [c.9]

Практическое применение методов анализа в химической промышленности— это аналитический контроль производственных процессов. [c.8]

Метод меченых атомов приобрел большое значение во многих областях науки. Особенно широко он используется в биологии и медицине. Радиоактивные изотопы нашли также широкое применение при изучении ряда важнейших проблем химии и физики. В настоящее время известны работы по применению радиоактивных изотопов при исследовании реакций изотопного обмена, изучении строения и прочности молекул, при исследовании механизма и кинетики химических реакций, механизма катализа, адсорбции, диффузии, трения, при изучении проблем аналитической химии, электрохимии и т. д. За последнее время меченые атомы начали применяться для исследования и контроля промышленных процессов. [c.337]

Газовая хроматография в настоящее время является одной из самых интенсивно развивающихся областей аналитической химии. Этот метод прочно вошел в практику не только научных исследований по химии и нефтехимии, биологии, медицине, но и в заводской контроль химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и газовой промышленности. Газовую хроматографию все шире применяют для автоматизации технологических процессов. Этот метод может быть применен для определения различных физико-химических характеристик и зависимостей поверхности адсорбентов, катализаторов и полимеров, молекулярных масс, элементного состава различных соединений, констант химических реакций и др. [c.3]

Несмотря на важность развития методов аналитического контроля биополимеров с помощью ХМК, наиболее значительных успехов следует ожидать от применения ХМК в промышленных процессах выделения и очистки биополимеров, где уже достигнуты обнадеживающие результаты, например в производстве очищенных вирусных вакцин [270[. [c.440]

Книга американского ученого, представляющая собой подробное справочное руководство по применению метода ИК-спектроскопии в аналитических целях — для качественного и количественного анализов различных классов химических соединений и их сложных смесей. Приводятся многочисленные примеры использования метода в промышленных лабораториях, в частности при анализе многокомпонентных систем, для контроля производственных процессов, при анализе промышленных загрязнений. [c.4]

До сих пор хемилюминесцентные методы использовались главным образом в аналитической химии и для исследования механизма и кинетики химических процессов, проводимых в лабораторных условиях. Однако корреляция между хемилюминесценцией и кинетикой химического превращения может найти применение и для решения очень важной в практическом отношении задачи — контроля промышленных химико-технологических процессов. [c.243]

В качестве сырья для многих нефтехимических синтезов служат попутные и особенно промышленные углеводородные газы, которые часто содержат примеси сероводорода и других серусодержащих соединений. Наличие в сырье такого рода примесей и особенно сероводорода приводит к отравлению катализатора, коррозии аппаратуры, ухудшению качества готовой продукции и т. п. Поэтому, как правило, газообразное сырье в таких синтезах подвергается предварительной очистке и, следовательно, имеет место контроль за содержанием удаляемых примесей до и после очистки. Во многих случаях (например, в процессах полимеризации) допустимые концентрации примесей после очистки весьма малы, что усложняет их аналитическое определение. В частности, в случае применения этилена для полимеризации содержание сероводорода после очистки не должно превышать 0,001 вес.% [1]. Известные методы определения таких концентраций сероводорода в газах либо громоздки и длительны, либо мало чувствительны и недостаточно точны 2, 3, 4, 5]. Широко применяемый в настоящее время в различных аналитических целях хроматографический метод до сего времени нашел применение только для определения относительно больших концентраций сероводорода. Поэтому мы поставили задачу разработать хроматографический метод определения примесей сероводорода в этилене при концентрациях порядка 0,001— [c.310]

Газовая хроматография — один из наиболее перспективных физико-химических методов исследования, бурно развивающийся в настоящее время. Создание и успешная разработка различных вариантов газовой хроматографии привели к перевороту в области аналитического контроля и автоматизации производственных процессов нефтяной, химической и других отраслей промышленности, а также в практике научной работы. Газовая хроматография позволяет исследователю быстро и эффективно решать такие задачи, которые ранее казались неразрешимыми или требовали огромных затрат труда и времени. Число публикаций, посвященных теоретическим основам и практическому применению газовой хроматографии, превысило 50 ООО, причем преобладающая часть этих работ относится к последним 25—30 годам. Из общего числа публикаций по аналитической химии газов и органических соединений, появляющихся в последние годы, около половины посвящено хроматографическим методам, из них около четверти — газовой хроматографии. [c.13]

Можно привести множество примеров применения ИК спектров в промышленности и научных исследованиях. В настоящее время все большее число лабораторий внедряет методы ИК спектроскопии для анализа сырья и готовой продукции, для установления чистоты реактивов, контроля технологического процесса, когда другие аналитические методы оказываются непригодными. [c.325]

НЫХ методов анализа (например, применение фотоэлектрических фотометров, рН-метров). В ходе управления процессами обогащения угля и переработки нефти использовали в основном данные анализа, характеризующие анализируемую пробу в целом, например температуру затвердевания или температуру вспышки, предел воспламеняемости или данные об отношении анализируемой пробы к действию раствора перманганата калия. Определение ряда таких характеристик, например определение плотности и давления паров, определение вязкости или снятие кривых разгонки, можно осуществлять при помощи приборов. Указанные методы анализа важны для контроля качества веществ, но они не соответствуют современному уровню исследований и контроля производства, а также не способствуют прогрессу в этих областях. Развитие аналитической химии происходит в направлении внедрения физико-химических методов анализа или методов, использующих специфичные свойства веществ, при этом на первый план выдвигаются методы газовой хроматографии. В связи с этим на примере развития газовой хроматографии можно проследить тенденции развития аналитической химии в целом. Метод газовой хроматографии известен с 1952 г., в 1954 г. появились первые производственные образцы газовых хроматографов, а уже в 1967 г. четвертая часть всех анализов, проводимых на нефтеперерабатывающих заводах США, осуществлялась методом газовой хроматографии (А.1.13]. К 1968 г, было выпущено свыше 100 ООО газовых хроматографов [А.1.14], и лишь небольшую часть из них применяли для промышленного контроля. Газовые хроматографы были снабжены детекторами разных типов в зависимости от специфических свойств анализируемого вещества, его количества и молекулярного веса, позволяющими провести определение вещества при его содержании от 10 до 100% (в случае определения летучих неразлагающихся веществ в газах — при содержании 10- %). К подбору наполнителя для колонок при разделении различных веществ подходили эмпирически. В 1969 г. появились газовые хроматографы, которые наряду с различными механическими приспособлениями содержали элементы автоматики. Для расчета результатов анализа по данным хроматографии и в лаборатории и в ходе контроля и управления процессом применяли цифровые вычислительные машины в разомкнутом контуре. В настоящее время эти машины вытесняются цифровыми вычислительными машинами в замкнутом контуре. При этом большие вычислительные машины со сложным оборудованием можно заменить небольшими. В будущем результаты анализа можно будет получать гораздо быстрее. Методы газовой хроматографии в дальнейшем вытеснят и другие методы анализа мокрым путем и внесут значительный вклад в автоматизацию процессов аналитического контроля. Внедрение техники и автоматизации в методы аналитической химии будет способствовать увеличению числа специалистов с высшим и средним специальным образованием, работающих в области аналитической химии. В настоящее время деятельность химиков-аналитиков выглядит совершенно иначе. Химик-аналитик должен обладать специальными знаниями в области химии, физики, математики и техники, а также желательно и в области биологии и медицины. Все это необходимо учесть при подготовке и повышении квалификации химиков-аналитиков, лаборантов и обслуживающего пс[)сонала. [c.438]

Применение какого-либо аналитического прибора для контроля непрерывных процессов является целью исследования во многих лабораториях. Более чем десятилетний опыт применения метода искровой масс-спектрометрии дает возможность использовать его для характеристики некоторых промышленно важных процессов. Однако чтобы реализовать в этих условиях все возможности метода, необходимо свести к минимуму время между отбором пробы и выдачей результатов анализа. Этому будет способствовать разработка многоканальных систем регистрации При соответствующем контроле параметров разряда высокочастотная искра может обеспечить стопроцентную ионизацию атомов образца. По мере того как будет достигаться повышение доли ионов, достигающих детектора (в современных приборах один из 10 ), будет сокращаться и время анализа. Улучшение условий возбуждения образца, экстракции ионов и эффективности переноса обеспечит уменьшение разброса КОЧ (в идеальном случае до 1). [c.341]

Большая часть экспериментальных исследований была посвящена применению термической диффузии как метода анализа. Действительно, это исключительно ценный аналитический метод. Б США и за их пределами было изготовлено несколько сот аппаратов для лабораторного контроля и исследований. Хотя большинство термодиффузионных колонн использовалось для исследований в области нефтяной промышленности, метод этот был с успехом применен и для анализа многочисленных других жидких смесей как органических, так и неорганических. Помимо использования в аналитической практике, обширные исследовательские работы были посвящены и применению принципа термической диффузии в технологических процессах. Б большинстве случаев результаты подобных исследований подробно не публиковались. Поэтому технологи не имели возможности должным образом оценить перспективность процесса термической диффузии и сравнить его с другими методами разделения. [c.26]

Определение характеристик атомных и молекулярных частиц (их строения, состава и т.д.) в аналитической химии называют качественньш анализом. Измерение относительного содержания каждой из атомных или молекулярных частиц в образце называют количественным анализом. Оба эти направления вносят свой вклад в быстрое развитие наутси и одновременно активно используют современные научные достижения. Новые методы анализа базируются на основополагающих открытиях в физике, химии и биологии. В свою очередь новые методы аналитической химии становятся основным двигателем прогресса в химии, медицине, в других науках, а также в самых разнобразных областях применения, таких как контроль за окружающей средой, управление промышленными процессами, здравоохранение, геология, сельское хозяйство, оборона и совершенствование законодательства. Производство аналитических приборов в США выросло в 10 раз, достигнув объема в 3 млрд. долл. В международной торговле аналитической аппаратурой США имеют положительный баланс примерно в 1 млрд. долл. [c.193]

Одним из таких физических методов является спек-трофотометрия в ультрафиолетовой части спектра. Область применения ультрафиолетовой спектроскопии ограничена в основном ароматическими углеводородами и системами с двойными связями, сопряженными между собой или с какими-нибудь функциональными группами. В промышленности синтетического каучука метод ультрафиолетовой спектроскопии находит применение для анализа самых различных продуктов производства определение примесей в мономерах и различных полупродуктах, изучение состава ряда полимеров, определение содержания различных ингредиентов в каучуках, контроль некоторых процессов сополимеризации и многое другое. В ряде случаев метод может быть применен для идентификации некоторых соединений и расшифровки состава образцов синтетических каучуков. Недостатками метода, ограничивающими в некоторых случаях возможности его аналитического применения, являются наложение спектров поглощения и их недостаточная избирательность. [c.3]

В последние несколько десятилетий автоматизация методов аналитической химии превратилась в основную тенденцию ее развития В 0 всех аспектах - научном и прикладных. Автоматизация химико-аналитических процессов - это доступное и эффективное средство повышения производительности труда химика-аналитика на всех стащях отбор, транспортировка, преобразование, утилизация проб, измерение параметров преобразованной пробы, а также стабилизация и (или) измерение параметров отбора и преобразования, обработка измерительной информации. Она позволяет своевременно обеспечивать информацией высокой точности и надежности промышленность, науку, здравоохранение и другие области человеческой деятельности. С другой стороны, разработка и внедрение современных спектроскопических, радиохимических, кинетических, электрохимических и других методов определения, а также методов разделения смесей, контроля состава веществ в потоке (без отбора проб) с использованием полученных сигналов в схемах управления технологическими процессами невозможны без применения автоматизированных технических средств, включая вычислительную технику. [c.5]

Обзор развития аналитического контроля в производстве синтетического каучука за 40 лет [36] показывает, что с появлением хроматографов практически весь анализ мономеров осуществляется хроматографическими методами и что в ближайшие 10-20 лет аналитический контроль производства синтетического каучука будет базироваться в основном на применении автоматических хроматографов. На заводах синтетического каучука промышленные хроматографы применяются ддя контроля и регулирования процессов выделения и очистки бутиленовых, бутановых, дивинильных фракций [37]. В производстве изопрена из изопентана приборы определяют примеси в изопентане, изоамилене и изопрене, а также состав изоамилен-изопреновой фракции [ЗЗ]. В произвсщстве изобутилена хроматографы используются для анализа фракций изопрена и изобутиленов с примесями диметил-диоксана [39]. [c.41]

Методы абсорбционной спектроскопии ввиду их большой чувствительности и избирательности широко применяются при решении многих задач аналитической химии. Эти методы используют при контроле производства и анализе готовой продукции ряда отраслей промышленности химической, металлургической, металлообрабагы-ваюш,ей, в почвенном, биохимическом анализе, а также для определения малых и ультрамалых количеств примесей в веществах особой чистоты (10 —10" %). Для определения больших количеств веществ с точностью, не уступающей гравиметрическим и тит-риметрическим методам, а также при анализе многокомпонентных систем применяют различные варианты дифференциальной спектро-фотометрии. При автоматизации контроля производства рационально использовать метод спектрофотометрического титрования. Методы абсорбционной спектроскопии остаются труднозаменимыми при анализе объектов, содержащих ядовитые летучие соединения, что делает ограниченным применение атомно-абсорбционного метода и методов эмиссионной спектроскопии. Особенно большое значение имеют методы абсорбционной спектроскопии для исследования процессов комплексообразования и получения количественных характеристик комплексных соединений. [c.3]

Цель любого аналитического метода заключается в получе-Бии наиболее убедительных ответов за возможно более короткий промежуток времени. Как будет отмечено ниже, компьютер часто может помочь сократить до минимума время, затрачиваемое на достижение результатов. Причем эта помощь может быть самой разнообразной. Например, компьютер может облегчить аналитику работу с литературой или посредством экспертной системы представить на выбор список возможных решений по определенной системе. Компьютер может служить в качестве большой электронной записной книжки , куда автоматически заносятся результаты измерений. Компьютер может выступать в роли сложного устройства, осуществляющего многократное воспроизведение результатов и выводов для просмотра. В то же время компьютер может эффективно использоваться для моделирования при разработке и оценке возможностей аналитических методов, что приводит к резкому снижению объема дорогостоящих предварительных экспериментов. Многие анализы должны проводиться в строго определенных условиях, и в этой ситуации компьютер позволит осуществлять строгий и оперативный контроль за теми важными параметрами, изменение которых в процессе проведения анализа пагубно скажется на конечных результатах. Кроме того, существует проблема автоматизации. Раз уж проведено усовершенствование методики, может возникнуть необходимость в ее автоматизации либо с целью применения ее для анализа большой партии образцов (например, при днснаисеризации), либо для использования в системе автоматического циклического контроля процессов в некоторых областях промышленного производства. Компьютер полезен аналитику при разработке и создании самой автоматизированной методики. [c.44]

Для лабораторий больших предприятий фотографические методы анализа могут оказаться недостаточно быстрыми и производительными. Аналитические лаборатории ряда крупных промышленных предприятий черной и цветной металлургии пользуются преимущественно квантометрами. В комплекте со стабильным источником света квантометры позволяют выполнить количественный анализ с меньшими погрешностями, чем спектрографы. Скорость квгнтометрических определений значительно выше. Применение кваитометров в металлургии позволило сократить время анализа (от момента автоматического отбора пробы до выдачи результатов анализа) до нескольких минут. Контроль содержания легирующих добавок осуществляется непосредственно в процессе плавки. Благодаря этому возможно оперативное вмешательство в ход технологического процесса, повышается качество продукции, достигается экономический эффект. Только с внедрением квантометрического контроля оказалась возможной скоростная плавка стали в крупных конвертерах. [c.200]

По своим аналитическим возможностям масс-снектрометрп-ческий метод близок к методу низкотемпературной ректификации. За рубежом этот метод нашел особенно широкое применение в нефтяных лабораториях, где он применяется для аналитических целей, в нефтеперерабатывающей промышленности — для осуществления непрерывного контроля состава промышленных газов и автоматического регулирования технологического режима процессов. [c.307]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология