Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 6
1.1. Использование стандартных образцов в количественном газо-хроматографическом анализе 6
1.2. Методы приготовления стандартных образцов 10
1.3. Использование газовой экстракции для приготовления стандартных образцов 32
1.4. Газовая экстракция в реакционных системах 49
2. Использование межфазного распределения в проточной системе "жидкость - газ" для получения газового потока, содержащего постоянные концентрации летучих предельных и ароматических углеводородов 59
2.1. Получение газового потока летучих углеводородов с использованием проточной системы "жидкость - газ" 60
2.2. Исследование системы последовательно соединенных сосудов для получения газового потока предельных и ароматических углеводородов 69
3. Получение газовых потоков с постоянной микроконцентрацией неорганических газов и их использование для количественного газо хроматограф ическо го анализа 85
3.1. Получение газовых потоков сероводорода 86
3.2. Получение газовых потоков диоксида серы 101
3.3. Получение газовых потоков кислорода 110
Выводы 122
Список использованной литературы 124
Приложения 143
- Использование стандартных образцов в количественном газо-хроматографическом анализе
- Использование газовой экстракции для приготовления стандартных образцов
- Получение газового потока летучих углеводородов с использованием проточной системы "жидкость - газ"
- Получение газовых потоков сероводорода
Введение к работе
Актуальность работы. Точность количественного газохроматографического анализа в значительной степени определяется тщательностью приготовления и использования стандартных образцов. При анализе летучих соединений и агрессивных газов важной задачей является совершенствование существующих и создание новых способов приготовления газовых смесей известного состава. Для получения таких смесей используют как статические, так и динамические методы. Эти методы требуют использования сложного аппаратурного оформления, что обуславливает высокую стоимость как готовых стандартных газовых смесей, так и устройств для их получения. Впервые наиболее простой и доступный метод приготовления стандартных газовых смесей предложил Фо-рина (Forina) [1]. Данный метод основан на пропускании инертного газа через сосуд, содержащий раствор нелетучего неорганического вещества в летучем растворителе с химической реакцией в жидкой фазе. В своих работах Форина рассматривал только вариант системы последовательно соединенных сосудов при одинаковом начальном распределении исходного вещества в сосудах и не исследовал варианты работы системы с сосудами различной конструкции. Автор не задавался целью разработать наиболее эффективный и экономичный способ, позволяющий при меньшем расходе реагентов получить большее количество газовой смеси со стабильным составом. Нами была предпринята попытка усовершенствовать и расширить работу данного метода и использовать его для приготовления газовых смесей с постоянной концентрацией как органических так и неорганических компонентов.
Работа выполнялась при поддержке Федеральной целевой программы «Интеграция» (проект № ИО 588).
4 Цель работы. Разработка нового динамического способа получения газовых смесей с постоянной концентрацией летучих органических и неорганических соединений, основанного на непрерывной газовой экстракции из жидкой фазы в проточных и реакционных системах различного типа и характеризующегося большей продолжительностью постоянства состава газового потока. Задачи исследования:
Экспериментальное исследование влияния различных факторов (температура, скорость потока и др.) на концентрацию летучего органического соединения в газовом потоке на выходе проточной многоступенчатой экстракционной системы "раствор летучего вещества в малолетучей жидкости -инертный газ" и оптимизация условий реализации процесса для проведения градуировки газохроматографической аппаратуры.
Теоретическое и экспериментальное исследование непрерывной газовой экстракции неорганических газов (сероводород, диоксид серы, кислород) в многоступенчатых реакционных системах.
Разработка новых способов и устройств получения постоянных концентраций веществ в потоке газа, основанных на барботажном контакте газового потока с порциями раствора летучих веществ в малолетучем растворителе.
Сопоставление предлагаемых способов получения постоянных концентраций летучих веществ в газовом потоке с другими способами приготовления стандартных газовых смесей.
Научная новизна. Разработаны и экспериментально изучены новые способы получения газовых потоков с постоянными концентрациями предельных и ароматических углеводородов, а также сероводорода, диоксида серы и кислорода, основанные иа непрерывной газовой экстракции в проточных системах «раствор летучего вещества в малолетучей э/сидкости — инертный газ» и реакционных проточных системах "раствор нелетучего вещества в малолетучей жидкости - инертный газ". Разработано теоретическое описание процесса
многоступенчатой непрерывной газовой экстракции сероводорода и диоксида серы из водных растворов сульфида натрия и сульфита натрия потоком инертного газа при произвольном начальном распределении солей в сосудах. Практическая значимость работы:
разработаны способы получения газовых смесей с постоянным составом летучих углеводородов, сероводорода, диоксида серы и кислорода для градуировки газовых хроматографов и других газоаналитических приборов;
разработан и изготовлен опытный образец устройства для реализации нового способа, который успешно прошел испытания на ЗАО СКБ "Хроматэк";
с использованием нового способа получения газовых смесей с постоянным составом летучих веществ разработаны методики градуировки газовых хроматографов для выполнения измерений массовой концентрации индивидуальных парафиновых углеводородов Сб-Сю в атмосферном воздухе, воздухе рабочей зоны и промышленных выбросах (ПНД Ф 13.1:2:3.24-98) и при выполнении измерений массовой концентрации предельных углеводородов Сі—Сю (суммарно), непредельных углеводородов С2-С5 (суммарно) и ароматических углеводородов (бензола, толуола, этилбензола, ксилолов, стирола) при их совместном присутствии в воздухе рабочей зоны и промышленных выбросах (ГЇНДФ 13.1:2:3.25-99).
На разработанные способ и устройства получения постоянной концентрации летучих соединений в потоке газа получены заявления о выдаче патентов РФ №2004115995 от 25.05.04. и №2004118863 от 22.06.04.
Использование стандартных образцов в количественном газо-хроматографическом анализе
В последнее время экологический контроль объектов окружающей среды становится все актуальнее. Почти миллион из 12 миллионов известных химических веществ присутствует в окружающей среде, причем уровень концентраций многих токсичных загрязнителей иногда не превышает 10"10 % [2]. Для анализа летучих примесей необходимы селективные и высокочувствительные аналитические методы, обладающие высокой разрешающей (разделительной) способностью и позволяющие проводить экспрессное определение загрязнителей. Наиболее полно этим требованиям удовлетворяет метод газовой хроматографии [3]. Так, сейчас с помощью газовой хроматографии определяют в воздухе подавляющее большинство приоритетных органических загрязнителей (выбросы промышленных предприятий, воздух рабочей зоны, воздух жилых помещений, атмосферный воздух населенных мест и др.), составляющих около 80% попадающих в воздух токсичных веществ [4].
При использовании хроматографических методов анализа возникает необходимость нахождения характера связи между сигналом детектора и количеством вещества [5, 6]. Эта связь устанавливается с помощью образцов сравнения, приготовленных на основе известного количества чистого вещества сте-хиометрического состава (при условии строгого контроля всех этапов методики), а для сравнительных методов - с помощью образцов сравнения (стандартных образцов) с известным составом матрицы, для которых содержание определяемого компонента точно установлено. Такая связь, установленная в результате непрерывной цепочки действий с использованием стандартных измерительных процедур, называется проележиваемостью. Прослеживаемость - это возможность проследить всю историю, местонахождение некоторого объекта или характер применяемых действий либо аналогичных объектов или действий [7]. Применительно к химическому анализу это означает, что все стадии методики необходимо выполнять и документировать таким образом, чтобы иметь возможность получать всю необходимую информацию без искажений. Иными словами, все этапы методики должны быть связаны в единую цепь, на протяжении которой (а не только на заключительной стадии измерения как такового) следует применять процедуры сравнения с использованием соответствующих измерительных стандартов, как правило, международных или национальных [8]. Ими служат, в частности, основные единицы СИ, фундаментальные константы, стандартные образцы. Связь результатов измерения с этими стандартами должна быть четко показана.
Стандартный образец - это образец сравнения, для которого одна или несколько характеристик удостоверены в соответствии с официальной процедурой, о чем имеется соответствующий документ (аттестат). Процедура аттестации обеспечивает прослеживаемость образца в единицах СИ (применительно к составу - в молях вещества), в которых выражена соответствующая характеристика. Каждое аттестованное значение сопровождается указанием его неопределенности при указанной доверительной вероятности [9]. Стандартные образцы должны удовлетворять следующим требованиям [10]: 1. Концентрация компонентов смеси должна быть точно известна, при этом точность приготовления смеси должна быть в 2-3 раза выше точности калибруемого прибора. Согласно ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 под точностью понимается степень близости результата измерений к принятому опорному значению [11]. При проведении серии результатов измерений точность включает сочетание случайных составляющих и общей систематической погрешности [12]. 2. Стабильность концентраций компонентов смеси в течение определенного времени. Под стабильностью образцов сравнения понимается такое его ка 8 чество, когда изменение концентрации определяемых веществ, включая форму, в которой они находятся (если она влияет на результат анализа) от момента аттестации образца до момента применения мало по сравнению с погрешностью образца сравнения. Для обеспечения стабильности образцов сравнения во многих случаях требуется специальная их обработка. Так, в растворы органических веществ добавляют вещества, препятствующие их окислению или имеющие бактерицидные свойства (например, растворы глюкозы стабилизируют бензойной кислотой). Если готовят образцы, сравнения сложного состава биологического происхождения, из них почти всегда удаляют воду (высушиванием или лиофилизациеи. при которой вещество охлаждают до температуры - 10С или ниже, а вода удаляется за счет сублимации). Жидкости во избежание испарения герметично изолируют (например, запаивают в ампулы), а емкости с порошкообразными образцами плотно закрывают крышками для предотвращения загрязнения. Нестабильные пробы хранят или пересылают при пониженной температуре, запаивают в ампулы, заполненные инертным газом. Стабильность образца сравнения обычно выражают в виде срока его годности, т.е. времени, в течение которого погрешность, связанная с нестабильностью, не превышает допустимого значения [13]. 3. Адекватность исследуемым рутинным пробам. Адекватность требуется обычно от образцов сравнения сложного состава и заключается в том, что содержание определяемого вещества (веществ) в них, содержание других веществ (матрица) и физико-химические свойства близки к таким же показателям рутинных проб. Понятно, что такое определение не является строгим, поскольку в реальности анализируется множество отличающихся друг от друга рутинных проб [10]. Введение в действие закона РФ "Об обеспечении единства измерений" с 1 января 1994 г. требует выполнять измерения, проводимые с помощью анализаторов и хроматографов, а также их калибровку и поверку в соответствии с национальной системой обеспечения единства аналитических измерений [14]. По принятой в Российской Федерации государственной поверочной схеме для средств измерений содержания компонентов в газовых средах [15] газовые смеси известного состава подразделяются на три разряда: В качестве ПГС 0-го разряда используют стандартные образцы состава газовых смесей, аттестованные на исходной образцовой газоаналитической аппаратуре ФГУП "ВНИИМ им. Д. И. Менделеева". К данной разновидности ПГС отнесены чистые газы и газовые смеси, хранящиеся в баллонах под давлением. ПГС 0-го разряда служат для поверки аппаратуры, предназначенной для аттестации ПГС 1-го разряда. Доверительная граница относительной погрешности ПГС 0-го разряда (при доверительной вероятности 99%) составляют 2.5% в диапазоне концентраций 1-Ю-4 +99%. В качестве образцовых ПГС 1-го разряда применяют стандартные образцы состава чистых газов и газовых смесей, аттестованные на исходной аппаратуре территориальных органов Госстандарта РФ. ПГС служат для поверки образцовых газоанализаторов, используемых на газосмесительных станциях. Доверительная граница относительной погрешности ПГС 1-го разряда (при доверительной вероятности 99%) составляют 5% в диапазоне с концентрацией 1-Ю"3 -99.99%.
Использование газовой экстракции для приготовления стандартных образцов
Уравнение (7) может использоваться для оценки ожидаемого выхода дозируемого компонента. Как было показано Мак-Келви и Хелшером [54], разница между рассчитанным и экспериментально найденным значениями скорости диффузии для толуола в интервале температур 35-60С не превышает 5%. Такое расхождение расчетных и экспериментальных значений скоростей диффузии может быть объяснено различными причинами. При прохождении газа-носителя через диффузионный дозатор на конце цилиндрической трубки возникает турбулентное движение, вносящее до 3% в погрешность определения скорости диффузии. Также диффузионная трубка из-за разнозначное площади сечения в результате расчета вносит до 2% погрешности [60]. Суммарная погрешность расчетного определения содержания анализируемого вещества в газовой смеси будет складываться из погрешности определения скорости пропускания газа-разбавителя ап (1%), погрешности в принятом значении коэффициента диффузии Сд (2%), погрешности от неоднородности сечения диффузионной трубки от (2%), погрешности в значениях давления насыщенных паров анп (1%), погрешности от гидродинамических причин агд (3%) и погрешности от измерения длины диффузии о-дц (2%). Последняя погрешность определена в результате проведенных исследований [55] и зависит не от погрешностей измерения самого уровня жидкости, а от неопределенности в длине из-за влияния различных побочных причин (наличие мениска и поднятие уровня жидкости по краям и др.). Среднеквадратическую погрешность определения состава смеси расчетным методом можно определить приблизительно в 5%. Определение постоянной прибора его градуировкой по ряду систем "анализируемое вещество - инертный газ" позволяет получить большую точность в определении состава полученной смеси. При определении постоянной прибора опытным путем могут быть подобраны анализируемые вещества, для которых коэффициенты диффузии известны с наибольшей точностью и влияние всех возможных систематичесішх ошибок учтено непосредственным взвешиванием диффузионной ячейки. В этом случае погрешность определения состава расчетным методом будет складываться из погрешностей ад, снп, оп и погрешностей определения постоянной прибора ог (3%). Среднеквадратическая погрешность определения состава смеси таким способом может быть определена приблизительно в 4%.
Для более точного определения скорости диффузии требуется градуировка непосредственно по дозируемому веществу. В аналитической практике большая часть диффузионных устройств градуируется путем определения потери массы трубки на полу микро- или микровесах после продолжительного периода времени пропускания газа-разбавителя [61]. Точность такой градуировки определяется величинами рассеивания опытных данных и точностью взвешивания. При достаточно тщательном проведении работы погрешность градуировки можно оценить приблизительно в 3% [60]. Также описаны способы градуировки диффузионных трубок путем измерения уровня испаряемой жидкости за определенный промежуток времени; путем использования независимых приборов (по наклону прямой, функционально связывающей длину диффузионного пути со временем); посредством физического или химического анализа [41].
Возможности дозаторов с диффузионными трубками ограничены геометрическим фактором (отношением площади сечения капилляра к его длине). Значение этого фактора не превышает 0.34-КГ3 м. Соответственно, максимальная концентрация дозируемого вещества в получаемом потоке ограничена значением в 1% об. [55]. Вольбергом [62] была разработана диффузионная ячейка, конструкция которой основана на диффузии жидкости из капилляра в поток газа-разбавителя. Для уменьшения влияния понижения уровня жидкости на скорость ее испарения в капилляр вводиться вкладыш, увеличивающий диффузионное сопротивление верхней части ячейки. Ячейка помещается в трубку с сужением, через которую непрерывно пропускают небольшой вспомогательный поток воздуха или инертного газа, выносящий из дозатора пары жидкости. Величина потока определяется сопротивлением сужения трубки и давлением на входе. Количество испарившейся из капилляра жидкости отсчитывается под микроскопом по шкале с мелкими делениями с точностью 0.01 мм. Погрешность определения величины потока испаряющейся жидкости 1 - 1.5%. Величина потока дозируемого вещества при расходе инертного газа I 10 см3/мии составляет 0.1 -10 мкг/мин и регулируется температурой термостата или диаметром вкладыша, а более грубо - применением капилляров различного диаметра [62].
Описан ряд установок, основанных на диффузионном принципе. В динамической установке "Диффузия-2" реализован диффузионный капиллярный способ дозирования паров летучих жидкостей. Интервал приготовляемых концентраций - от 0.5 до 5 ПДК и более, температура кипения дозируемых жидкостей - от 35 до 185С. Выход на режим постоянного дозирования - не более 15 минут с момента достижения температуры в термостате. Стабильность поддержания концентрации 3-5 %, погрешность приготовления - до 3 %. Проводится оптический контроль количества дозируемой жидкости. Переход от одной концентрации к другой осуществляется без нарушения режима дозирования, тер мостатирование и увлажнение приготовленной смеси - без изменения концентрации дозируемого вещества [61]. Поток, выходящий из диффузионной трубки, зависит от температуры и давления. Изменение температуры на 0.2С приводит к изменению потока газа из трубки примерно на 1%. Поэтому, для получения воспроизводимых результатов необходимо тщательно термостатировать трубку (точность термостатиро-вания не должна быть ниже ±0.1С), а также контролировать скорость таза-разбавителя и общее давление [55, 31].
Большое значение при работе с диффузионными трубками имеет чистота анализируемого вещества. При наличии даже незначительных количеств загрязнителей могут наблюдаться аномальные скорости диффузии [34].
Преимущества диффузионных трубок заключаются в их низкой стоимости и простоте применения для создания низких концентраций. Диффузионный метод хорошо подходит для получения парогазовых смесей жидкостей с низким давлением насыщенного пара и вследствие высоких скоростей эмиссии не удобен для получения смесей газов.
Мембранный метод основан на диффузии исследуемого вещества через стенки проницаемой трубки, изготовленной из фторопласта или фторированного сополимера этилена и пропилена. Данный метод по принципу реализации близок к диффузионному, так как в обоих методах ноток анализируемого вещества из резервуара контролируется молекулярной динамикой. Ключевое преимущество проницаемых трубок состоит в том, что диапазон соединений, для которых можно использовать данный метод, включает конденсированные газы и многие низкокипящие жидкости [34].
Получение газового потока летучих углеводородов с использованием проточной системы "жидкость - газ"
Газохроматографический парофазный анализ реакционных систем может быть использован как для установления механизма и изучения кинетики химических реакций (в том числе, осуществляемых в хроматографическом режиме), так и я решения различных чисто аналитических задач. В последнем случае обнаруживается ряд общих моментов с реакционной газовой хроматографией, предусматривающей совместное использование химических и хроматографиче-ских методов исследования, причем химические превращения выполняются в одном из звеньев хроматографической системы [105].
В газохроматографическом парофазном анализе реакционных систем фактически имеют место два типа процессов; химическое превращение компонентов в конденсированной фазе с образованием летучих продуктов и распределение летучих веществ (продуктов и реагентов) между контактирующими конденсированной и газовой фазами. На основе результатов газохроматографи-ческого анализа газовой фазы можно охарактеризовать проходящие в конденсированной фазе химические превращения. Это особенно важно в тех случаях, когда непосредственный ввод жидких реакционных смесей в хроматограф нежелателен (агрессивные среды) или невозможен (например, в силу их неоднородности). Поскольку химические взаимодействия многих типов в газовой фазе не идут или осуществляются несоизмеримо медленнее, чем в растворах, при подготовке пробы к анализу не требуются специальные приемы для прерывания реакции [106].
Приемы и техника газовой экстракции могут быть использованы для измерения содержания летучих веществ в гетерогенных системах, где протекает химическая реакция. Такой подход позволяет непрерывно или с высокой степенью дискретности следить за ходом химической реакции в конденсированной фазе путем контроля изменения содержания реагирующих веществ в сосуществугощей газовой фазе. Непременное условие, лимитирующее использование парофазного анализа для кинетических исследований, состоит в необходимости создания режима массообмена, гарантирующего переход гетерофазной реакции из диффузионной в кинетическую область.
Для реализации метода парофазного изучения кинетики жидкофазных реакций может быть использована техника статического парофазного анализа с пневматическим отбором проб [107, 108]. Кроме сравнительно несложной аппаратуры, существенным достоинством такого метода является возможность привлечения для расчетов классических кинетических закономерностей, не осложненных процессами газовой экстракции. Это обусловлено тем, что непосредственно из гетерофазной системы отбираются на анализ газовые пробы, содержащие пренебрежимо малую долю участвующих в химической реакции веществ, позволяющую, однако, газохроматографически измерять концентрации контролируемых компонентов. Если же не представляется возможным осуществить непосредственный отбор из реакционной системы газовых проб с пренебрежимо малым количеством вещества, приходится использовать процедуры дискретной газовой экстракции реакционных систем. Изучение таких процессов было начато в середине 1980-х годов [109-111]. Эти процессы описываются значительно более сложными уравнениями, так как на кинетические соотношения, учитывающие изменения концентрации реагирующих компонентов, накладываются закономерности газовой экстракции.
На примере изучения кинетики фосфорнокислой дегидратации алифатических спиртов С4 - Сб Мариничевым и Столяровым [112] выведены и экспериментально подтверждены основные количественные соотношения, описывающие дискретную газовую экстракцию летучих продуктов жидкофазной реакции первого порядка. Основное соотношение, характеризующее изменение во времени концентрации летучего продукта в газовой фазе на выходе реактора C(t), может быть записано в виде [1131: где C\ и C2 - предэкспоненциальные константы, численное значение которых связано с эффективностью экстракции летучих продуктов в газовую фазу и константой скорости химической реакции; к\ - константа скорости реакции; к2 = - характеристика массообмена; w - скорость потока инертного газа, проходящего через жидкую реакционную смесь; Кс - константа распределения; V{, - объем реакционной смеси.
Уравнение (49) позволяет рассчитать константу скорости реакции к\ по данным газохроматографического анализа газовой фазы над раствором реагирующих веществ после каждой.из экстракций. После осуществления 5-6 экстракций возможно определение константы скорости в пределах 0.005 - 0.2 мин 1 с погрешностью 15% и констант распределения с погрешностью 20% [114].
Изучение кинетики химических реакций второго порядка методом динамической газовой экстракции продемонстрировано на примерах исследования альдолыюй конденсации ацетальдегида [115] и кислотной дегидратации З-метил-2-пентанола [116]. В результате этих исследований было показано, что динамическая газовая экстракция позволяет исследовать кинетику химических реакций даже при неизвестных константах фазового распределения и начальной концентрации реагентов. При этом, однако, отмечена высокая зависимость измеряемых кинетических параметров от точности экспериментальных данных. Такая особенность метода, видимо, явилась причиной того, что при исследовании кинетики .реакции независимо от ее порядка для вычисления констант скоростей все же рекомендуется привлекать дополнительную информацию о константах распределения реагирующих веществ [117].
Получение газовых потоков сероводорода
На механизм разложения пероксида водорода сильное влияние оказывает присутствие ионов металлов переменной валентности [184]. Как видно из табл. 23 присутствие в системе катализатора (ионов Fe3+) значительно увеличивает концентрацию кислорода в газовом потоке, при этом рН таюке ока зывает определенное влияние на разложение пероксида водорода.
В силу влияния на скорость реакции разложения пероксида водорода, кроме рассмотренных выше, большого количества других факторов (температура, свет, присутствие в растворе посторонних примесей и т.д.), очень трудно разработать теоретическую модель, описывающую зависимость концентрации кислорода от времени барботирования через раствор пероксида водорода потока гелия.
Нами была изучена адсорбция кислорода из воды на углеродных сенсорах кислорода. В работе изучались образцы карбоиизованных активных углей из древесины тропического дерева Peltogyne из Суринама, полученных в токе метана при 650 и 700 С . Активированные образцы обозначены как Pelto-650 и Pelto-700 соответственно. Активированный образец Pelto-700 подвергался дроблению (фракция 25 -125 мкм), активированный образец Pelto-650 - ультразвуковой обработке в водно-спиртовой смеси при комнатной температуре и дроблению (фракция 50-125 мкм). Последний обработанный образец обозначен как Pelto-650W.
Результаты по адсорбции кислорода на углеродных сенсорах кислорода и на угле БАУ представлены в табл. 24. Полученные результаты были сопоставлены с данными по адсорбции кислорода из потока гелия (5.1 мл СЬ/гугля и 8.3 мл Ог/гугля соответственно для Pelto-650W и Pelto-700) [185]. Из представленных данных видно, что при помещении активированного угля в воду величина адсорбции кислорода на поверхности активированного угля значительно снижается. Таким образом, в работе было показано, что при использовании последовательно соединенных сосудов, когда в первом из них концентрация пероксида водорода больше, чем в последующих концентрация кислорода в получаемой газовой смеси сохраняется постоянной в течение более длительного времени, чем в системе с одинаковой концентрацией пероксида водорода в сосудах. Варьируя концентрацию пероксида водорода и рН раствора можно получать газовые потоки, содержащие постоянные концентрации кислорода в диапазоне 1 -0.01 % об. Относительная погрешность приготовления газовой смеси не превышает 5 %. 1. Разработан новый способ получения газовых потоков с постоянным в течение длительного времени содержанием органических и неорганических летучих вегцеств, основанный на непрерывной газовой экстракции в проточных и реакционных системах "малолетучая жидкость - инертный газ". На основании сравнения различных вариантов реализации этого процесса уста-новлено что наиболее оптимальной в аппаратурном оформлении, простоте эксплуатации и прогнозируемое состава потока является устройство, состоящее из трех последовательно соединенных сосудов. 2. Проведено сопоставление экспериментальных данных с теоретическим описанием процесса равновесной непрерывной газовой экстракции в проточной трехступенчатой системе "раствор летучего органического вещества в малолетучей жидкости — инертный газ" и показано их хорошее соответствие при используемых скоростях барботирования инертного газа. Увеличение периода времени постоянства состава газового потока на выходе из системы наблюдается при превышении концентрации летучего вещества в первом сосуде на 25%. 3. Изучено влияние концентрации нелетучих веществ (сульфид натрия и сульфит натрия), рН раствора и температуры на процесс непрерывной газовой экстракций (азот) сероводорода и диоксида серы в трехступенчатой проточной системе с реакцией гидролиза. Установлено, что увеличение концентрации соли не приводит к пропорциональному увеличению концентрации сероводорода и диоксида серы в газовом потоке. При изменении рН раствора сульфида натрия (См = 0.0128 моль/л) от 7.0 до 11.9 концентрация сероводорода в газовом потоке уменьшается от 644 до 2.7 ррт. При изменении рН раствора сульфита натрия (См= 0.67 моль/л) от 5.2 до 5.8 концентрация диоксида серы в газовом потоке уменьшается от 195.4 до 11.2 ррт. Точность поддержания температуры в проточных реакционных системах должна составлять ±0.05С. 4. Предложена идеальная (равновесная) модель непрерывной газовой экстракции сероводорода и диоксида серы в проточной реакционной много ступенчатой системе при произвольном начальном распределении в жидкой фазе гидролизующейся соли в сосудах и неидеальности раствора электролита. Сопоставление теоретической модели с экспериментальными данными показывает возможность использования предложенной модели для прогнозирования концентрации летучего компонента в газовом потоке на выходе реакционной системы. 5. Изучено влияние скорости потока, концентрации пероксида водорода, концентрации ионов Fe3+ и рН раствора на процесс непрерывной газовой экстракции кислорода в трехступенчатой реакционной системе, содержащей водные растворы пероксида водорода в присутствии малых количеств ионов FeJ_r. Установлено, что квазиравновесное межфазное перераспределение кислорода наблюдается при малых скоростях потока гелия (до 5 см3/мин). Концентрация кислорода в газовой фазе прямо пропорциональна концентрации пероксида водорода и резко увеличивается от 0.05 до 0.5 % об. при изменении рН раствора от 2 до 12.
