Ətraf müHİTİn monitoriNQİ

Şəkil 11.1
Qazların dietilenqlikolla qurudulması qurğusunun sxemi

1-absorber; 2-istidəyişdirici; 3-desorber; 4-riboyler

I - nəm qaz; II -quru qaz; III - dietilenqlikol; IV - su; V - su buxarı


5.BƏRK UDUCULAR VASİTƏSİLƏ HAVA NÜMUNƏLƏRİNİN
GÖTÜRÜLMƏSİ.

Qaz xromatoqrafiyasının inkişafı ilə əlaqədar olaraq 60- ci illərdən başlayaraq kimyəvi maddələrin tutulub saxlanılması üçün bərk sorbentlər geniş tətbiq olunmağa başladı. Bu üsulun absorbsiya üsulundan üstünlükləri aşagıdakılardır: maye həlledicilərdən fərqli olaraq uçucu deyillər4; eyni zamanda müxtəlif funksional qruplu birləşmələri tutub saxlamağa imkan verirlər ; havanın verilmə sürətini artırmağa və qısa müddətdə analizə lazım olan miqdar zərərli maddəni toplamağa imkan verirlər; yüksək seçiciliyə malikdirlər; onlarla işləmək , onları daşımaq və saxlamaq nisbətən asandır. Bərk sorbentlər aşağıdakı xassələrə malik olmalıdırlar; mexaniki möhkəmlik; suyu pis adsorbsiya etmək; asan aktivləşmək; maksimal adsorbsiya qabiliyyətinə malik olmaq; udulmuş maddəni analiz zamanı asanlıqla desorbsiya etmək; bircinsli səthə malik olmaq.

Bərk sorbentləri xarakterizə edən göstəricilərdən biri onların məsamələrinin radiusu və həcmidir. Radiusu 2 nm - dən çox olan məsamələr mikroməsamələr adlanır. Mikroməsamələrinin ümumi həcmi 0,1 sm³ / q olan sorbentlər az effektli hasab edilir. Ən effektli sorbentlərin mikroməsamələrinin həcmi 0,5 - 0,6 sm³ / q olur. Havanı analiz etmək üşün itifadə olunan adsorbentləri üç qrupa bölürlər:
1.Qeyriüzvi hidrofil materiallar. Bunlara misal olaraq sılıkaqelləri və molekulyar ələkləri göstərə bilərik.
2. Qeyriüzvi hidrofob materiallar - aktiv kömür.
3. Makroməsaməli sintetik üzvi hidrofob materiallar- xromatoqraf fazaları (xromosorb, xromaton və s)
Silikagellər - SiO₂ . nH₂O. Hidrofil adsorbentdir. Tərkibində 5%- ə qədər H₂O vardır. Su molekulları Si atomları ilə aktiv hidroksil qrupu formasında əlaqələnir və bu qrup Si – OH silanol qrupu adlanır. Adsorbsiya qabiliyyətini də məhz bu qrup müəyyən edir. Mikroməsaməli silikagelləri ( KSM, ŞSM, ASM) xüsusi səthi 500 -900 m² / q ; hissəciklərinin ölçüsü 1,5 - 3,5 mm; məsamələrinin diametri 2,3 mm; makroməsaməli silikagellərin (KSK, SSK ) xüsusi səthi 200 - 600 mm² /hissəciklərinin ölçüsü 10,5 - 14,0 mm; məsamələrinin diametri 6,4 nm olur. Silikagellər vasitəsi ilə polyar üzvi maddələr,doymamış birləşmələr, oksigenli birləşmələr tutulub saxlanılır. Nəzərə almaq lazımdır ki, silikagellər suyu çox yaxşı udur. Hidratasiya, kondensasiya, polimerləşmə kimi reaksiyslsrı katalizə edir. Silikagellərin saxlama müddəti 1 - 2 ildir. Molekulyar ələklər və yaxud seolitlər aşağıdakı ümumi formulaya malikdirlər: Na₂O . Al₂ O₃ . nSiO₂ .H₂O. İki tipdə olurlar: A və X. Bunlar bir – birindən kristallqrafik quruluşuna və komponentlərinə görə A tipli seolitlərdə nSiO₂ ; Al₂O₃ = 1,8 - 2,2; X tipli seolitlərdə isə 2,3 - 3,3 olur. Müvafiq olaraq məsamələrinin ölçüsü A üçün 0,41 - 1,45 nm; X tipdə 0,74 - 0,75 nm olur. İşçi temperaturu 600⁰S – dən çox olmamalıdır. Suyu çox yaxşı udur. Aktivləşdirmə temperaturu 350 - 400⁰s-dir.Əksər maddələrin udulmasında istifadə olunur.
Aktiv kömür qeyri- polyar hidrofob adsorbentdir. Xüsusi səthi 800 – 1000 m² / q-dir. Aktiv kömürü almaq üçün təbii materialları ( ağac, sümük və s) karboniaşdırılır və sonra aktivləşdirirlər. Əsasən mikroməsaməli ( 1,0 - 2,0 nm) aktiv kömürlərdən istifadə edirlər. Aktiv kömürlərdən (AQ-3; AQ-5; BAU) karbohidrogenlərin udulmasında istifadə olunur. Oksigenli birləşmələri pis udurlar. Havanın nisbi nəmliyi artdıqda udulma pisləşir. Yuxarıda adları çəkilən adsorbentlər zərərli maddələrin havadan 80 – 100% adsorbsiya olunmasını təmin edir.
Sintetik üzvi adsorbentlər – xromotoqrafik fazalar müxtəlif manometrlərin sopolimerləşməsi yolu ilə sintez edilir. Bunlar polyar və qeyri – polyar olurlar. Suyu pis adsorbsiya edirlər. Eyni vaxtda bir çox zərərli maddələri udmağa imkan verirlər. Texniki cəhətdən davamlıdırlar.
Bunlardan başqa bəzən CuSO₄ , Mg SO₄ , CaCl₂ kimi məsaməli quruluşu olmayan sorbentlərdən də istifadə olunur.
Bərk adsorbentlər vasitəsi ilə analiz nümunəsi ğötürmək üçün müxtəlif quruluşlu və ölçülü kollektorlardan istifadə olunur. Bunların ölçüsü, quruluşu, adsorbentin miqdarı verilən havanın həcmindən asılı olur. Koliektorların materialına da xüsusi fikir vermək vacibdir; şüşə, paslanmayan polad, teflon və s.kollektorlar bir və ya bir neçə seksiyalı ola bilər. Seksiyalara eyni və ya müxtəlif sorbentlər doldurula bilər. Qaynar laylı kollektorlardan da istifadə olunur. Lakin bu halda havanın verilmə sürətinə nəzarət olunmalıdır.Sürət 5 – 7 l / dəq olmalıdır. Bu halda aerodinamik müqavimət 2,3 Pa olur.
Hava nümunələri götürmək üçün xemosorbsiya üsulundan da geniş istifadə olunur. Zərərli maddələri bu üsulla toplamaq üçün maye xemosorbent ya absorberə doldurulur, ya da bərk adsorbentin səthinə hopdurulur.
Zərərli maddələrin nümunələrini toplamaq üçün hava soyudulan tutuculardan da buraxıla bilər. Bu halda soyutma buz ( 0⁰S), buz + NaCl (-16 ⁰S); aseton + CO₂ ( -80 ⁰ S) və maye azot ( - 180⁰S) vasitəsi ilə aparıla bilər.
Qaz xromatoqrafiyası üsulundan istifadə edərkən hava nümunələrini sabit həcmli tutumlarla da götürmək olar. Lakin bu cür nümunələri uzun müddət saxlamaq məsləhət görülmür.
Atmosfer havasında olan zərərli aerozolları və toz hissəciklərini müəyyən edərkən , onları analiz üçün toplamaqdan ötəri filtrlərdən istifadə olunur. Bu filtrlər asetilsellüloza , perxlorvinil, polistirol liflərdən hazırlanır və kimyəvi cəhətdən stabildir.İşçi temperaturu ( -200 - 150 ) ⁰ S, havanın verilmə sürəti 140 l / dəq-dir. Xaricdə istifadə olunan filtrlər şüşə filtrlərdən hazırlanır və işçi temperaturu 500 ⁰ S-dir. Bütün filtrlərdən həm qravimetrik, həm də kimyəvi analizdən ötəri istifadə etmək olar.
Xromatoqrafiya: Müasir elm və texnikada adsorbsiyanın ən mühüm tətbiq sahələrindən biri müxtəlif mürəkkəb tərkibli qatışıqların ( maye və qaz halında) tərkib hissələrində ayrılmasıdır.
Təcrübə göstərir ki, əgər çoxkomponentli qarışıq, icərisində bərk adsorbent dənəcikləri doldurulmuş borudan keçirilərsə, qarışığın komponentlərinin hər birinin borudan keçmə sürəti, onun adsorbsiyasının qiyməti ilə müəyyən edilir. Yaxşı adsorbsiya olunan komponent adsorbent üzərində daha şox “ ilişib “ qalır və borudan gec keçir.
Bu hadisə ilk dəfə 1903 ildə rus botaniki M.S.Svet tərəfindən, bitki yarpaqlarından alınmış piqment ekstraktlarını ayırmaq üçün təcrübə apararkən kəşf edilmişdir. İçərisində dənəvər Al₂O₃ (adsorbent) doldurulmuş şüşə borudan rəngli piqment məhlulunu keçirdikdən sonra, borunu həlledici ilə yuyarkən, M.S.Svet onun daxilində müxtəlif rəngli və müxtəlif sürətlə hərəkət edən zolaqlar müşahidə etmişdir. Bu zolaqlar qarışığın müxtəlif komponentləri idi və borudan bir-birindən ayrılmış şəkildə çıxırdı. Qeyd omatoqrafiyasılunan təcrübələrdə qarışığın tərkib hissələrinə ayrılması komponentlərin müxtəlif rəngli olması ilə aşkar edildiyindən, Svet qarışığı ayırmanın bu üsulunu xromatoqrafiya adlandırdı.
Müasir xromatoqrafiya, hərəkətdə olan faza komponentlərini hərəkətsiz faza (sorbent) içərisindən keçirməklə, həmin komponentlərin fazalarda müxtəlif nisbətlərdə paylanmasına əsaslanan ayrılması üsuludur.
Komponentlərin fazalar arasında paylanma mexanizminə görə adsorbsion, iondəyişmə və paylayıcı xromatoqrafiya üsullarını fərqləndirirlər. Sonuncuda ayrılma- tərpənməz maye fazada tərpənən faza komponentlərinin müxtəlif həllolma qabiliyyətinə əsaslanır
Tərpənməz və tərpənən fazaların aqreqat hallarına və paylanma mexanizminə görə xromatoqrafiyanın aşağıdakı əsas növlərini qeyd etmək olar:

1. 
   Qaz və qaz-adsorbsiya xromatoqrafiyası ( bu halda tərpənən faza qaz, tərpənməz faza- bərk haldadır, paylanma mexanizmi adsorbsiyaya əsaslanır);
   
2. 
   Qaz- maye xromatoqrafiyası (tərpənən faza-qaz, tərpənməz faza qaynayan maye, mexanizm-paylanma);
   
3. 
   Maye xromatoqrafiyası ( tərpənən və tərpənməz fazalar- maye, mexanizm – paylanma).
   
4. 
   Son illərdə maye xromatoqrafiyanın yeni növü olan kapilyar maye xromatoqrafiyası geniş yayılmışdır. Bu metodda tərpənməz maye faza nazik uzun kapilyara yeridilir. Bəzən tərpənməz maye faza xüsusi kağəza hopdurulur ( kağız xromatoqrafiyası).
   

Xromatoqrafiyanın başqa bir müasir modifikasiyası nazik təbəqə xromatoqrafiyasıdır. Bu metodda yuksək dispers adsorbent ovuntusu (tozu) nazik təbəqə şəklində lövhə üzərində çökdürülmüş şəkildə olur.