Ученые СПбГУ и КАИ разработали инновационный прибор для точного анализа газов

Физики Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) и Казанского национального исследовательского технического университета им. А. Туполева создали новый аналитический инструмент, который объединяет функции детектора и хроматографа, что значительно расширяет возможности анализа газовых смесей.

Об этом сообщила пресс-служба СПбГУ.

Разработанное устройство включает два ключевых компонента:

1. Плазменный детектор.

2. Хроматограф.

Это позволяет значительно повысить точность проводимых исследований. Для эффективного мониторинга атмосферы требуется параллельное проведение исследований по различным направлениям, что позволяет экономить время и ресурсы.

Ученые из СПбГУ и КАИ объединили детектор и хроматограф в один аналитический инструмент и продемонстрировали его высокую эффективность:

• ПИА (прибор для изотермической адсорбции) работает на основе методов хроматографии и предназначен для изучения составов газовых смесей, включая предельные и непредельные углеводороды, спирты, сероводород, меркаптаны, а также неорганические соединения, такие как азот, кислород, водород, оксид и диоксид углерода.

• Инновационный детектор, работающий на принципах плазменной электронной спектроскопии (ПЛЭС), анализирует состав веществ через изучение характеристик электронов, высвобождаемых из атомов или молекул под воздействием плазмы.

В сложных газовых смесях компоненты могут иметь схожие физические или химические свойства, что затрудняет их разграничение. Сигналы от различных газов могут перекрываться на энергетической шкале, и традиционные методы не всегда могут их различить.

Новый прибор улучшает процесс разделения и идентификации газов, добавляя временную координату в анализ. Принцип работы устройства:

1. Смесь разделяется на отдельные компоненты.

2. Компоненты смеси анализируются по химическим и физическим свойствам.

3. Учитывается время прохождения через систему.

Таким образом, анализируется информация как по временной, так и по энергетической шкале.

Ассистент кафедры оптики, спектроскопии и физики плазмы СПбГУ С. Сысоев отметил:

• Мы экспериментально показали возможность расширения применения ПЛЭС для определения состава газовых смесей.

• В качестве примера использовали смесь гелия, метана, азота и кислорода (He+CH4(600 ppm)+N2+O2 (700 ppm)).

Применение детектора на основе ПЛЭС повышает точность измерения концентрации примесей в портативном хроматографе, что позволяет объединить функции двух приборов и значительно улучшить качество измерений. Это открывает новые горизонты для развития технологий в сферах экологии, медицины и промышленности.