20–маъруза Мавзу: Газларнинг таркибини таҳлил қилишнинг масс-спектрометрик усули

20–маъруза
Мавзу: Газларнинг таркибини таҳлил қилишнинг масс-спектрометрик усули.


Режа:
1. Газларнинг таркибини таҳлил қилишнинг масс-спектрометрик усули ҳақида тушунча.
2. Масса-спектрометрик газ анализаторлари ва уларнинг ишлаш принципи.

Масса-спектрометрлар газларни анализ қилишда энг такомиллашган асбоблардандир. Улар химиявий ва физик хоссаларидан қатъи назар, моддаларнинг изотоп ва молекуляр тар­кибини аниқлашга мўлжалланган.

Масса-спектрометрик усул мураккаб аралашмалардаги кўпгина компонентларнинг миқдорини аниқлашга имкон бериб, бунда анализни жуда тез ўтказишни таъминлайди.
Анализ қилишда анализ қилинаётган модданинг молекулалари қизиган катод эмиттирлайдиган электронлар ёрдамида ионланади, электр линзалар системаси воситасида тор даста тарзида фокусланади, тезлатувчи электроннинг электр майдонида тезлатилади ва электронлар коллекторида тутиб қолинади. Ион дастанинг таркиби анализ қилинаётган газ аралашмасининг молекуляр таркибига мос келади. Кўндаланг магнит майдони таъсирида оқим ионлар массасининг уларнинг зарядларига нисбати билан фарқ қиладиган ион нурларига ажралади, булар кейин коллекторга келади. Коллектор занжирида массалари турлича ионлар электр токи ҳосил қилади, бу токлар олдин кучайтирилганидан кейин ўлчанади ва электрон қайд этувчи қурилма ёрдамида ёзиб қўйилади. Магнит майдонининг кучланганлиги аста-секин ўзгартириб борилганида текширилаётган газнннг молекуляр таркибини характерловчи ион токлари спектрн ёки масса-спктрлар ёзилади. Миқдорий анализ ўтказиш учун масса-спектрометрни текширилаётган моддада бор деб тахмин қилинган ҳар қайси компонент бўйича олдиндан даражаланади.
Масса-спектрометрларнинг конструкцияси аналитик ва ўлчаш қисмларидан иборат. Аналитик қисмда ион дасталари массалари бўйича ҳосил қилинади, шакллантирилади ва ажратилади. Ўлчаш қисми ионлар манбасини ва ишга тушириш системасини стабиллашган кучланиш билан таъминлаш, ион токларини ўлчаш ва қайд этиш, вакуум системасида босимни ўлчаш, масса сонларини индекслаш ва ҳоказолар учун мўлжалланган.
Масса-спектрометрлар учта турга: кимёвий таркибни анализ қилиш учун — MX; модданинг структураси ва хоссаларини текшириш учун — МС; изотоп ана­лиз қилиш учун — МИ типларга бўлинади. МС типидаги мас­са-спектрометрлар лаборатория шароитларида ўтказиладиган илмий тадқиқотлар учун мўлжалланган.
Саноатда кимёвий таркибни анализ қиладиган МХ-7201, МХ-7304, MX-1320 ва изотоп анализ қиладиган МИ-1201Б масса-спектрометрлари чиқарилади.
МХ-7201 масса-спектрометри металларда ва уларнинг қотишмаларида Н₂, О₂, N₂, С₂ газлари ва уларнинг газ ҳосил қилувчи қўшилмалари миқдорини аниқлаш учун мўлжалланган. Текширилаётган материалдан газ ажралиб чиқишп вакуумда суюқлаигириш йўли билан ёки графитли тигелда амалга оширилади. Газсимон қўшилмаларнинг таркибини аниқлаш монополяр (бир қутбли) масса-спектрометр ёрдамида амалга оширилади. Масса сонлари бўйича ўлчаш чегаралари 2-60.
Магнитсиз МХ-7304 масса-спектрометри сўриб (тортиб) олнш системалари билан таъминланган вакуумли системаларда қолдиқ газларни сифат жиҳатидан анализ қилиш учун мўлжалланган. Масса сонлари бўйича ўлчаш чегаралари 2—200, анализ қилиш хатолиги ±2,5%.
MX-1320 масса-спектрометри газ аралашмаларини, суюқликларни ва 400°С гача температурада газсимон ҳолатга ўтадиган қаттиқ моддаларни миқдор ва сифат жиҳатидан анализ қилиш учун мўлжалланган. Масса сонлари бўйича ўлчаш чегараси 1–4000, анализ қилиш хатолиги ±5 • 10^-6 %.
МИ-1201Б масса-спектрометри газларнинг ва қаттиқ моддаларнинг изотоп таркибини саноат шароитида анализ қилиш учун мўлжалланган. Улчаш натижаларини ўлчаш СМ1 базавий ҳисоблаш комплекси ёрдамида амалга оширилади. Масса сонлари бўйича ўлчаш чегаралари 2–720, анализ қилиш ха­толиги ±0,15%.


Фойдаланилган адабиётлар

1. 
   Юсупбеков Н.Р. ва бошқалар. Технологик жараёнларни назорат қилиш ва автоматлаштириш. –Тошкент: Ўқитувчи. 2011.
   
2. 
   Юсупбеков Н.Р. ва бошқалар. Технологик жараёнларни бошқариш системалари. –Тошкент: Ўқитувчи. 1997.
   
3. 
   Юсупбеков Н.Р., Мухитдинов Д.П., Авазов Ю.Ш. Автоматика ва назорат ўлчов асбобларининг тузилиши ва вазифаси. Касб–ҳунар коллежлари учун дарслик. –Т.: Иқтисод–молия, 2010.