Меры счётной концентрации частиц в жидкости для обеспечения метрологической прослеживаемости в области сверхвысоких концентраций.
- Авторы: Аверкин Д.В.1, Добровольский В.И.1, Балаханов Д.М.1, Аверкина М.А.1, Балаханов М.В.1
-
Учреждения:
- Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений
- Выпуск: Том 74, № 1 (2025)
- Страницы: 43-49
- Раздел: К 70-ЛЕТИЮ ВНИИФТРИ
- URL: https://journal-vniispk.ru/0368-1025/article/view/327997
- ID: 327997
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Измерения гранулометрического состава аэрозолей, суспензий и порошкообразных материалов в области сверхвысоких концентраций востребованы в химической, газовой, нефтяной отраслях промышленности, где используются концентрированные суспензии твёрдых частиц. Существующие средства измерений счётной концентрации частиц в жидкости характеризуются верхней границей диапазона воспроизведения счётной концентрации частиц 1012 м–3, однако для метрологического обеспечения фотометрических высокоточных средств измерений счётной концентрации частиц в жидкости требуется расширить данный диапазон до 10 8 –1018 м–3 . В рамках разработки мер счётной концентрации частиц в жидкости МСК-В предложена технология получения высококонцентрированных суспензий монодисперсных полистирольных латексных сфер. Высокая концентрация суспензии достигнута в результате увеличения количества стирола в затравочной эмульсии и, следовательно, увеличения количества коагулята в процессе синтеза. Описан алгоритм косвенных измерений счётной концентрации частиц в водных суспензиях монодисперсных полистирольных латексных сфер. При исследованиях применено оборудование из состава Государственного первичного эталона единиц дисперсных параметров аэрозолей, взвесей и порошкообразных материалов ГЭТ 163-2020. Определены счётные концентрации частиц и метрологические характеристики созданных мер. Рассчитаны доверительные границы погрешности косвенного измерения счётной концентрации частиц в воде и установлено, что границы относительной погрешности составляют ±4 %. Разработанные меры счётной концентрации частиц в жидкости МСК-В частично закроют потребность внутреннего рынка в мерах и стандартных образцах для определения размера и счётной концентрации частиц при обеспечении единства измерений гранулометрического состава аэрозолей, суспензий и порошкообразных материалов.
Об авторах
Д. В. Аверкин
Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений
Email: averkindmitry@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8653-3267
В. И. Добровольский
Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений
Email: vid@vniiftri.ru
Д. М. Балаханов
Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений
Email: balakhanov@vniiftri.ru
М. А. Аверкина
Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений
Email: averkina@vniiftri.ru
М. В. Балаханов
Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений
Email: balah@vniiftri.ru
ORCID iD: 0000-0003-4228-8607
Список литературы
Балаханов М. В., Добровольский В. И., Балаханов Д. М., Беленький Д. И., Магомедов Т. М. Состояние метро логического обеспечения измерений дисперсных параметров аэрозолей, взвесей и порошкообразных материалов. Материалы III Международной научно-технической конференции «Метрология физико-химических измерений», 09–11 октября 2018 г., Менделеево, ФГУП «ВНИИФТРИ», с. 108–112 (2019). https://www.elibrary.ru/hgtfcc Садагов А. Ю. Диагностика коллоидных систем на основе совместного использования спектров абсорбции, флуоресценции, статического и динамического рассеяния света: автореф. дис. канд. техн. наук. ВНИИОФИ, Москва (2018). https://www.vniiofi.ru/images/DISS_SOVET/avtoreferat/Dissertatciia_Sadagov.pdf Грицкова И. А., Жаченков С. В., Прокопов Н. И., Ильменев П. Е. Эмульсионная полимеризация гидрофобных мономеров в высокодисперсных эмульсиях. Высокомолекулярные соединения. Серия А, 33(7), 1476–1483 (1991). https://www.elibrary.ru/xpoauo Прокопов Н. И., Грицкова И. А. Особенности гетерофазной полимеризации стирола при образовании поверхностно-активных веществ на границе раздела фаз. Успехи химии, (9), 890–900 (2001). https://doi.org/10.1070/rc2001v070n09abeh000669 Аверкин Д. В., Кузнецов И. А., Балаханов Д. М. Разработка мер размеров частиц в жидкости с номинальным значением размеров частиц 0,07 мкм и 0,1 мкм. Альманах современной метрологии, (4(36)), 87–95 (2023). https://elibrary.ru/brezme Brouwer W. M. The preparation of small polystyrene latex particles. Journal of Applied Polymer Science, 38, 1335–1346 (1989). https://doi.org/10.1002/app.1989.070380712 Ugelstad J.; El-Aasser M. S., Vanderhoff J. W. Emulsion polymerization: Initiation of polymerization in monomer droplets. Polymer Letters Edition, 11, 503–513 (1973). https://doi.org/10.1002/pol.1973.130110803 Paulen R., Benyahia B., Latifi M. A., Fikar M. Dynamic optimization of semi-batch emulsion co-polymerization reactor for styrene/butyl acrylate in the presence of a chain transfer agent. Computer Aided Chemical Engineering, 32, 721–726 (2013). https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63234-0.50121-4 Macbeth A. J., Lin Zh., Goddard J. M. General method for emulsion polymerization to yield functional terpolymers. MethodsX, 7, 101110 (2020). https://doi.org/10.1016/j.mex.2020.101110 Wang T., Shi S., Yang F., Zhou L. M., Kuroda S. Poly(methyl methacrylate)/polystyrene composite latex particles with a novel core/shell morphology. Journal of Materials Science, 45, 3392–3395 (2010). https://doi.org/10.1007/s10853-010-4449-9 Fan X., Jia X., Zhang H., Zhang B., Li Ch., Zhang Q. Synthesis of Raspberry-Like Poly(styrene–glycidyl methacrylate) Particles via a one-step soap-free emulsion polymerization process accompanied by phase separation. Langmuir, 29, 11730– 11741 (2013). https://doi.org/10.1021/la402759w Sudol E. D., El-Aasser M. S., Vanderhoff J. W. Kinetics of successive seeding of monodisperse polystyrene latexes. I. Initiation via potassium persulfate. Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry, 24, 3499–3513 (1986). https://doi.org/10.1002/pola.1986.080241230 Vanderhoff J. W., Vitkuske J. F., Bradford E. B., Alfrey Jr. T. Some factors involved in the preparation of uniform particle size latexes. Journal of Polymer Science, 20, 225–234 (1956). https://doi.org/10.1002.pol.1956.120209501 Thomson B., Rudin A., Lajoie G. Dispersion copolymerization of styrene and divinylbenzene: Synthesis of monodisperse, uniformly crosslinked particles. Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry, 33, 345–357 (1995). https://doi.org/10.1002/pola.1995.080330301 Qi H., Hao W., Xu H. et al. Synthesis of large-sized monodisperse polystyrene microspheres by dispersion polymerization with dropwise monomer feeding procedure. Colloid and Polymer Science, 287, 243–248 (2009). https://doi.org/10.1007/s00396-008-1979-7 Аверкин Д. В. Синтез мер размера частиц на основе водных суспензий полистирольных латексных сфер. Измерительная техника, (12), 64–68 (2022). https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-12-64-68 Аверкин Д. В. Влияние поверхностно-активных веществ на степень полидисперсности суспензий полистирольных латексных сфер. Измерительная техника, 73(3), 55–60 (2024). https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2024-3-55-60 Балаханов М. В., Добровольский В. И., Балаханов Д. М., Беленький Д. И. Совершенствование Государственного первичного эталона единиц дисперсных параметров аэрозолей, взвесей и порошкообразных материалов ГЭТ 163-2010. Измерительная техника, (12), 3–7 (2018). https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2018-12-3-7
Дополнительные файлы
