غلظت‌ سازي تركيبات آلي فرار از مايعات خالص در فاز گازي

Vapors generation of volatile organic compounds (VOCs) from pure liquids

توليد بخارات با غلظت ثابت از مايعات آلي خالص در مطالعات ميداني و آزمايشگاه ي بهداشتي و سم‌شناسي و همچنين كاليبراسيون دستگاه‌هاي اندازه‌گيري بهداشت حرفه‌اي و محيط كاربردهاي فراواني دارد. شناخت مزايا و معايب روش‌هاي مختلف غلظت‌سازي مي‌تواند محقق را در راه اندازي يكي از مهم‌ترين بخش‌هاي مطالعه كه همان غلظت‌سازي است ياري نمايد. در اين تحقيق ضمن بررسي روش‌هاي مختلف غلظت‌سازي به مقايسه دو روش و شناسايي عوامل تأثيرگذار در هر يك پرداخته شده است. روش بررسي: به منظور ساخت غلظت‌هاي مشخص از استايرن، از دو سيستم تبخيري و تزريقي استفاده شد. در سيستم تبخيري با دمش هوا در بطري گاز شوي ml)250 )در دو حالت نازل (در فاصله نزديك از سطح مايع و در داخل مايع) غلظت‌هاي مورد نظر توليد شد و در سيستم تزريقي از يك دستگاه پمپ سرنگي (3100Graseby، ساخت شركت Smiths) استفاده شد. نتايج بدست آمده از هر دو سيستم با در نظر گرفتن عوامل تأثيرگذار در ثبات غلظت هر يك از سيستم‌ها از جمله ثبات دما، ميزان جريان، تعداد منافذ و موقعيت قرار گيري نازل مورد مقايسه قرار گرفت. يافته‌ها: براي توليد غلظتppm)300 )از بخارات استايرن در رطوبت 19%، ضريب تغييرات غلظت‌هاي توليد شده در سيستم بابلر 2/86% و سيستم غلظت‌سازي پمپ سرنگي 2/01% محاسبه شد. زمان تقريبي ايجاد تعادل در سيستم غلظت‌ سازي پمپ سرنگي در حدود 60 دقيقه بود، اين در حالي است كه سيستم غلظت‌سازي تبخيري در حدود 105 دقيقه به ثبت رسيد. ضريب تغييرات غلظت‌هاي توليد شده در حالتي كه نازل هوا در سطح مايع قرار دارد 2/52% و در شرايطي كه نازل درون مايع قرار گيرد به 1/97% مي‌باشد. نتيجه‌گيري: مهم‌ترين فاكتور در دستيابي به غلظت ثابت كنترل عوامل تأثيرگذار از جمله دما و جريان مي‌باشد. پايين‌تر بودن ضريب تغييرات غلظت‌هاي توليد شده در سيستم پمپ‌سرنگي نشان دهنده برتري اين سيستم در مقايسه با سيستم غلظت‌سازي بابلر مي‌باشد كه يكي از دلايل آن دليل عدم وابستگي سيستم تزريقي به سطح مايع درون ظرف مي‌باشد.

Background and aims: Production of fixed concentration of vapors from pure liquid has many applications in laboratory and field studies of occupational health and toxicological research and also in calibration of air pollutant measurement devices of the workplaces. In this study, the advantages and disadvantages of different concentration generation methods were discussed. In addition two selected methods were compared and the factors that influence the generated concentration were identified. Methods: In order to make certain concentrations of styrene, evaporation and injection methods were used. In evaporation system air was blown in a 250ml midget impinger in two modes (close to the liquid surface and inside the liquid). For injection system a syringe pump (3100 Graseby, Smiths Co) was used. Affecting factors on concentration stability like temperature, flow rate, position of nozzles have been investigated. Results: To produce 300(ppm) of styrene vapor concentrations in RH=19%, coefficient of variation (C.V) of the concentrations generated in bubbler and syringe pump systems were 2.86 and 2.01 percent respectively. Syringe pump system reached to the equilibrium approximately in 60 (min), while for the evaporative system it took 105 (min). When the nozzle of the bubbler was placed close to the liquid surface, the coefficient of variation was 1.97% , however, when it was placed inside the liquid, the C.V was 2.52% . Conclusion: Controlling the influencing factors like temperature and flow rate are most important points for the generation of constant concentrations. The low coefficient of variation in the syringe pump system proved the better capability and functionality of this system compared to bubbler system. One advantage of the syringe pump system is that it is not dependent on liquid level of the container.