Ученые объединили два прибора в один, чтобы лучше анализировать газы

Физики из Санкт-Петербургского государственного университета и Казанского национального исследовательского технического университета имени А. Н. Туполева создали новый прибор для анализа газов. Он сочетает в себе два устройства: плазменный детектор и хроматограф.

Результаты работы опубликованы в журнале High Energy Chemistry.

Газоанализаторы — это устройства, которые измеряют концентрацию веществ в воздухе или других средах. Они важны для экологии, промышленности, медицины и науки.

Первый прибор, «ПИА». работает на основе хроматографии. Он помогает изучать состав газов, включая углеводороды, спирты, сероводород, меркаптаны, а также неорганические вещества, такие как азот, кислород, водород, оксид и диоксид углерода.

Второй прибор — плазменный детектор — анализирует состав веществ, изучая электроны, которые высвобождаются из атомов или молекул под действием плазмы. Каждый элемент имеет уникальные энергетические уровни, что позволяет точно определять состав образца.

Чтобы эффективно следить за состоянием атмосферы, нужно проводить несколько исследований одновременно. Ученые объединили два прибора в один, что экономит время и ресурсы.

Мы показали, как можно использовать плазменную электронную спектроскопию для анализа газовых смесей, например, смеси гелия, метана, азота и кислорода, — сказал Сергей Сысоев, ассистент кафедры оптики, спектроскопии и физики плазмы СПбГУ.

В сложных смесях некоторые газы могут иметь похожие свойства, и их трудно разделить. Новый прибор решает эту проблему, добавляя временную координату к анализу. Сначала он разделяет смесь на компоненты, а затем анализирует их по свойствам и времени прохождения через систему.

Этот подход повышает точность измерений и открывает новые возможности для экологии, медицины и промышленности. Ученые считают, что их разработка станет основой для дальнейших исследований в области газового анализа.

Ранее мы опубликовали 10 инноваций в химпроме, актуальных в 2025 году, и примеры стартапов для каждого случая.

Иллюстрация: нейросеть.

13.02.2025