Перфторуглеродная трассера

Перфторуглеродные трассировки (PFT) представляют собой диапазон перфторуглеродов , используемых в трассете потока и других применениях отслеживания. Они используются путем освобождения PFT в определенной точке и определения концентрации этого PFT в другом наборе точек, позволяя поток из источника к определению точек.

Характеристики

Считается, что PFT нетоксичны ^{[ 1 ]} и химически инертные, чистые, бесцветные жидкости. Они не используются и нерадиоактивные соединения, которые вообще не встречаются в природе, поэтому фоновые уровни очень низкие, но их можно обнаружить при чрезвычайно низких концентрациях.

Существует целый ряд PFT, доступных в продаже, что позволяет экспериментатору одновременно высвобождать различные PFT. Считается , что циклические перфторуруглероды, такие как перфторометилгексан и перфторуро-1,3-диметилциклогексан , как правило, лучше, чем ациклические, так как они могут быть обнаружены на более низких уровнях.

Процедура

PFT может быть выпущен различными способами, в зависимости от применения, и может быть таким же простым, как распылять его в воздух. Затем образцы собираются в установленное время и местоположения и либо выводятся в лабораторию для анализа, либо анализируют в этой области.

Анализ образцов обычно включает в себя три части; Подготовка, хроматография и обнаружение. Приготовление включает в себя удаление других примесей, например, смешивание с водородом , а затем передает катализатор для преобразования кислорода в воду, который затем удаляется с помощью силикагеля . Затем образец поступает в газовый хроматограф . Это разделяет различные PFT, поэтому значение концентрации может быть определена для каждого из них.

Есть два способа обнаружения PFT; Использование детектора захвата электронов или отрицательной ионной масс -спектрометрии . Оба метода включают бомбардировку образца электронами и измерение полученных отрицательных ионов. Перфторуглероды имеют особенно высокое сродство к электронам, поэтому обнаруживаются в низких концентрациях.

Альтернативно, хроматография может быть опущена, а различные PFT определяются из их различных масс в масс -спектре.

PFT могут быть обнаружены в концентрациях до 1 части в 10 ¹⁵ по объему (1 фемтолитр в литре). ^{[ 2 ]}

Приложения

Нефтяные резервуары обычно наносятся на карту путем инъекции PFT вниз по одной скважине и измерения концентрации в соседних скважинах. Таким образом, геологи могут создать изображение водохранилища.

Традиционные подземные кабели высокого натяжения построены либо с внутренними масляными воздуховодами, либо каналами, либо с помощью трубы, через которую устанавливается изолированный проводник. В любой конструкции система затем заполняется нефтью с под давлением. Основная функция масла - улучшить изоляционные свойства кабеля; Но иногда утечки могут происходить через кабельные соединения, масляные фитинги или повреждения кабельной оболочки. Утечка изначально определяется потерей жидкости из системы, и ее местоположение включает в себя инженеры, копающие дорогу, замораживая часть кабеля и смотрят, что уровень все еще идет, а затем выбирает новую точку, чтобы выкопать и повторно Замораживание, которое может занять несколько отверстий, чтобы изолировать утечку. Если ПФТ вводится в масло, будет относительно высокая концентрация ПФТ над утечкой, которая может быть установлена в течение нескольких футов, что требует, чтобы только одно отверстие было вырыт прямо там, где утечка. ^{[ 3 ]}

PFT были использованы для следования движению воздуха, для отслеживания потока загрязняющих веществ, например, регионального аэрозоля и наблюдения за видимостью. ^{[ 4 ]} Измерение эффективности вентиляции и изучения возможных эффектов террористических атак (например, в Нью -Йорке). ^{[ 5 ]}

PFT даже использовались для отслеживания денег на выкуп после похищения. ^{[ 6 ]}

Ссылки

^ Шерил Хог (2019-05-27). «Руководство по PFA в нашей среде дебютирует» . C & EN Global Enterprise . 97 (21): 12–12. doi : 10.1021/cen-09721-polcon2 . ISSN 2474-7408 .
^ «Инструментария» . Университет Бристольского атмосферной химии.
^ Ghafurian, R.; Дитц, RN; Роденбо, Т.; Домингес, Дж.; Тай, Н. (1999). «Расположение утечки в кабелях, заполненных жидкостью с использованием метода PFT» (PDF) . IEEE транзакции на доставку питания . 14 : 18–22. doi : 10.1109/61.736673 .
^ Schichtel, Bret A.; Барна, Майкл Г.; Гебхарт, Кристи А.; Мальм, Уильям С. (2005). «Оценка модели качества воздуха в эйлере и лагранжии с использованием перфторуглеродных трассеров, выпущенных в Техасе для исследования Bravo Haze» (PDF) . Атмосферная среда . 39 (37): 7044. Bibcode : 2005atmen..39.7044S . doi : 10.1016/j.atmosenv.2005.08.015 .
^ «Анатомия на тесте на террор» (PDF) .
^ «Демонстрация использования инкапсулированного перфторуглеродного пара тегганта для отслеживания и обнаружения валюты или контрабанды, окончательного отчета» (PDF) .

[1] Шерил Хог (2019-05-27). «Руководство по PFA в нашей среде дебютирует» . C & EN Global Enterprise . 97 (21): 12–12. doi : 10.1021/cen-09721-polcon2 . ISSN 2474-7408 .

[2] «Инструментария» . Университет Бристольского атмосферной химии.

[3] Ghafurian, R.; Дитц, RN; Роденбо, Т.; Домингес, Дж.; Тай, Н. (1999). «Расположение утечки в кабелях, заполненных жидкостью с использованием метода PFT» (PDF) . IEEE транзакции на доставку питания . 14 : 18–22. doi : 10.1109/61.736673 .

[4] Schichtel, Bret A.; Барна, Майкл Г.; Гебхарт, Кристи А.; Мальм, Уильям С. (2005). «Оценка модели качества воздуха в эйлере и лагранжии с использованием перфторуглеродных трассеров, выпущенных в Техасе для исследования Bravo Haze» (PDF) . Атмосферная среда . 39 (37): 7044. Bibcode : 2005atmen..39.7044S . doi : 10.1016/j.atmosenv.2005.08.015 .

[5] «Анатомия на тесте на террор» (PDF) .

[6] «Демонстрация использования инкапсулированного перфторуглеродного пара тегганта для отслеживания и обнаружения валюты или контрабанды, окончательного отчета» (PDF) .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]