AMINLARNI ANIQLOVCHI YARIMOʻTKAZGICHLI SENSORNI METROLOGIK TAVSIFINI OʻRGANISH

METROLOGIK TAVSIFINI OʻRGANISH

Salohiddin Aliqul o‘g‘li Zikirov

Hayit Xudaynazarovich Turayev

Nurmuhammad Suyunovich Boltayev

Sunnattullo Toshpoʻlat oʻgʻli Mansurov

Termiz davlat universiteti

Annotatsiya. Aminlarni sensorlariga bo‘lgan qiziqish, shubhasiz, ularning ekologiya va kimyoda sanoatida texnika xavfsizligini ta’minlashda keng qo‘llanilishidan kelib chiqadi. Hozirgi vaqtda yarimo‘tkazgichli sensorlarning (YAO‘S) sezgir elementlari sifatida metall oksidlari keng qo‘llanilmoqda. Aminlarning yarimo‘tkazgichli sensorining (YAO‘S-NH) gazsezgir qatlami sifatida qalay, temir, nikel, temir, indiy, kumush va boshqa metall oksidlaridan foydalanilgan. Muammoni qo‘yilishiga qarab, barqaror hususiyatlarga ega bo‘lgan gazsezgir plyonkalar turli usullarda olinadi. Ularning ichida zol-gel texnologiyasi usuli eng ko‘p qo‘llaniladi.

Kalit soʻzlar: Yarimo‘tkazgichli sensorlarning YAO‘S, GSM, YaO’Slarning qarshiligi, sensorning sezgirligi.

1. Yarimoʻtkazgich trimetilamin sensorining metrologik

koʻrsatgichlarlariga turli xil omillarning ta’siri.

Eksperimentlar jarayonida qalay va temir oksidlari asosida tayyorlangan sezgir elementlarga ega boʻlgan trimetilamin sensorlarining metrologik tavsiflari oʻrganildi. Ushbu eksperimentlarning maqsadi, sensorning sezgirligi, selektivligi, ekspressligi va uning signalini konsentrasiya va temperaturaga bogʻliqligini aniqlashdan iborat.

Yarimoʻtkazgichli trimetilamin sensori sezgirligiga haroratning ta’siri.

Yarimoʻtkazgich yuzasiga trimetilaminning adsorbsiyalanish, desorbsiyalanish va reaksiyaga kirishish tezligi haroratga bogʻliq. Trimetilamin sensori gazsezgir qatlamining harorati unga beriladigan kuchlanish qiymatini oʻzgartirilishi bilan taminlanadi. [78-81].

Sensor gazsezgir elementi haroratining unga beriladigan elektr quvvatiga kuchlanishiga bogʻliqligini aniqlash natijalari 1-rasmda keltirilgan.

Rasm 1. GSM haroratini unga beriladigan

kuchlanishga bogʻliqligi.

1-rasmdan haroratni oʻrganilgan oraligʻida, sezgir elementning harorati unga beriladigan kuchlanishga togʻri proporsionalligini koʻramiz. Sensorning isitgichi va gazga sezgir qatlamlari orasidagi harorat farqini kichikligi, sensorning gazsezgir qavatining haroratini saqlab turish imkonini beradi.

Gazga sezgir materialni isitish uchun optimal harorat qiymati sensorning gazga nisbatan maksimal sezgirligi bilan aniqlanadi. YaO’S-NH ning gazga nisbatan sezgirligini haroratga bogʻliqligini oʻrganish dinamik usulda 200 °C dan 500 °C gacha boʻlgan harorat oraligʻida 50 °C farq bilan amalga oshirildi. Tajribalar quyidagi ketmaketlikda oʻtkazildi:

1. Sensorning sezuvchanligiga harorat ta’sirini aniqlash kamerasiga kerakli haroratni oʻrnatish va haroratni barqarorlashini kutish.

2. Harorat barqarorlashganidan soʻng tegishli ventil yordamida toza havo oqimini yuborish va GSM qarshiligini oʻlchash.

GSM, Temperatura °С

0,5

3,0

3,5

2,5

2,0

1,5

1,0

50 250

Sensorga berilgan kuchlanish V

4,0

4,5

3. Trimetilaminni kameraga kiritish. Buni amalga oshirish uchun, havo ventili yopiladi va tahlil qilingan gaz aralashmasi ventili ochiladi. Komponentning berilgan konsentrasiya qiymatiga mos signal qiymatini barqaror holati belgilab olinadi.

4. Gaz taminot venteli yopiladi va havoni venteli ochiladi. Sensorning qarshiligini ±10 % boshlangʻich qiymatigacha qaytish vaqti aniqlanadi. SnO2 va Fe2O3 ga asoslangan GSM qarshiligining sensor haroratiga bogʻliqligini oʻrganish natijalari 3-jadvalda keltirilgan.

Jadval 1

SiO2/SnO2- Fe2O3 tarkibli GSM qarshiligining sensor haroratiga bogʻliqligi (Trimetilaminni aralashmadagi miqdori 1000 mg/m3).

GSM

tarkibi

Rhavo. GSM temperaturasi, °C

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 SiO2/SnO2- 3500 328

0 3026 2900 2784 2677 2578 2486 2522 2677 2784 SiO2/SnO2- 1% Fe2O3

2920 264

6 2184 2010 1890 1755 1663 1654 1755 1930 SiO2/SnO2- 5% Fe2O3

2380 192

8 1200 983 828 715 656 694 858 1026 SiO2/SnO2- 10% Fe2O3

1900 140

1 813 656 550 456 416 440 542 693

Eksperimental natijalardan ma’lum boʻlishicha, YaO’Slarning qarshiligini (oʻtkazuvchanligini) oʻrganilayotgan oraliqdagi haroratga bogʻliqligi oʻzgaruvchan tabiatga ega. Isitgichning harorati 370-380 °C gacha koʻtarilishida GSM ning barcha oʻrganilgan tarkiblarida qarshilikni pasayishi kuzatildi. Temperaturaning 380 °C yuqoriga koʻtarilishi qatlamning qarshiligini oshiradi. SiO2/SnO2-Fe2O3 ga asoslangan sensor signalining temperaturaga bogʻliqligini oʻrganish natijasi trimetilamin uchun YaO’S-NH ning eng yuqori signali haroratining 350-375 °C ga toʻgʻri kelishini koʻrsatdi (3-rasm).

2-rasm. YaOʻS signalini temperaturaga bogʻliqligi (S(S2N5)3N -500mg/m3, 1- SiO2/SnO2; 2- SiO2/SnO2-1% Fe2O3; 3- SiO2/SnO2-5% Fe2O3; 4- SiO2/SnO2-10% Fe2O3).

Tadqiqot natijalari.

Haroratning optimal qiymatdan chetlanishi bilan foydali analitik signalning pasayishi kuzatildi. Agar toptim katta boʻlsa, kislorod va trimetilaminni adsorbsiyasini kamayishi hisobiga sezgirlikni pasaytiradi. Shuni takidlash kerakki, yuqori haroratda sensor GSM ni parchalanishi va uni ishdan chiqishi kuzatildi [98-103].

2-rasmdan SnO2 va Fe2O3 lariga asoslangan GSM ni trimetilaminga yuqori sezuvchanligini taminlovchi optimal harorat (375 °C) mavjudligini koʻrish mumkin. Ushbu haroratda SiO2/SnO2 ga asoslangan, GSMlarni trimetilaminning bir xil konsentrasiyasiga mos keluvchi signal qiymati GSM tarkibida Fe2O3 miqdorining koʻpayishi bilan ortadi. Optimal haroratda (375 °C) trimetilamin uchun eng yuqori signal SiO2/SnO2-10% Fe2O3 asosidagi GSM da kuzatildi. GSM sirtida 375 °C harorat sensorga beriladigan kuchlanishni 2,1 V ga teng qiymati ta’sirida taminlandi. Shu sababli keyingi tajribalar sensorga beriladigan kuchlanishning 2,1 V ga teng qiymatida otkazildi. YaOʻS qarshiligini temperaturaning turli qiymatlariga mos oʻzgarishi GSM yuzasiga gazlarning adsorbsiyasini farqlanishi va ularning oʻzaro ta’siri mexanizmlarining turli boʻlishi bilan tushuntiriladi va bu trimetilaminni boshqa gazlar ishtirokida selektiv aniqlash uchun ishlatilishi mumkin. Shunday qilib, oʻtkazilgan tadqiqotlar natijasida SnO2 va Fe2O3 ga asoslangan yarimoʻtgazgichli plyonkalardan foydalanilganda GSM ning trimetilaminga nisbatan maksimal signalini taminlovchi optimal harorat 375 °C tanlangan. Ushbu haroratda trimetilaminni bir xil konsentrasiyasiga mos keluvchi signal qiymati SiO2/SnO2+Fe2O3 tarkibli, gazsezgir materiallarda Fe2O3 miqdorini koʻpayishi bilan ortib bordi va 375 °C (optimal haroratda) trimetilamin uchun eng katta signal trimetilamin tarkibli GSM da aniqlandi.

XULOSA

1. Tadqiqot natijasida gaz aralashmalari tarkibidan trimetilamin miqdorining monitoringi uchun selektiv va sezgir yarimoʻtgazgichli sensor ishlab chiqildi va uni metrologik koʻrsatgichlari oʻrganilgan.

2. SiO2/SnO2+Fe2O3 tarkibli sensor uchun eng yuqori signalni taminlovchi optimal harorati 350-375 °C ga teng. Haroratni optimal qiymatidan oʻzgarishi sensorning signalini pasayishiga olib keladi.

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR.

1. Ergashboy Abdurakhmonov, Zulfiya Muradova and Salokhiddin Zikirov Development of triethylamine detecting semiconductor sensor and to study its metrological description in technical and ecological safety. E3S Web of Conferences 486, 04014 (2024). https://doi.org/10.1051/e3sconf/202448604014

2. Гаман В.И. Физика полупроводниковых газовых сенсоров. – Томск: Издво науч.-технической литературы, 2012. – 110 с.

3. Каттралл Роберт В. Химические сенсоры.-М.: Научный мир, 2000.-144 c.

4. Марков В.А., Баширов P.M., Габитов И.И. Токсичность отработавших газов дизелей. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. - 376 с.

5. Султанов М.М., Абдурахманов Э. Термокаталитический газоанализатор для определения оксида углерода. // Universum: технические науки, электрон. научн. журн. 2018. №2 (47).

6. Эшкобилова М.Э., Сидикова Х.Г., Абдурахманов Э. Метрологические характеристики полупроводникого газоанализатора оксида углерода «ПГАСО»// Вестник НУУз. 2021.3/2/1.– С. 299-306.

7. Абдурахманов Э. Сенсор для селективного мониторинга оксида углерода в воздухе и промышленных газообразных выбросах // Журн. анал. и конт. – М., 2004. - № 2(8). - С. 165 – 168

8. Газоанализаторы, сигнализаторы газа, аналитические приборы. (Газоанализаторы оксида углерода (CO) //.info@ gazanalizator.ru 12.02.2021

9. Зикиров С.А, Саидов Д.Х. Aтмосфера ҳавосидаги тримэтиламин миқдорини аниқловчи яримўтказгичли сенсорлар олиш. INTERNATIONAL

SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8 2022.

10. Jumayeva Z.E., Mirzayeva F.J. Saidov D.X The determination of the appearance, color, density of ethyl acetate obtained on the basis of eaf World Bulletin of Social Sciences (WBSS) Available Online at: https://www.scholarexpress.net Vol. 5, December – 2021 ISSN: 2749-361X.