SU371495A1 - Электрохимический способ анализа газов - Google Patents

Description

1

Изобретение может быть использовано дл  определени  содержани  кислорода, хлора, воды, фосгена и т. д. в широком диапазоне концентраций, в частности, при измерении концентраций газообразных компонентов до j.jQ-iooyjj ifj ниже, причем нижний предел зависит только от природы примен емого твердого электролита и близок к концентраци м, создаваемым его диссоциацией (например, дл  известного электролита состава 0,85ZTOz- j-0 ,15СаО это величина пор дка 1 ).

Известен способ измерени  концентраций с помощью высокотемпературной  чейки с твердым электролитом, когда в качестве электрода сравнени , обладающего посто нным парциальным давлением кислорода, иснользуют воздух или гетерогенную газообразную или твердую смесь веществ, наход щихс  в химическом равновесии. По известному способу газ, содержащий измер емый компонент, пропускают с одной стороны твердого электролита , а сравнительна  среда расположена с другой стороны. Мерой концентрации измер емого компонента служит при посто нной температуре электродов Э.Д.С., развиваема  за счет различи  парциальных давлений кислорода по разные стороны электролита.

Этот способ позвол ет достаточно эффективно вести измерени  при содержани х измер емого компонента от 100% до .

Однако при низких концентраци х возрастает погрещность измерени  за счет переноса кислорода в св зи с наличием электронной проводимости твердого электролита, причем 5 величина концентрации, например, дл  электролита 0,85ZrO2-f-0,15СаО, создаваема  проникающим вследствие электронной проводимости кислородом, составл ет при расходе анализируемого газа 250 , температуре

0 -800°С, электроде сравнени  - воздухе примерно , и измерение меньших концентраций , таким образом, невозможно. Аналогичны ограничени  при применении твердых электролитов других составов.

5 По предлагаемому способу дл  повышени  точности анализа э.д.с.  чейки поддерживают равной нулю путем изменени  параметров, например температуры, сравнительного газа, по величине которых суд т о составе газа.

0

На чертеже схематически изображен прибор дл  определени  содержани  кислорода, позвол ющий реализовать предлагаемый способ анализа.

5 Он содержит  чейку / из твердого электролита , газоподвод шую трубку 2, емкость 3 дл  сравнительного газа 4, нагреватели 5 и 6, электроды 7  чейки, термопару 8, регул тор 9 температуры, измеритель Ю температуры,

0 измеритель П э.д.с.

Анализируемый газовый поток проходит через газоподвод щую трубку и контактирует с внутренним электродом твердоэлектролитной  чейки.

Сравнительна  гетерогенна  смесь помещена в герметизированную газонепроницаемую, например алундовую, емкость 3 и сообщаетс  через газовую фазу с наружным электродом твердоэлектролитной  чейки. Емкость 3 может быть вакуумирована или через нее может пропускатьс  анализируемый газ после прохождени  через рабочую полость электролитической  чейки.

Один из нагревателей 6, предназначен дл  создани  высокой посто нной температуры в рабочей полости электролитической  чейки, а другой, 5, - дл  нагревани  сравнительной среды.

Температуру сравнительной среды устанавливают так, чтобы парциальное давление измер емого компонента сравнительной среды было равно парциальному давлению измер емого компонента в анализируемом газе, что контролируетс  по э.д.с., котора  в этом случае равна нулю.

При изменении парциального давлени  измер емого компонента в анализируемом газе соответственно измен ют температуру сравнительной среды, чтобы разносии парциальных

давлений и соответственно э.д.с. вновь были равны нулю.

Мерой парциального давлени  кислорода или его концентрации в анализируемом газе служит температура сравнительной среды.

Предлагаемый способ может быть использован дл  измерени  содержани  других веществ , например хлора, в газе. Дл  этого необходимо в качестве электрода сравнени  выбрать гетерогенную смесь, например металл- хлорид металла, а в качестве твердого электролита - материал, обладающий хлорионной проводимостью, например РЬСЬ.

Предмет изобретени 

Claims (2)

1.Электрохимический способ анализа газов, заключающийс  в том, что анализируемый и сравнительный газы пропускают с разных сторон твердоэлектролитной  чейки и измер ют з.д.с.  чейки, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности анализа, э.д.с.  чейки поддерживают равной нулю путем изменени  параметров сравнительного газа, по величине которых суд т о составе газа.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что нулевое значение э.д.с.  чейки поддерживают изменением температуры сравнительного газа.

о . о Q . О О

п о О . С О О

sss:2sss::ssi;.J

.,22s±vn:2SS222 ssszs:::s±rrrrt:q //-,

i-iI - Жй ... .....гг.у.-:...

X.

Ш,.,...у. Br-ид газа

Stjuod газа