Измерение химического состава газов

Газоанализатор – это прибор для определения качественного и количественного состава газовой смеси.

Типы автоматических газоанализаторов различны. Механические газоанализаторы действуют по принципу сравнения удельных весов газов и воздуха.

Большое распространение получили электрические методы анализа газов, которые в зависимости от используемых физико-химических свойств газов подразделяются на следующие группы:

1) электрические (кондуктометрический, кулонометрический, потенциометрический);

2) электрофизические (тепловой, магнитный, емкостный);

3) ионизационные;

4) спектрометрические.

Электрические газоанализаторы -их действиеосновано на поглощении отдельных компонентов исследуемой смеси газов при пропускании ее через определенные реактивы и образовании электролита.

Электрическая проводимость электролита возрастает по мере повышения концентрации растворенных в нем веществ.

Кондуктометрический метод определения концентрации газов основан на измерении электрической проводимости раствора, с которым реагирует определяемый компонент анализируемого газа.

Кондуктометрические газоанализаторы используются для измерения малых концентраций широкого класса газов (СО₂, 8О₂, Н₂8, МН₃, Н₂ и др.), Рис. 2.4.

Рис. 2.4.

Кулонометрический метод анализа газаоснован на измерении силы тока или количества электричества при электролизе веществ, реагирующего с измеряемым компонентом.

Потенциометрический метод, основанный на измерении разности электродных потенциалов гальванических элементов, широко применяется для измерения активности водородных ионов в растворах и пульпе с помощью рH-метров.

Этот метод используется также для анализа газов, измерения влажности. Для измерения концентрации кислорода в газовых средах применяются кислородомеры с твердым электролитом (керамический электролит).

Тепловой метод основаны на измерении различной теплопроводности компонентов, входящих в анализируемую газовую смесь.

Приборы, основанные на этом методе измерения - катарометры,особенно пригодны для анализа содержания газов Н₂, Не, СО₂, SO₂, CL₂(рис.2.5). Выпускаются типы ТП и ТКГ

Рис. 2.5.

Магнитный метод широко используется для измерения концентрации кислорода в газовых средах, так как из всех газов только кислород обладает наибольшей магнитной восприимчивостью (рис. 2.6).

Рис.2.6.

Выпускаются приборы типов МН, Щ-МК и др.

Емкостной метод измерений основан на зависимости диэлектрических свойств веществ от их состава и концентрации отдельных компонентов.

Метод широко применяется для измерения влажности газообразных сред, так как вода имеет диэлектрическую проницаемость, на порядок более высокую, чем у других жидкостей.

Ионизационный метод основан на ионизации анализируемого вещества и измерений ионного тока, пропорционального концентрации определяемого компонента.

Рис. 2.7.

Они широко применяются в газоанализаторах и вакуумметрах, а также для измерения концентраций аэрозолей, влажности газов и др.