Головна

іонізаційні газоаналізатори

  1. Газоаналізатори АНКАТ -7631 М - H2S
  2. дифузійні газоаналізатори
  3. магнітні газоаналізатори
  4. Магнітні газоаналізатори.
  5. Оптичні газоаналізатори
  6. сорбційні газоаналізатори

Принцип дії цих аналізаторів полягає в іонізації аналізованого речовини і вимірюванні іонного струму. У практиці аналітичного контролю в даний час знаходять застосування в основному іонізаційні газоаналізатори, що розрізняються за способом іонізації аналізованого газу (іонізація радіоактивних випромінювань, фотоионизация, поверхнева іонізація, іонізація в тліючому розряді і т. Д.).


Мал. 11.10. Схеми іонізаційних газоаналізаторів

На рис. 11.10 наведені схеми радіоактивних (радіоізотопних) іонізаційних газоаналізаторів. Аналізований газ (рис. 11.10, а) надходить в камеру 1 (звану ионизационной) з постійним об'ємною витратою. Під дією джерела випромінювання ?- або ?-променів 2 молекули аналізованої бінарної або псевдобінарной газової суміші ионизируются. Між джерелом 2 і анодом 3, укріпленим на фторопластовий ізоляторі 4, під дією електричного потенціалу стабілізованого джерела 7 (полярність включення джерела відповідає випадку іонізації ?-променями) проходить іонний струм. Значення цього струму вимірюється електрометричним перетворювачем 5, вихідний уніфікований сигнал якого посилається на потенціометр 6, і визначається виразом

U = k??СМ. (11.36)

де k? - Коефіцієнт перетворення радіоактивного ионизационного газоаналізатора; ?СМ- Ефективне перетин іонізації аналізованої газової суміші.

Ефективний переріз іонізації ? для газів є адитивним властивістю, що визначає можливість вимірювання концентрації що визначається компонента відповідно до виразами (11.5) або (11.19). Зазвичай в іонізованих газоаналізаторах використовують джерела ?-випромінювання 3Н, 90Sr і I47Pm. Напруга, що прикладається між джерелом і колектором 3, становить 100-300 В.

Радіоактивні іонізаційні газоаналізатори з достатньою для багатьох випадків чутливістю можуть працювати в генераторному режимі, т. Е. Без зовнішнього джерела потенціалу (рис. 11.10, б), коли відстань між плоским по конструкції джерелом випромінювання 2 і анодом 3 складає декілька десятих доль міліметра.

Радіоактивні іонізаційні газоаналізатори володіють малою інерційністю і мають класи точності 2-5. Вони знаходять застосування в газовій хроматографії (див. Гл. 12), а також використовуються в складі аерозольно-іонізаційних газоаналізаторів. Принцип дії цих комбінованих газоаналізаторів полягає в попередньому впливі на аналізований газ, при якому визначається компонент вибірково перетворюється в аерозоль.

Число утворюються аерозольних часток, пропорційне концентрації що визначається компонента, вимірюється по силі струму I в ионизационной камері:

I = I0e , (11.37)

де I0 - Початкове значення сили струму; N - постійна Брікарда, що визначається ймовірністю осадження газових іонів на аерозольних частинках; а - Коефіцієнт, що залежить від щільності і форми аерозольних часток; ?- час «життя» газових іонів в камері, яке визначається її конструкцією і напруженістю електричного поля; Зm - Масова концентрація аерозольних часток; r - середній радіус аерозольних часток.

Для перетворення визначається компонента аналізованої газової суміші в аерозоль використовуються: хімічні реакції, піроліз, каталітична конверсія.

На рис. 11.10, в показана схема аерозольно-іонізаційного газоаналізатора, в якому для перетворення визначається компонента в аерозоль використовується хімічна реакція. У цьому аналізаторі на відміну від аналізатора на рис. 11.10, а є пристрій 8, в якому допоміжний газ (зазвичай повітря) насичується парами реагенту, службовця для утворення аерозолю. Газовий потік з пристрою 8 надходить в камеру 1, де змішується з потоком аналізованого газу. Новоутворена в результаті хімічної реакції визначається компонента і парів реагенту аерозоль змінює іонний струм в ионизационной камері. Аерозольно-іонізаційні аналізатори зазвичай використовуються для контролю концентрацій мікродомішок шкідливих речовин, в тому числі оксидів азоту, хлористого водню, аміаку, амінів. Діапазони вимірювань від 0-0,5 до 0-50 мг / м3. Класи точності 10-15.

Явище поверхневої іонізації використовується в роботі аналізатора, схема якого показана на рис. 11.10, р Аналізований газ надходить в камеру 1 аналізатора з постійним об'ємною витратою. У цій камері розміщені керамічний пористий циліндр 2, на який намотана платинова нитка 3, нагрівається струмом джерела 8 до температури 800-1000 ° С. Ця нитка служить анодом. Як катода використовується платиновий циліндр 4. Між анодом і катодом прикладено напругу 50-500 В від джерела 7. Відстань між електродами 1-2 мм. Іонний струм між електродами визначається в основному емісією лужноземельних металів при нагріванні платинової нитки. Для забезпечення стабільності роботи керамічний циліндр 2 попередньо просочують їдким калі (КОН).

Газоаналізатор, заснований на поверхневій іонізації, володіє селективної чутливістю до галогенсодержащими з'єднанням, збільшення концентрації яких в уже згадуваному газі призводить до збільшення іонного струму. Значення іонного струму перетворюється за допомогою електрометричного перетворювача 5 в уніфікований електричний сигнал, що надходить на потенціометр 6. Даний газоаналізатор здатний вимірювати мікроконцентрації галогенсодержащих з'єднань. Класи точності 10-15. Переносні газоаналізатори такого типу широко використовуються в якості так званих течеискателей при створенні, експлуатації та випробуваннях холодильних апаратів, кондиціонерів та інших систем, в роботі яких використовуються фреони різних марок.

 



діелькометричні аналізатори | термохимические аналізатори

ВИМІРЮВАННЯ КОНЦЕНТРАЦІЇ | Термокондуктометрічеськие газоаналізатори | дифузійні газоаналізатори | магнітні газоаналізатори | сорбційні газоаналізатори | Випарні і конденсаційні аналізатори | Електрокондуктометріческіе аналізатори | потенціометричні аналізатори | електролізні аналізатори | хемілюмінесцентні газоаналізатори |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати