Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 1 (1110090), страница 284
Текст из файла (страница 284)
Тогда в случае источников с широким спектром излучения избирательность определения обеспечивают применением интерференционных и газовых фильтров. Для повышения точности и стабильности измерения часть потока излучения обычно пропускают через сравнит. кювету, заполненную газом, не поглощающим регистрируемое излучение, и измеряют разность или отношение сигналов, полученных в результате прохождения излучения через рабочую и сравнит. кюветы.
Инфракрасные Г. широко используют для контрола кач-ва продукции, анализа отходящих газов, воздуха помещений. С их помощью определяют, напр., СО, СОз, )ь(Нз, СН в технол. газах произ-ва синтетич. аммиака, пары ряда р-рйтелей в воздухе прем. помещений, оксиды азота, БОз, СО и углеводороды в выхлопных газах автомобилей и т.л. Ультрафиолетовые газваиализатары. Принцип их действия основан на избират.
погдощении молекулами газов и паров излучения в диапазоне 200-450 им. Избирательность определения одноатомных газов весьма велика. Двух- и многоатомные газы имеют в УФ-области сплошной спектр поглощения, что снижает избирательность их определения. Олнако отсутствие УФ-спектра поглощения у Хз, Оз, СОз и паров волы позволяет во многих практически важных случаях проводить достаточно селективные измерения в присут. этих компонентов. Диапазон определяемых концентраций обычно 1О ' — 100% (для паров Нй ннж. граница диапазона 2,5 1О а%). Схема ультрафиолетового Г. аналогична схеме, приведенной на рис. 7. Имеются также приборы с двумя детекторами излучения без модулятора, в к-рых световые потоки не прерываются. В кач-ве источников излучения обычно применяют ртутные лампы низкого (Х = 253,7 нм) и высокого (спектр с бодьшим набором линий) давлений, газоразрядные лампы с парами др.
металлов (Х = 280, 310 и 360 им1 лампы накачивания с вольфрамовой нитью, водородные н дейтериевые газоразрядные лампы. Приемники излучення-фотоэлементы и фотоумножители. При использовании неселективного источника излучения избирательность измерения в большинстве приборов обеспечивают с помощью оптич. фильтров (стекляниых или ннтерференционных). Ультрафиолетовые Г. применяют гл. обр.
для автоматич. контроля содержания С1„Оз, ЯО«, )ь(Оз, Н«8, С1О«, дихлорзтана, в частности в выбросах иром. предприятий, а также для обнаружения паров Нй, реже %(СО)а, в воздухе пром. помещений. Люминесцеитнме газоанализвторы. В хемилюминесцентных Г.
измеряют интенсивность люминеспенции, возбужденной благодаря хим. р-ции контролируемого компонента с реагентом в твердой, жидкой или газообразной фазе. Пример-взаимод. ХО с О„используемое для опредедеиия оксидов азота: )ь(О + Оэ -ь )ь(О« -Р Оз ~ )ЧО« + йв + Оз 889 ГАЗО АНАЛИЗАТОРЫ 457 Схема хемилюминесцентного Г, с газообразным реагентом представлена на рис. 8. Анализируемая смесь и реаюнт через дроссели поступают в реакп.
камеру. Побуди- Ъ ригеи Рне Л. Хем люмннесцелтньлз газоанынза ор: у-реа«н. «амера, у-ееетофнеьгр; у-фотаумлоиитель; е-нторнчнми прибор, 5- побулптель ран«а«а газа; 6-люееелн, тель расхода (насос) обеспечивает необходимое давление в камере. При наличии в смеси определяемого компонента излучение, сопровождающее хемилюминесцентную р-цию, через светофильтр подается на катод фотоумножителя, к-рый располозкен в непосредств.
близости к реакц. камере. Электрич. сигнал с фотоумножителя, пропорциональный концентрации контролируемого компонента, после усиления поступает иа вторичный прибор. При измерении слабых световых потоков, возникающих при мадых концентрациях определяемого компонента, фотокатод охлаждают электрич. микрохолодильниками с целью уменьшения темнового (фонового) тока. Для измерения содержания )ь(О в приборе предусмотрен конвертер, где )ь(О« превращается в )ЫО, после чего анализируемая смесь направляется в реакц. камеру.
При этом выходной сигнал пропорционален суммарному содержанию )ь(О и )ь(О«. Если же смесь поступает, минуя конвертер, то по выходному сигналу находят концентрацию только )ЧО. По разности этих сигналов судят о содержании )ь(Оз в смеси. Высокая избирательность хемилюминесцентных Г, обусловлена специфичностью выбранной р ции, однако сопутствующие коьшоненты в смеси могут изменять чувствительность прибора.
Такие Г. применяю~ для определения )ь(О, )ЧОз, )ь(Нз, О, в воздухе в диапазоне 1О ' — !%. В флуо рес цен тных Г. измеряют *нтенсивность флуоресценцни (длина полны 1. ), возникающей при воздействии на контролируемый компонент УФ-излучения (с частотой ч ). В кач-ве примера на рис. 9 представлена схема такого (( для определения БОз в воздухе.
Анализируемая смесь поступает в детекторную камеру, к-рая отделена от Рне. Я. Флуоресюеитпма газоаню з ° тор: !-лете«торна« «амера; 2-не олин«уе нзлузе ил, Э-еее офильтр еобуллаюшего валу«ение, Л вЂ” емюфнльтр люмниеененнии; у-зер«ало, Š— фпо.
умноинтель, У-еюрненьм пр бор. 5 )и, импульсного источника УФ-излучения и от фотоумножителя светофильтрами 3 и 4, пропускающими излучение с длинами волн соотв. )., и 2з. Фотоумножитель, расположенный под углом 90' к источнику излучения, регистрирует импульсы флуоресценции, амплитуда к-рых пропорциональна концентрации определяемого компонента в камере. Электрич. сигнал с фотоумножителя посде усиления и обработки поступает на вторичный прибор. Г.
для определения БОз характеризуются высокой чувствительностью и избирательностью. Они используются в автоматич. станциях контроля окружающей среды. Ддя удаления паров воды, влияющих на показания люминесцентных Гн применяют спец. фильтры (типа молекулярного сита) на входе потока газа в камеру. Фетоколорнметричесние газоанализаторы. Эти приборы измеряют интенсивность окраски продуктов избират, р-ции между определяемым компонентом и специально подобранным реагентом.
Р-цию осуществляют, как правило, 890 458 ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ в р.ре (жндкостные Г.) нли на твердом носителе в виде ленты, таблетки, порошка (соотв. ленточные, таблеточные, порошковые Г.). ) К д дисюк Рис. ЗО, Ж л сотной фотокалоричстрич. тазоанклизетор: у-нсточняк излучения, У-снесафнлзтр, 3 и 3'-рабочая н сраа ит. «насти; С-абсорбер; У н 5'-присин кн начучсиия; б-усилитель; 7-ктор чиня арибор. Принципиальная схема жидкостного Г. представлена на рис. 10. Излучение от источника проходит через рабочую и сравнит. кюветы и поступает на соответствующие приемники излучения. Индикаторный р-р протекает с постоянной скоростью через обе кюветы и абсорбер. Навстречу потоку р-ра через абсорбер барботнрует анализируемый газ.
Определяемый компонент, присутствующий в газе, взанмод. с рсагентом в р-ре, вызывая изменение оптнч. плотности в рабочей кювете, пропорциональное концентрации компонента. В результате интенсивность излучения через одну из кювет изменяется, а через другую-нет. Разность(илн отношение) сигналов рабочего н сравнит, каналов-мера концентрации определяемого компонента в анализируемой смеси. Подача р-ра может быть как непрерывно1ь так и периодической. Прн периодич. подаче аналюируемый газ пропускают в течение нек-рого времени через одну и ту же порцию р-ра, что позволяет повьюизь чувствительность определения. Такие Г. дают возможность измерить среднюю концентрацию определяемого компонента за заданный промежуток времени, напр. прн установлении среднесменных или среднесуточных концентраций токсичных примесей в воздухе.
В ленточных Г. (рис. 11) анализируемый газ поступает в газовую камеру, через к-рую непрерывно илн с заданной периодичностью протягивается лента с нанесенным на нее рлс !д. Ленточная фотоколорнддстрич. дазоа алнзктар: у -ис очини излучения; 2— нлнкеторнм ленте; у-саетофильтр, С и С'-ирненникн излучения; 5 - слитная камо ра; б - усилитслз; 7-еторнчный лрнбор 9 с =уст' м реактивом.
В результате р-цнп с опрелеляемым компонентом на ленте образуется цветовое пятно, интенсивность окраски к-рого пропорциональна концентрации компонента. Разность (нлн отношение) световых потоков, отраженных от окраш. и неокраш. участков ленты,-мера концентрации контролируемого компонента в смеси. Иногда используют индикаторную ленту с жидким реактивом. В этом случае реактив наносится на ленту из капельницы непосредственно перед ее контактом с газом. 891 Принцип действия таблеточных и порошковых Г. такой же, как у ленточных, ио эти приборы, как правило, цнклнч.
действия. Для получения чистой пов-сти перед каждым циклом измерения срезается верх. окраш. слой таблетки илн заменяется порция порошка. Время работы ленточных и таблеточных Г. без замены ленты или таблетки достигает 30 сут и более. Источники излучения в фотоколориметрнч. Г.— обычно лампы накаливания и полупроводниковые светодиоды, фотоприемннкифотоумножители, фотоэлементах фотодиоды и фототрвнзисторы. Эти приборы позволяуот с высокой избирательностью определять разл. газообразные (парообразные) в-аа в диапазоне концентраций 10 з-1% Особенно высоаа чувствительность у Г.
пернодич. действия; нх недостаток-некрое запаздывание показаний. Фотоколориметрич. Г. применяют гл. обр, дла измерения концентраций токсичных примесей (напри оксидов азоте, О, С!зз Сбз, О, НзЯ, )ч)Нз, НР, фосгена, рада орг. соед.) в атмосфере иром. зон н в воздухе иром. помещений. При контроле загрязнений воздуха широко используют переносные приборы периоднч. действия. Значит. число фотоколорнметрич. Г. применяют в качестве газосигналнзаторов.
Электрохамачесиве газеаиалижсторы. Их действие основано на зависимостн мевщу параметром элеатрохим системм и составом анализируемой смеси, поступающей в эту систему. В кондуктометрических Г. измеряется электропроводность р-ра при селехзивном поглощении им определяемого компонента Обычно схема прибора включает электрич, мост постоянного или переменного тока с двумя кондуктометрнч. ячейками, через к-рые протекает электролит. В одну из ячеек электролит поступает посла контакта с потоком анализируемого газа Выходной сигнал пропорционален разности злектропроводносгей р ра до и после контакта с контролируемой смесью. Эта разность зависит от концентрации растворенного в электролите определяемого компонента Изменяа расходы электролита и анализируемой смеси, можно в широких пределах изменять диапазон определяемых концентраций.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
