Никольский Б.П., Григоров О.Н., Позин М.Е. Справочник химика (Том 4) (1113398), страница 92
Текст из файла (страница 92)
мени, измеряемой фотоэлектрически. Избирательность термахимического метода ограничена из-за возможного присутствия в газовой смеси компонентов, вступающих, наряду с контролируемым компонснтолц в химическую реакцию. При использовании каталитического варианта метода это ограничение удается иногда значителы~а ослабить подбором температуры катализатора, Лра,чеиание Негах пригоден для всех газон, легко вступающих в реакции, которые протекают количественно и со значительным тепловым эффектом. Сюда относятся АВТОМАТНЧЕСКНН АНАЛИЗ ГАЗОВ ', .-Ъ Нт, СО, Нзй, углеводороды и другие газы, легко окисляющиеся (сгорающие) в избытке кислорода; От. поддерживающий сгорание эквивалентного количе- ства водорода при избытке последнего; СОт и 50з, реагирующие с избытком водного раствора едкого патра или иного основания и т.
д. Метод широко ис- пользуется в газосигналнзаторах, служащих индикаторами появления грему- чих или приближающихся к ним по составу смесей, а также токсически опас- ных концентраций таких газов, как, например, Нтб. Термохимический метод анализа газов применим в диапазоне от микроконцентраций до 100 объемн..е* и ТХ-газосигпализаторы горючих и взрывоопасных газов и ТХ-газоанализа- торы выпускаются а Советском Союзе в промышленном масштабе.
Имеются приборы во взрывобезопасном исполнении, Технические характеристики Пределы измеряемых к о н ц е н т р а и и й составляют от 0 — О 00! до 0 — !00 объеми.%. ТХ-газосигналиэаторы горючих и взрывоопасных газов часто градуируют в относительных процентах концентрации, соответствующей нижнему пределу диапазона воспламенения (взрыва), П о г реши о ст и.
Основная приведенная погрешность для газоанализато- ров составляет от щ2 до +10 отн,% в зависимости от пределов измерений н вида газа. Э ап авды ванне показаний. Для гааосигналиэаторов оно равно 0,5 — 1,0 мин, для газоанализаторов-автоматов — от 2 до 5 мин, а в некоторых глучаях и более (до 15 мии). Анализ по поглощению ультрафиолетовой (и видимой) радиации (УФ-газоаналнэаторы) ':! Прин!!ипиальиые основы ! Анализ основан на индивидуальном характере спектров поглощения раз- личных газов и паров в ближней ультрафиолетовой области (от м)0 до 400 ммк) и в видимом свете (от 400 до ТОО ммк), Мерой концентрации опре- деляемого компонента смеси является светопоглощение в соответствующих об- ластях спектра.
При этом может гюпользоваться либо интегральноепоглощение (при отсутствии в смеси газов и паров пеопределяемых компонентов, спектры которых существенно перекрывают спектр контролируемого компонента), либо частичное поглощение, избирательно выделенное с помощью светофильтров илн диспергируюших оптических устройств (при наличии в смеси мешающих нгопределяемых компонентов). Газоанализаторы этого типа разделяются на следующие группы: 1. Собственно УФ-газоанализаторы — по поглощению ультра- фиолетовой, а в некоторых случаях и видимой радиации (или части последней). 1!. Меркур о метрические УФ-га за а н али э а торы — по погло- щению ультрафиолетовой радиации парами ртути — веществом, наиболее интен- сивно поглощающим ультрафиолетовые лучи.
Пары ртути выделяются из окиси ртути (вспомогательного реагента) в итоге воздействия на нее определяемого газо- или парообразного компонента смеси, который не поглощает этих лучей, но обладает способностью восстанавливать окись ртути до ртути. П1. Фотометрическ не — визуальные — га зов пал изаторы†по поглощению видимой радиации, обусловленному естественной окраской апти чески прозрачного газа нлн пара. Измерение поглощения производится фотометрнчески по ослаблению пото- ка радиапии, прошедшей через смесь газов и паров.
Выходной прибор измери- тельной схемы градуируется эмпирически в единицах концентрации определяе- мого компонента. Применение Значительное взаимное наложение спектров поглощения в ультрафиолето- вых лучах многих газов и паров ограничивает применение метода 1 относи- тельно небольшим числоь4 нх (пары Нд, С!з, С4Н4 и других ароматических угле- водородов, Нх54 50э, Сйь Оз, НОТ галогензамещенные углеводороды, карбо- лвтожлтнческнн лнллнз глзов нилы). Чувствительность метода наиболее высока при микрокоицентрациях и падает с увеличением концентраций. Метод П применим для определения субмикро- и микроконцентраций восстановительных паров и газов (СО, Нз, СтНь Нт5, НзО, формальдегида и других низших альдегилов, акролеина н т.
и., а также горючих паров и газов). Метод 1П пригоден только для определения малых и средних значений концентраций газов, обладающих интенсивной естественной окраской в воздухе или в сь~есях с другими бесцветными газами и парами. Автоматические УФ-газоанализаторы, основанные на методе 1 и преднавпаченпые для определения С!з, )т!(С04), паров Нй и др., выпускаются в Советском Союзе небольшими партиями. Технические характеристики Пределы из ме ряс мы х концентраций по методу 1 составлнют минимально 0 — ! 10 ' объемн.%( в зависимости от вида газа или пара), максимально 0 — 50 объемн.% (при концентрациях > 50% чувствительность метода становится очень малой). При измерениях по методу 11 минимальный предел концентраций составляет Π— 5 !О т объемн % в зависимости от вида газа или пара, максимальный — от О до 2 ° 10 з объемн.%4.
Погрешности. Основная приведенная погрешность составляет от ж2 до ."10 отн. %. Погрешность резко возрастает с уменьшением пределов измерений. Эапаздываине показаний составляет от нескольких секунд до ! 44ии. Фотоколориметрические и фотометрические ленточные методы анализа (ФК- н ФЛ-газоаналнзаторы) Приииилиальиые основы Анализ основан на образовании специфически окрашенных продуктов некоторых химических реакций, протекающих в определенных условиях. Интенсивность окраски продуктов (измеряемая фотоэлектрически) при так называемой цветной или колориметрнческой реакции служит мерой концентрации реагирующего компонента.
Выходной прибор соответствующей электроизмерительной схемы градуируется непосредственно в единицах концентрации контролируемого компонента. Колориметрическая реакция проводится 1) в жидкой фазе, образуемой вспомогательным реагентом, сквозь который циклически илн непрерывно пропускаетсв контролируемын компонент (ф о то ко лори метрический, ФК- м е т о д, характеризуемый применимостью закона Буге — Ламберта — Вера), нли 2) в проннтанном вспомогательным реагентом слое бумажной или текстильной ленты, поверхность которой с одной стороны омывается смесью газов и паров, содержащей контролируемый компонент (фото метр и чее к ий лент о ч н ы й, ФЛ- и е т од, к которому иеприложим вышеупомянутый закон).
Применение ФК- н ФЛ-методы анализа газов применимы только для определения субмикро- и микроконцентраций„ поскольку чувствительность методов резко падает с переходом к концентрациям порядка нескольких объемных процентов и выше. Метод практически избирательный, поскольку для значительного числа определяемых газов н паров при известном составе неопределяемых компонентов смеси могут быть полобраны специфические цветные реакции, Номенклатура газов и паров, определяемых этими методами, исключительно широка и в этом смысле ФК- и ФЛ-методы принадлежат к наиболее универсальным; они применимы также и для контроля весьма малых концентраций многих аэрозачей. Для очень малых концентраций приходится накапливать сигналы.
Вследствие своей инерционности фотоколориметрические и фотометрические методы непригодны для контроля быстро изменяющихся концентраций. В СССР серийно выпускаются ФЛ-газоаналнзаторы универсального типа— для любых видов паров и газов,— используемые при условии подбора цветной реакции. 39 Ззк. ГЗЗ АВТОМАТИЧЕСКИИ АНАЛИЗ ГАЗОВ Технические характеристики Г!ределы измеряемых концентраций, Минимальные пределы измерения составляют от 0 ло 10' — 10 ' объемн.%ч, максимальные — от нуля до нескольких объемных процентов. П о р о г ч у в с т в и т с л ь и а с т и для ФЛ-газоанализаторов составляет 3 ° !О т — 1 ° !О з отн %ч, а для ФКтазааналиэаторонон равен 1О'э отн. % от верхнего предела изл1ерений, Погреши а ст и.
Основная приведенная погрешность составляет от .е5 до Ф10 отн.%, в особо неблагоприятных случаях — до " 20 отя.%. Запаздывание показаний составляет 3 — !О мии в зависилюстп от выбранной реакции, а для ФК-метода также от способа подачи реагента и газа — циклического или непрерывного. Газохромагаграфические методы анализа (ХГ-газоанализаторы) Прииципиильиьы основы Методы основаны на индивидуальной степени сорбции каждого газа и пара, т. е различной способности сорбироваться данным твердым или жидким сорбентом при вгех прочих (температура, давление, скорость газа и т.
д.) равных условиях. Дискретная (при обычной хроматаграфической методике) нраба анализируемой газовой смеси вводится в непрерывно протекающий вдоль слоя сорбента поток газа-носителя. инертного в отношении пробы и сорбеита. В результате многократных сорбции и десорбцин каждый компонент пробы перемещается вдоль слоя сарбента с определенной свойственной ему скаросгыа, отличной от скоростей других компонентов. Поэтому со слоя сорбента компонент~я сходит раздельно (поочередно) Последовательность выхода отдельных компонентов смеси из хроматографической колонки, содеригащей сорбент, характеризует их состав н способствует нх качественной идентификации. На выходе паланка устанавливается газоаналпзатор (так называемый детектор), позволяющий получить развертку во времени (спектр) концентраций (количества) отдельных компонентов в пробе газовой смеси.
Мерой этих количеств является интенсивность соответствующих сигналов детектора, записываемых па диаграмме выходного прибора в виде отдельных пиков. Применяюзся главным образом детекторы по теплопроводности и различные типы ионизационных детекторов, Автоматический газовый кроматограф представляет собой, таким образом, спектрометр концентраций, работающий понторно-пякличсскн Применение ХГ-газоанализаторы пригодны лля определения состава и концентрации компонентов практически любых смесей газов и паров, при условии, что речь идет а нарах жидкостей с температураии кипения, не превышающими -600" С.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
