ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Применение кулонометрического метода для анализа газов из "Кулонометрический метод анализа" Одним из основных направлений в аналитической химии в последние годы становится автоматизация контроля и определения содержания различных газообразных веществ в атмосфере, поэтому целесообразно описать анализ газов в отдельной главе. Газоанализаторы на основе электроаналитических методов должны обладать быстродействием, высокой точностью, стабильностью показаний, компактностью, высокой степенью автоматизации при простоте обслуживания и надежности. [c.84] Благодаря действию капиллярных сил раствор электролита образует на э. ч.п. мениск и тонкую пленку раствора электролита на поверхности электрода над мениском (рис. 6.1). Благодаря этой пленке диффузионный поток электроактивного газа к поверхности электрода резко увеличивается, обусловливая возрастание тока. Подобный результат аналогичен эффекту увеличения скорости перемешивания или повышения концентрации газа для полностью погруженного электрода. Обычно э. ч. п. имеют форму цилиндра, пластины или полой трубки, частично погруженной в раствор. Если электролит смачивает поверхность электрода, то в присутствии компонентов, необходимых для протекания электрохимической реакции, поверхность электрода играет роль катализатора. Такой углерод может быть выполнен из пористого или гладкого материала. [c.85] Из данных, приведенных в табл. 6.1 для электровосстановления хлора на платиновом электроде, видно, что уменьшение бо при увеличении расхода анализируемой газовой смеси приводит к возрастанию отношения тока электролиза в каждый момент времени 1х к фоновому току /ф. [c.87] В наших расчетах, увеличивая поверхность рабочего электрода, мы можем принять /ф = О, поскольку в ПИП с э. ч. п, анализируемый газ практически постоянно соприкасается с малым объемом электролита и не загрязняет его. Из приведенных данных видно, что при поверхности рабочего электрода, равной 3,8 см , можно практически определить примерно 1,8-10 з мг/м электроактивного газа. [c.88] Приведенные данные показывают, что, варьируя за счет расхода анализируемой газовой смеси толщину диффузионного слоя и массу электроактивного определяемого вещества, поступающую в единицу времени в ПИП, можно регулировать стабильность его работы и регистрируемый сигнал в виде электрического тока. [c.88] Оценим динамические возможности ПИП с э. ч. п. За критерий для сравнения указанного ПИП с другими преобразователями концентраций возьмем время переходного процесса. [c.88] Из уравнения (6.18) можно определить время реагирования ПИП (выхода) при изменении концентрации электроактивного газа от с до Сг. При этом с Сг. [c.89] Поскольку отношение площади электрода к объему раствора электролита есть основной параметр ПРШ, влияющий на время его реагирования при изменении концентрации газообразного вещества в газовом потоке, найдем при постоянном значении бо оптимальные значения 8/У. Зададимся определенными значениями времени реагирования ПИП при различных концентрациях А, например хлора (0,26—5,28 мг/м ). В качестве примера в табл. 6.2 приведены полученные по уравнению (6.29) данные по изменению 8/У и V для = 0,26 мг/м в зависимости от заданного времени реагирования (время выхода на 95 %-иое значение сигнала). [c.90] Экспериментальная проверка уравнений (6.21) и (6.22) на примере определения кислорода в газовых смесях показала, что при реализации соотношения 8/У 13,8 и 17,3 см время реагирования ПИП при изменении концентрации Ог от О до 21 % (объемн.) составляет 10 и 8 с соответственно. [c.90] Концентрация D велика, и ее можно считать постоянной в отличие от концентрации В. [c.91] Поскольку Сс Св, то 1х пропорционален концентрации Св в газовом потоке. [c.92] Если электропревращение Вгг реализуется со 100 %-ной эффективностью тока, то количество образующегося в результате химической реакции (6.42) брома можно рассчитать на основании закона Фарадея. [c.93] Значения К, рассчитанные при коэффициенте активности, равном 1, и различных конкретных концентрациях компонентов С (брома) и О (диоксида азота) по уравнению (6.30), приведены в табл. 6.3. [c.93] Полученные значения бо, р, и /С были использованы для расчета отношений 5/У по уравнению (6.39). Отношения 5/У были рассчитаны для различных заданных значений переходного времени (тп). [c.93] Результаты расчетов по уравнению (6.51) приведены в табл. 6.4. [c.94] На основании составленных уравнений и полученных с их помощью данных можно сделать следующие выводы. [c.94] Возможно несколько типов реакций газообразного вещества при кулонометрическом определении. [c.94] Ток при необходимом значекии потенциала электрода ПИП определяется кинетикой электрохимической реакции и скоростью переноса А. [c.95] Момент достижения равновесия контролируют потенциометрическим или другими методами. [c.95] Вернуться к основной статье