ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Специальные физические методы, применяемые для непрерывного определения содержания газов из "Методы органической химии Том 2 Методы анализа Издание 4" Для измерения теплопроводности исследуемого газа в газовое пространство помещают тонкую платиновую проволоку, включенную в электрическую цепь. При этом проволока принимает определенную, зависящую от теплопроводности газа температуру. Чем хуже газ проводит тепло, тем выше температура. Вместе с тем температура проволоки однозначно определяет ее сопротивление, вследствие чего величина сопротивления проволоки является мерой теплопроводности газа. [c.748] Изменение сопротивления газа измеряют по мостовой схеме Уитстона, представленной на рис. 147. Четыре свободно натянутые тонкие платиновые проволоки образуют плечи моста. Две проволоки (// и IV) омываются исследуемым газом, а две другие (/ и ///)—стандартным газом, не содержащим определяемых компонентов, например воздухом. Питание моста осуществляют от источника постоянного тока (аккумулятор или автотрансформатор с выпрямителем, включенный в сеть). [c.748] Необходимую силу тока (и соответственно степень нагревания платиновых проволок) устанавливают посредством потенциометра и измеряют миллиамперметром, включенным в электрическую цепь. В диагонали моста находится чувствительный прибор, измеряющий силу тока. [c.749] Теплота сгорания окиси углерода и водорода может быть использована для количественного определения этих газов. Газы сжигают над катализатором — платиновой проволокой, нагреваемой электрическим током. В результате теплового эффекта реакции повыщается температура проволоки и вместе с этим повыщается ее сопротивление, которое измеряют таким же способом, как и при определении теплопроводности. [c.749] Аналогично определяют кислород, сжигая в его присутствии водород и вычисляя по тепловому эффекту содержание кислорода в объемных процентах. [c.749] Для измерения теплового эффекта используют схему моста Уитстона. [c.749] В качестве двух плечей моста Уитстона включают две проволоки одна омывается исследуемым газом, а другая воздухом (стандартный газ). Два других плеча моста образуют два постоянных сопротивления. [c.749] Измерительный прибор, включенный в диагональ моста, после соответствующей калибровки непосредственно указывает содержание водорода или окиси углерода в объемных процентах, а в случае анализаторов дымовых газов — суммарное содержание обоих газов. [c.750] На рис. 150 и 151 показаны схема и общий вид газоанализатора фирмы Siemens и. НаЬке для определения суммарного содержания окиси углерода, водорода и двуокиси углерода. Приборы аналогичной конструкции изготовляются и другими фирмами. [c.750] Содержание окиси углерода в воздухе молено определять сожжением ее на катализаторе гопкалите (60% МпОг + 40% СиО) и измерением теплового эффекта реакции ртутным термометром или термометром сопротивления Содержащие серу газы отравляют катализатор и должны быть предварительно удалены поглощением активированным углем. Водород, метан и другие предельные углеводороды не мешают определению, так как окисление окиси углерода протекает полностью при температуре, близкой к комнатной, а водород ниже 50° С гопкалитом заметно не окисляется. При скорости пропускания газа 1,5 л мин и при содержании окиси углерода 0,01% температура газа, прошедшего через катализатор, повышается на 0,5° С при той же скорости и содержании окиси углерода 0,1% температура газа повышается на 6° С. В пределах этих концентраций можно определять содержание окиси углерода с большой точностью ( 0,005%). [c.750] Теплотворная способность (теплота сгорания) газа может при определенных допущениях характеризовать его состав. Ее можно измерить, определяя теплоту сгорания газа. Приборы, служащие для измерения и непрерывной регистрации теплотворной способности газов, выпускаются разными фирмами. Высокая точность этих приборов дает возможность применять их для исследовательских работ. [c.750] В качестве примера на рис. 152 представлена очень простая конструкция регистрирующего прибора фирмы ADOS для определения теплотворной способности газов. Исследуемый газ проходит через регулятор 1, при помощи которого поддерживается постоянное рабочее давление, и со скоростью 60 л/ч, устанавливаемой по ротаметру 2, поступает в прибор. [c.751] После прибавления необходимого количества воздуха газ сгорает в пирометрической трубке 3. В зависимости от количества тепла, сообщаемого пирометрической трубке, пропорционально теплотворной способности данного газа корпус пирометра расщиряется, что передается рычагом 4 регистрирующему перу 5. Таким образом теплотворная способность непрерывно регистрируется на ujnpoKoft ленточной диаграмме. Для достижения возможно большей точности пользуются лентой шириной 130 мм. [c.751] Вследствие того что теплопроводность и тепловой эффект реакции не являются характеристическими свойствами, присущими лишь данному газу, приборы, построенные на основе соответствующих измерений, мало специфичны. Они чаще всего применяются только для непрерывного анализа газов с приблизительно одинаковым составом. [c.751] Более специфичными являются приборы, основанные на измерении магнитных свойств газов. [c.751] За исключением кислорода и окислов азота, обладающих сильными парамагнитными свойствами, все газы, встречающиеся на практике. [c.751] Независимо от этого аналогичный метод определения кислорода в газовой смеси был в 1941 г. опубликован другими авторами Однако при создании практического прибора возникли большие затруднения. Чувствительность приборов резко изменялась в зависимости от теплопроводности газовой смеси. В частности, колебания содержания водорода в анализируемом газе делали невозможным определение кислорода. На рис. 154 и 155 показан газоанализатор, в котором в значительной степени удалось устранить эти недостатки. [c.752] Сконструированный Бекманом и фирмой Hays orp. , Сити, Индиана, газоанализатор для определения кислорода также основан на магнитном принципе, но в нем измеряется изменение магнитного потока в присутствии парамагнитного газа. [c.754] Вернуться к основной статье