Хімічні газоаналізатори

Схема хімічного газоаналізатора

R₁, R₂, R₃ – постійні резистори;

R_м – мідний резистор;

R_н –

R_р – реохорд;

R_ш –

R_х – первинний перетворювач;

R_л –

С_к – конденсатор;

В –

ЕП –

ПД – підсилювач;

СД –

РД – реверсивний двигун.

Концентрація солей в розчині залежить від значення струму між електродами, які розміщують в ньому. Цей пристрій утворює первинний перетворювач солеміра, який вмикається у вимірювальну схему, виконану у вигляді врівноваженого моста. Щоб уникнути явища полярізації електродів міст отримує живлення від джерелша змінної напруги 220В з частотою струму 50Гц. Міст складається з трьох постійних манганинових резисторів R₁-R₂ та первинного перетворювача R_x. Конденсатор С_к служить для компенсації міжелектродної ємності у цьому перетворювачі. Так як температура розчину суттєво впливає на електричну провідність, для її компенсації послідовно з R_х вмикають мідний резистор R_м, опір якого збільшується із збільшенням температури. При зміні складу солей сигнал небалансу моста надходить на підсилювач, вихідний сигнал якого подається на реверсивний двигун. Останній переміщує показуючу стрілку та повзунок реохорда R_р, в результаті чого виконується врівноваження моста.

Недоліки:

• забруднення електродів солями, які знаходяться в розчині, що потребує їх періодичної очистки.

рН-метри

Кислотність або лужність води визначають по зміні активної концентрації іонів водню, яка виражається в одиницях десяткового логарифма рН= - lgC_H⁺, тому вимірювальні прилади називаються рН-метрами.

Чиста вода дисоціюється на іони водню Н⁺ та іони гідроксила ОН^-. При розчиненні у воді кислот концентрація Н⁺ підвищується, а при розчиненні лугів, навпаки, значення рН збільшиться, що свідчить про характер вимірюваного середовища. Для кисневих розчинів значення рН змінюється від 0 до 14.

Робочий скляний електрод рН-метра

1 – мембрана;

2 – скляна трубка;

3 – розчин кислоти;

4 – електрод.

У промислових умовах величину рН вимірюють за допомогою робочого скляного електрода, який виконаний з скляної трубки 2, до кінця якої припаяна мембрана 1 із літієвого скла. Всередині прубки знаходиться розчин кислоти 3 постійної концентрації, який замикає електричний ланцюг між мембраною 1 та електродом 4. Потенціали Е₂ (між електродом та кислотою) та Е₃ (між кислотою і внутрішньою поверхнею мембрани) постійні і залежать лише від температури розчину.

Для вимірювання рівноважного потенціалу Е₁ необхідно ввести другий електрод, який виконаний із срібла, який називається допоміжний або електродом порівняння. Цей електрод оточений кристалами хлористого сріблаЮ, які омиваються розчином хлористого калію.

При рН = 3,25, яка називається ізопотенційною точкою розчину, покази приладу не залежать від його температури.

Робочі скляні та допоміжні електроли, які випускаються промисловістю, є стандартизовані. Їх оснащують додатковою арматурою, яка забезпечує розміщення електродів в об'єктах і захист від пошкоджень. Електродні системи рН-метрів випускають магістральні (ДМ), заглиблені (ДПг) та проточні (ДПР). Перші розміщують в трубопровід з аналізуємим середовищем, другі –мв резервуар, а через останні проходить підготовлена проба розчину.

Повірку промислових рН-метрів виконують по буферним розчинам (рН задана) в комплекті із зразковим електродом порівняння.

Для автоматичного визначення вмісту кисню, який розчинений у живильній воді, служать промислові киснеміри з уніфікованим токовим сигналом, в принципі дії якого лежить кондуктометричний метод (взаємодія кисню О₂ з металевим талієм Т1). У результаті хімічної реакції утворюється гідроксид талію (Т1ОН), який розкладається у водному розчині на іони. При цьому електропровідність води буде змінюватись пропорційно складу кисню, який розчинений у воді.

Переваги:

• висока чутливість;

• висока точність вимірювань;

• надійна робота напротязі тривалого часу.

Недоліки:

• велика токсичність талія.