32. Приборы газового анализа, классификация.

33. Газоанализаторы (определение, типы, принципы работы).

В условиях современных промыш предприятий опасные конц-ии газов и паров в воздухе рабочей зоны могут создаваться за короткие сроки и процесс возникновения опасной ситуации носит случайный хар-тер. Поэтому автоматический контроль загазованности воздуха рабочей зоны становится необходимым элементом контроля. Для этой цели придназанчены автоматические газоанализаторы контроля ПДК вредных в-в в воздухе и сигнализаторы до взрывоопасных кон-ций горючих газов и паров.

Газоанализаторы—средство измер-ия содержания одного или нескольких компонентов в газоваой смеси. Автоматические газоан-ры представляют собой прибор, в кот отбор пробы воздуха, изм-ие кон-ции контролируемого компонента, выдача и запись рез-тов ан, а затем и удаление пробы осуществ автоматически без участия персонала. В зависимости от режима работы их подразделяют на непрерывного и циклического действия. По возможности перемещения в процессе эксплуатации подразделяют на стационарные, передвижные и переносные. Промышленные автоматические газоан-ры взависмости от принципа действия: механические, звуковые и ультрозвуовые, полупроводниковые, тепловые, магнитные, электрохимические, ионизационные, оптические, комбинированные. В практике наиболее широко применяются:

Фотоколориметрические: их действие основано на цветных избирательных реакциях м-у реактивом –индикатором в р-ре, на ленте или специальном порошке и анализируемым компонентом газовоздушной смеси. При этом мерой конц-ии определяемого компонента явл интенсивность окраски образующихся продуктов реакции. Они обладают довольно высокой чувствительностью и избирательностью. По принципу действия они делятся:

Жидкостные: реакция протекает в р-ре, а конц-ию определяют по светопоглащению р-ра. Достоинства: более высокая точность измерения и возможность применения индикаторных р-ров, содержащих конценр кислоты, что важно для контроля молореакционных при обычных условиях в-в(формальдегид, спирты, УВ). Недостаток: сравнительно сложная и громоздкая конструкция, что препятствует их широкому внедрению в практику.

Ленточная: реакция протекает в текстильной или бумажной ленте, пропитанной за ранее соответствующими реагентами(сухая индикаторная лента) либо непосредственно перед ее фотоколоритметрированием. О конц-ии судят по ослаблению светового потока, отраженного от участка индикаторной ленты, изменившей окраску в ходе ан. Достоинства: позволяет упростить конструкцию приборов, их габариты и массу, повысить надежность в работе.

Порошковые: многократное использование окраски поверхности индикаторного порошка под действием содер-гося в воздухе анал-его газа или пара хим в-ва. Достоинства: надежен, прост в обращении, имеется цифровая индикация о прохождении тактов программы, о конц-ии, сигнализация неисправности.(сероводород, аммиак, фосген, хлор и др)

Электрохимические: широко используются:

Кулонометрический метод: основан на изм-ии токов электродной реакции, в кот вступает определяемое в-во, непрерывно подаваемое в электролитическую ячейку с потоком анализируемого газа. Он используется для определения окислителей и восстановителей. Преимущество: ток определяется лишь кол-вом электорохимически активного в-ва, подаваемого в ячейку, и мало зависит от факторов, обычно влияющих на рез-тат: темпер, состояние поверхностей электродов, интенсивности перемешивания и др. Разновидность: « Атмосфера-1М»--для определения диоксида серы и сероводорода; «Палладий-М»--оксида углерода; «Атмосфера-ИМ»--хлора и озона.Кондуктометрический: принцип заключается в поглощении газовой смеси жидкой среды и измерении электропроводимости р-ра. Недостатки: низкая избирательность, необходимость частой смены электролита и отсутствие линейной зависимости м-у сигналом прибора и измер-ой конц-ии.Ионизационные: основан на зависимости тока, возникающего в процессе ионизации исследуемого газа, от содержания контролируемого компонента. Из извесных способов ионизации газов наиболее часто используют ионизацию пламенем(газоан-р «Гамма-М» для измер-ии конц-ии бензола, дихлорэтана, стирола и винилхлорида и газоан-р УВ типа 323 ИН-01, 623 ИН-02) и радиоактивное излучение. Преимущество: низкий порог чувствительности, широкий диапазон измерения, достаточное надежность и стабильность работы, быстродействие. Недостаток пламенно-ионизационного: низкая избирательность к отдельным орган компонентам при их совместном присутствии.

Хемилюминесцентный и флуорисцентный: принцип работы хемилюм основан на измер-ии интенсивности люминесценции подуктов хим реакции определяемого компонента с реагентом, а флуорисц—на измер-ии интенсивности флуорисценции определяемого компонента под действием УФ-излучения. Хемилюм метод положен в основу работы газоан-ра 645ХЛ-01, предназначенного для непрерывного автоматич измерения конц-ии оксида, диоксида азота и их суммы в атмосферном воздухе. Принцип работы основан на детектировании светового излучения, возникающего при хемилюминесцентной реакции м-у оксидом азота и озоном. Флуорисцентный метод положен в основу работы 667ФФ-01—определяет конц-ии диоксида серы в атмосф воздухе. Принцип работы основан на регистрации флуорисцентного излучения молекул диоксида серы, возникающего под действием УФ-излучения.

Оптико-акустические: принцип работы основан на оптико-акустическом эффекте, заключающемся в том, что газ при непрерывном ИК-облучении в замкнутом пространстве периодически нагревается и охлаждается. При этом происходит колебание давления анализируемой газовой смеси. Измеряют кон-ию оксиды углерода в воздухе.

Лазерный: предназначен для измер-ия конц-ии метана в атмосф воздухе. Принцип действия основан на лазерном прямом абсорбционном методе измерения, кот заключается в резонансном поглощении излучения метана на длине волны 3,39 мкм. Преимущество: входит в состав передвижных лабораторий для оперативного обследования трасс магистральных и городских газопроводов с целью обнаружения утечки газа, высокая избирательность, чувствительность измер-ия.

Магнитные и термомагнитные: принцип их работы основан на измерении физ св-в газовой смеси под воздействием магнитного поля. Высокая парамагнитная восприимчивость кислорода позволила разработать на этой основе автоматические газоанализаторы для его контроля в газовых смесях.

CO можно определить электрохимическим, оптико-акустическим.

SO2: электрохимическим, флуорисцентным.

NOx : ионизационный, хемилюминесцентным.