2.2 Опис лабораторної установки

В лабораторній роботі вивчається конструкція та принцип дії універсального газоаналізатору УГ-2. Принцип дії приладу заснований на вимірі довжини пофарбованого стовпчика, отриманого при реакції індикаторного порошку з досліджувальною речовиною, що просмоктується з повітрям через скляну індикаторну трубку. Для уловлювання домішок, що заважають визначенню даного компоненту, передбачається спеціальна фільтруюча трубка-патрон.

Газоаналізатор УГ-2 (мал. 2.1) складається з корпуса 4, у якому міститься гумовий сильфон 1, закріплений на двох фланцях 17 із внутрішніми кільцями твердості 19 для постійного об’єму. У середині сильфона в стакані 3 знаходиться пружина 2. На верхній панелі корпуса 6 укріплена нерухома втулка 8 для направлення штока 11 при стиску сильфона. Підставка з висувною планкою і затисками 15 служить для установки шкали та індикаторної трубки. Отвір 5 - для збереження штока в неробочому положенні.

На штуцер 14 із внутрішньої сторони надіта гумова трубка 18, що через нижній фланець з'єднується з внутрішньою частиною сильфона. На зовнішній кінець штуцера надіта відвідна гумова трубка 16, до якої приєднується скляна індикаторна трубка 13 при відборі повітря, потім фільтруючий патрон 12. Між пижами і порошком укладається 0,5-міліметровий прошарок вати. Кінці труб можуть герметизуватися ковпачками із сургучу.

Під голівкою штока 11 на гранях зазначений обсяг повітря, що просмоктується при аналізі. На циліндричній частині штока є чотири подовжні канавки 10, кожна з двома стопорними поглибленнями 9 для фіксації двох положень штока фіксатором 7.

Відстань між заглибленнями на канавках підібрані таким чином, що коли шток рухається від одного заглиблення до іншого сильфон просмоктує заданий обсяг повітря, що аналізується.

Індикаторні трубки 13 для кількісного визначення аналізованого газу в повітрі являють собою скляні трубки довжиною 90 ... 91 мм і внутрішнім діаметром 2,5 ... 2,6 мм, заповнені індикаторним порошком. Порошок утримується за допомогою двох пижів з мідної емальованої проволоки діаметром 0,27 ... 0,28 мм.

Оптимальні умови для роботи приладу: вміст кисню, водню, азоту, інертних газів - будь-який, пилу - не більш 40 мг/м³, тиск 740 ... 780 мм.рт.ст.; відносна вологість - не більш 90%; температура повітря –30 ... +30^оС; погрішність показань приладу не більш +10% верхньої межі шкали; тривалість одного аналізу 2 ... 10 хв.

2.3 Порядок виконання лабораторної роботи

Для досліджуваної речовини готується відповідна індикаторна трубка і фільтруючий патрон. Далі готують прилад до роботи:

1. Відкривають кришку приладу, відводять фіксатор 7 і у направляючу втулку 8 вставляють шток так, щоб кінець фіксатора ковзав по канавці штока, над якою вказано обсяг повітря, що просмоктується.

1. Об’єм повітря, що необхідно дослідити, визначається в залежності від досліджуємого газу по табл. 2.1.

2. Тиском руки на голівку штока сильфон 11 стискають доти, доки кінець фіксатора не ввійде у верхнє поглиблення в канавці штока.

3. Шкребком очищають індикаторну трубку від герметизуючих запобіжних ковпачків, тримаючи її ковпачком вниз, щоб не засмітити. Перевіряють ущільнення індикаторного порошку в трубці, після чого трубку приєднують до гумової трубки приладу.

4. Знімають заглушки з фільтруючого патрона і приєднують його вузьким кінцем за допомогою гумової трубки до індикаторної (на інший кінець надягають гумову трубку, вільний кінець якої опускають у колбу, заповнену досліджуваним газом, що імітує забруднене повітря).

5. Надавлюючи однією рукою на голівку штока, іншою рукою відводять фіксатор. Як тільки шток почав рухатися, фіксатор відпускають, повітря починає просмоктуватися через трубку, і починають відлік часу просмоктування, який визначають по таблиці 2.1. для кожної речовини відповідно.

6. Коли кінець фіксатора увійде в нижнє стопорне поглиблення канавки штока, рух штока зупиняється, але просмоктування повітря продовжується внаслідок залишкового вакууму в сильфоні.

7. Витримавши час, необхідний для досліду, визначають концентрацію досліджуваного газу за довжиною зафарбованого стовпчика порошку, який прореагував на цю концентрацію. Для цього укладають індикаторну трубку на шкалу вимірювальної етикетки для цієї трубки встик з нульовою відміткою. Цифра на шкалі, співпадаюча з верхньою границею зафарбованого стовпчика порошку, покаже концентрацію досліджуємого газу.

8. Для розширення меж виміру у випадку визначення концентрації деяких газів передбачена можливість просмоктування через індикаторну трубку двох різних обсягів повітря, зазначених на штоку.

9. Якщо концентрація визначеного газу нижче чутливості приладу, необхідно зробити багаторазове (до 3-х разів) просмоктування максимального обсягу повітря кожний раз новою трубкою. Фактична концентрація буде дорівнювати отриманій, поділеній на кількість просмоктувань.

10. Результат виміру концентрації шкідливої речовини у повітрі приводять до нормальних умов (С_Н): температурі 293 К, атмосферному тиску 101,3 кПа (760 мм.рт.ст.), відносній вологості 60%. Концентрацію С_Н при нормальних умовах в мг/м³ знаходять за формулою:

, (2.1)

де С – результат заміру концентрації досліджуємого газу при температурі оточуючого повітря, відносної вологості і атмосферному тиску, мг/м³.

Таблиця 2.1 - Гази, концентрацію яких можна визначити газоаналізатором УГ-2

Речовина	Обсяг повітря, що просмоктується, мл	Межа виміру, мг/м3	Час просмоктування, хв	Клас небезпеки	ГДК, мг/м3
Аміак	250	0..30	4	4	0,04
	300	0..300	2
Бензол	350	0..200	7	2	0,1
	100	0..1000	4
Бензин паливний	300	0..1000	7	4	1,5
	60	0..5000	4
Сірководень	300	0..30	5	2	0,008
	30	0..300	2
Ацетон	300	0..2000	7	4	0,35
Оксиди азоту	385	0..50	7	3	0,06
	150	0..200	5
Хлор	350	0..15	7	2	0,03
	100	0..80	4
Етиловий спирт	300	0..4000	6	4	5
Диоксид вуглецю	400	0.. 15000	7	4	3
	1000	0.. 80000	4

11. Отримані результати заносять до таблиці 2.2 та порівнюють із ГДК конкретної речовини.

12. Роблять висновки про відповідність стану повітряного середовища за газовомим фактором вимогам санітарних норм.

2.4 3міст звіту

1. Мета роботи.

2. Теоретичні відомості (ГДК, методи визначення вмісту газів в повітрі і т.д.).

1. Схема газоаналізатора УГ-2 та його призначення.

3. Опис параметрів експерименту.

4. Результати експерименту у формі таблиці 2.2

Таблиця 2.2 – Результати лабораторної роботи

№ п.п	Газ, що досліджується	Час пропускання, хв	Об’єм проби повітря, мл	Отримана концентрація С, мг/м3	Концентрація СН при н.у., мг/м3	ГДК
1.
2.
3.