23. Оптические газоанализаторы (колориметрические).
Оптические газоанализаторы основаны на использовании зависимости изменения оптических свойств анализируемой газовой смеси от концентрации определяемого компонента. Наиболее широко применяются инфракрасные, ультрафиолетовые и фотоколориметрические. Оптические газоанализаторы применяются для анализа многих компонентов газовых смесей (CO, CO2, CH4, NH3, Cl2, NO2, SO2, H2S и др.) в широком диапазоне измерений от 0,001 до 100%. КТ – 0,5-20, в зависимости от используемого метода измерения.
Колориметры (от лат. color — цвет и от греч. metrйo — измеряю) применяются для определения микроконцентраций различных газов, вступающих в цветовую реакцию со специально подобранными реактивами.
Различают жидкостные и ленточные колориметры. Колориметрический анализатор жидкостей циклического действия, основанный на окрашивании анализируемой жидкости после добавления к ней специально подобранного (колориметрического) реагента. Интенсивность окраски зависит от концентрации определяемого компонента. Колориметрический метод обладает высокой чувствительностью (из-за накапливания анализируемого компонента) и избирательностью (специфичность химической реакции с индикатором) и применяется для определения небольших количеств примесей H2S, NO, NO2, SO2, Cl2 и др.
Концентрация окрашенных компонентов (Бугера ‑ Ламберта ‑ Бера):
,
где
оптическая плотность,
коэффициент поглощения,
– длина кюветы.
Рассеяние света в дисперсной среде описывается выражением по формуле, совпадающей с выражением для закона Бугера ‑ Ламберта ‑ Бера, а именно интенсивность излучения:
где kp — показатель рассеяния излучения, зависящий от концентрации частиц, их размера и формы, а также от коэффициента преломления материала частиц и среды, δ — толщина слоя вещества, I0 – начальная интенсивность.
24. Ленточные анализаторы. Действие приборов основано на сравнении величины светового потока, отражённого от окрашенного в результате химической реакции пятна на бумажной или тканевой ленте прибора с величиной эталонного светового потока. Интенсивность окраски пятна на ленте, пропитываемой реактивами, вступающими в избирательную реакцию с определёнными компонентами газовой смеси, находится в прямой зависимости от концентрации определяемого компонента. Колориметрический метод обладает высокой чувствительностью и избирательностью и применяется для определения небольших количеств примесей H2S, NO, NO2, SO2, Cl2 и др. Рассеяние света в дисперсной среде описывается выражением по формуле, совпадающей с выражением для закона Бугера ‑ Ламберта ‑ Бера, а именно интенсивность излучения:
где kp — показатель рассеяния излучения, зависящий от концентрации частиц, их размера и формы, а также от коэффициента преломления материала частиц и среды, δ — толщина слоя вещества, I0 – начальная интенсивность.
Для ленточных колориметрических ГА характерен весьма малый расход рабочего раствора и связанная с этим лёгкость достижения высокой чувствительности, так как отношение реагирующих количеств газа и раствора может быть очень большим. Однако из-за неоднородности поверхности ленты и некоторых других факторов погрешность ленточных ГА выше погрешностей жидкостных ГА
