27. Физико-химические методы анализа вещества (термохимический метод).

В зависимости от физики использованного процесса, приборы подразделяются на:

1. Хемилюминисцентные – основаны на явлении люминесценции, которое сопровождает некоторые хим. реакции. Интенсивность электромагнитного излучения пропорциональна концентрации определяемого компонента в газе. Применяется в диапазонах от 0-10-5 до 0-10-4 % об. и более непредельных углеводородов и оксидов азота.

2)Хроматографические - данный тип приборов предназначен для измерения состава смеси газов, твердых тел или жидкости. Принцип действия хроматографического анализатора заключается в индикации качественного и количественного состава разделенной газовой смеси. Существует 3 метода хроматографического измерения:

А)Вытеснительный; Б)Фронтальный; В)Проявительный

3)Термохимические -это устройства, определяющие энергию выделяемого тепла при прохождении химической реакции в смеси газов. Основной принцип работы – процесс окисления компонентов газа с применением дополнительных катализаторов (марганцево-медный катализатор, мелкодисперсная платина). Измерение возникающей температуры осуществляется с помощью терморезистора, который в зависимости от температуры, меняет свое сопротивление, тем самым изменяя проходящий ток.

Изменение температуры Δt при таком окислении (горении) определяется выражением

Δt = ψ*Q_H*c,

где ψ - постоянный коэффициент, зависящий от природы определяемого компонента и конструктивных параметров чувствительного элемента анализатора; Q_H — низшая удельная объемная теплота сгорания компонента; с — объемная концентрация определяемого компонента.

КТ – 2-5. Время цикла ~ 120 c. 0-0,1%. 0-100%

4)Электрохимические - данный тип приборов предназначен для определения токсических газов в помещениях или на рабочих зонах. В основе работы электрохимических анализаторов газа лежит явление электрохимической компенсации, которое заключается в выделении специального реагента, который реагирует с определенным компонентом смеси. Подразделяются на:

а)Гальванические (реагируют на изменение электропроводности);

б)Электро-кондуктометрические (реагируют на изменения тока или напряжения);

в)Потенциометрические (измеряют отношение напряженности поля и активных ионов).

28. Электрокондуктометрические методы анализа.

Принцип действия электрокондуктометрических (или просто кондуктометрических) анализаторов или кондуктометров, которые от­носятся к электрохимическим средствам измерений, состоит в измерении электрической проводимости ра­створов электролитов, по которой определяется концентрация ра­створенных веществ. Единицей электропроводности в СИ служит сименс (См) — величина, обратная ому. В растворах электролитов часть молекул диссоциирует на поло­жительные и отрицательные ионы, которые соответственно назы­вают катионами и анионами. Это придает растворам способность проводить электрический ток. В общем случае, если жидкость яв­ляется частью электрической цепи, то она ведет себя при опреде­ленных условиях как электрическое сопротивление, проводимость k которого определяется выражением.

К=(1/р)(S/l) где р — удельное сопротивление; S и l — площадь и длина сечения проводника. Величина, обратная удельному сопротивлению ρ, называется удельной электрической проводимостью (или удельной электропроводностью).

Величина, обратная удельному сопротивлению ρ, называется удельной электрической проводимостью (или удельной электропроводностью):

χ = 1/ρ.

Единицей удельной электропроводности обычно служит 1 См/см = 10² См/м. Удельная электропроводность разбавленного однокомпонентного раствора электролита определяется законом Кольрауша:

χ = αcz(Uк и Uа).

где α — степень электролитической диссоциации, определяющая долю диссоциировавших молекул электролита от общего их числа в растворе; с — эквивалентная концентрация раствора, выраженная в г-экв. растворенного вещества в 1 см³ раствора; z — валентность ионов; Uк и Uа — подвижности катионов и анионов соответственно.

Чувствительный элемент – электролитическая измерительная ячейка.

Кондуктометрические анализаторы используются для автоматического контроля концентрации растворов солей, кислот, щелочей и других сред. В зависимости от схемы и конструкции класс точности промышленных кондуктометров составляет 1—5. Диапазон измерений по электропроводности от 1·10^-8 до 1 См/см.