Проточный электрохимический анализатор реакционной газовой смеси

Авторы патента:

G01N27/26 - путем определения электрохимических параметров; путем электролиза или электрофореза (определение коррозионной стойкости G01N 17/00; путем разделения на составные части с использованием адсорбции, абсорбции или подобных процессов или с использованием ионного обмена, например хроматографии G01N 30/00; иммуноэлектрофорез G01N 33/561; электрохимические процессы и аппараты вообще B01J; стандартные элементы H01M 6/28)

ПРОТОЧНЬЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР РЕАКЦИОННОЙ ГАЗОВОЙ СМЕСИ, содержащий корпус с твердым электролитом, размещенным между двумя электродами, чувствительными к одному из компонентов реакционной газовой смеси, причем индикаторный электрод установлен в эталонной газовой смеси, а измерительньй электрод - в реакционной газовой смеси, приведенной в состояние термодинамического равновесия с использованием катализатора, о т л ичающийся тем, что, с целью, повышения точности измерений, корпус выполнен с калиброванным отверстием и с возможностью «ввода реакционной газовой смеси вдоль измерительного электрода, изготовленного из материала катализатора и разделенного на две зоны по ходу реакционной газовой смеси, при этом первая зона g изолирована от твердого электролита, СП а размер отверстия и длиНа первой зоны выбраны из условия достижения термодинамического равновесия в реакционной газовой смеси в результате ее движения вдоль первой зоны.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Н51) G 01 N 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :"

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2836795/18-25 (22) 06.11.79 (31) 78314.38 (32) 07.11.78 (33) Франция (46) 15.09.84. Бюл. У 34 (72) Мишель Крозэ (Франция) и Гонсало Веласко (Испания) (71) Томсон-ЦСФ (Франция) (53)"541.13(088.8) (56) 1. Патент CIllA Н - 3891529, кл. G 01 N 27/30, опублик. 1975.

2. Патент США Р 3914169, кл. G 01 N 27/30, опублик. 1975 (прототип). (54)(57) ПРОТОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР РЕАКЦИОННОЙ ГАЗОВОЙ

СМЕСИ, содержащий корпус с твердым электролитом, размещенным между двумя электродами, чувствительными к одному из компонентов реакционной

„„SU „„1114354 А газовой смеси, причем индикаторный электрод установлен в эталонной газовой смеси, а измерительный электрод вЂ” в реакционной газовой смеси, приведенной в состояние термодинамического равновесия с использованием катализатора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, корпус выполнен с калиброванным отверстием и с возможностью ввода реакционной газовой смеси вдоль измерительного электрода, изготовленного из материала катализатора и разделенного на две зоны по ходу реакционной газовой смеси, при этом первая зона изолирована от твердого электролита, а размер отверстия и длина первой зоны выбраны из условия достижения термодинамического равновесия в ре- акционной газовой смеси в результате ее движения вдоль первой зоны.

1114354

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть применено в устройствах, регулирующих работу двигателей внутреннего сгорания, энергетических топливных установок и других систем, в которых изменяется состав газовой фазы.

Известен датчик концентрации кислорода в выхлопных газах двигателей 10 внутреннего сгорания, работающий по принципу концентрационного элемента с твердым электролитом и платиновыми электродами $1).

Недостатком известного датчика 15 является большое время срабатывания, поскольку конструктивно он выполнен как непроточный.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является про-20 точйый электрохимический анализатор реакционной газовой смеси, содержащий корпус с твердым электролитом, размещенным между двумя электродами, чувствительными к од- 25 ному из компонентов реакционной смеси, причем индикаторный электрод установлен в эталонной газовой смеси, а чувствительный электрод- в реакционной смеси, приведенной в состояние термодинамического равновесия с использованием катализатора.

Электрод, помещенный в анализируемую газовую среду, служит одновременно и катализатором, приводящим анализируемую смесь к термодинамичес35 кому равновесию, причем материалом электрода служит платина, диспергированная на поверхности стеклянной матрицы (2).

Недостатком известного датчика является низкая точность определения концентрации из-за колебаний температуры измерительного электрода, вызванных изменением количества тепла, 45 выделяющегося в ходе катализа на индикаторном электроде.

Цель изобретения вЂ” повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем,50 что в проточном электрохимическом анализаторе реакционной газовой смеси, содержащем корпус с твердым электролитом, размещенным между двумя электродами, чувствительными к одному из компонентов реакционной газовой смеси, индикаторный электрод установлен в эталонной газовой смеси, а измерительный электрод- в.реакционной газовой смеси, приведенной в состояние термодинамического равновесия с использованием катализатора, корпус выполнен с калиброванным отверстием и с возможностью ввода реакционной газовой смеси вдоль измерительного электрода, изготовленного из материала катализатора и разделенного на две зоны по ходу реакционной газовой смеси, при этом первая эона изолирована от твердого электролита, а размер отверстия и длина первой зоны выбраны из условия достижения термодинамического равновесия в реакционной газовой смеси в результате ее движения вдоль первой зоны, На чертеже схематически представлен предлагаемый анализатор.

Анализатор содержит корпус 1, калиброванное отверстие 2, через которое анализируемый газ попадает в датчик, измерительный электрод 3, индикаторный электрод 4, слой инертного изолятора 5, твердый электролит 6.

Анализатор работает следующим образом.

Реакционная газовая смесь попадает в датчик в направлении, указанном стрелкой на чертеже. Проходя вдоль поверхности измерительного электрода

3, реакционная газовая смесь приходит в термодинамическое равновесие с помощью катализатора, при этом температура газовой смеси выравнивается. При достижении потоком газовой смеси части измерительного электрода, контактирующего с твердым электролитом, возникает разность потенциалов между измерительным и индикаторным электродами вследствие различия в концентрации определяемого компонента в реакционной газовой смеси и в эталонной среде, в которую помещен индикаторный электрод 4. Эта разность потенциалов определяется соответствующей электрической измерительной системой.

Диаметр калиброванного отверстия 2 и длина участка измерительного электрода 3, изолированного от твердого электролита, выбираются такими, чтобы газовая смесь при достижении участка измерительного электрода 3, контактирующего с твердым электролитом, находилась в состоянии термодинамического равновесия. В. качестве твер1114354

Составитель А. Федосеев

Редактор Л. Алексеенко Техред g.äó ù K

Корректор И. Эрдейи

Заказ 6663/48 Тираж 822

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 дого электролита MQKHQ использовать диоксиды тория или церия, стабилищ-, рованные оксидами кальция, иттрия, - " скандия и некоторыми другими. В. ка= честве материала электродов могут быть использованы платина, золото, серебро или сплавы на их основе.

Использование предлагаемой кон,с рукциИ,1аца pà . по фоа ф аф» W" сить то и ос ой йделения- анал 9йр мого ко ента в реакциойной газовой смеси за счет обеспечения постоянства Ъ емпературы измерительного электрода в процессе измерения.

Проточный электрохимический анализатор реакционной газовой смеси

Способ анализа жидких сред // 1105797

Электрохимический газоанализатор // 1097927

Кулонометрическая ячейка для титрования воды реактивом фишера // 1097926

Устройство для электрофореза в вертикальных пластинах геля // 1096555

Способ определения концентрации хлорид-ионов в сточных водах целлюлозно-бумажной промышленности // 1092402

Способ определения количества активного вещества на электроде аккумулятора // 1089499

Способ анализа золота в электролитах золочения // 1087867

Электрохимическое устройство для измерения концентрации газообразных фтористых соединений // 1087866

Электрохимический газоанализатор // 1087865

Способ определения нитрит-иона в растворе // 2105296

Изобретение относится к электрохимическим методам анализа с использованием ионоселективных электродов и может быть использовано для повышения чувствительности и селективности способа

Способ определения мышьяка (iii) // 2105297

Изобретение относится к электроаналитической химии, а именно к способу определения мышьяка (III), включающему концентрирование мышьяка на поверхности стеклоуглеродного электрода в растворе кислоты с последующей регистрацией аналитического сигнала, при этом концентрирование мышьяка (III) проводят на поверхности стеклоуглеродного электрода, покрытого золотом, в растворе до 3,0 M в интервале потенциалов -0,40-(-0,45)B в течение 1-10 мин с последующей регистрацией производной анодного тока по времени при линейной развертке потенциала

Способ измерения потенциала рабочего электрода электрохимической ячейки под током // 2106620

Изобретение относится к области электрохимии, электрохимических процессов и технологий в части измерения потенциала электродов под током, а именно к способу измерения потенциала рабочего электрода электрохимической ячейки под током, основанному на прерывании электрического тока, пропускаемого между рабочим и вспомогательным электродами, и измерении текущего потенциала рабочего электрода, при этом процесс измерения текущего потенциала Eизм рабочего электрода производят относительно электрода сравнения непрерывно по времени t, затем по измеренным значениям потенциала рассчитывают первую производную от зависимости изменения текущего потенциала рабочего электрода от времени: (t)=Eизм

Способ получения активированных кислого и щелочного растворов // 2108300

Изобретение относится к способу получения активированных кислого и щелочного растворов, включающему электрохимическое разделение водного раствора электролита, при этом электрохимическому разделению подвергают мочу животных и/или человека

Способ адсорбционного концентрирования необратимо адсорбирующихся на металлах соединений // 2114424

Изобретение относится к адсорбции компонентов, а именно к способу адсорбционного концентрирования необратимо адсорбирующихся на металлах соединений путем наложения электрического поля в электрохимической ячейке, при этом перед концентрированием проводят адсорбцию на жидкометаллическом электроде из раствора, содержащего адсорбируемые соединения, при интенсивном перемешивании и потенциале электрода, обеспечивающем необратимую адсорбцию, а концентрирование после отстаивания осуществляют путем сокращения поверхности электрода с необратимо адсорбируемыми соединениями при переводе электрода из ячейки в капилляр. Изобретение относится к анализу материалов с помощью оптических методов путем адсорбции компонентов

Способ определения потенциала поверхности // 2119157

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к области аналитической электрохимии, и может быть использовано при определении свойств грунтов, горных пород, строительных материалов, а также свойств поверхностей раздела фаз

Полупроводниковый материал для адсорбционных сенсоров низкомолекулярных органических соединений и способ его изготовления // 2119695

Изобретение относится к составу полупроводниковых материалов, используемых в адсорбционных сенсорах для обнаружения и количественной оценки концентрации низкомолекулярных органических соединений, преимущественно кетонов в выдыхаемом людьми воздухе, и к технологии изготовления таких полупроводниковых материалов

Электрохимический датчик концентрации водорода в газовых и жидких средах // 2120624

Способ определения содержания нефтепродуктов в воде // 2126965

Устройство для анализа воды // 2132049