CN111693590B - 一种测定气体氧化性的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测定气体氧化性的装置及方法，该装置包括：电子转移系统：包括由相同数量的电子转移结构单体组成的左半部分系统和右半部分系统组成，所述的电子转移结构单体包括盛装有碱性溶液的U型管、分别布置在U型管两端且部分浸入碱性溶液中的镀镍碳棒、以及包住所述镀镍碳棒且顶部连接排气管的针筒筒体；供氢系统：包括氢气发生组件和氢气输送管道；供氧系统：包括氧气发生组件和氧气输送管道；供待测气体系统：包括采样泵和待测气体输送管道；测定系统：包括由双向电压表和两个阻值相同的电阻组成的外部电路。与现有技术相比，本发明的方法先进合理，装置结构简单易操作，能够快速便捷地测定气体的氧化性。

Description

一种测定气体氧化性的装置及方法

技术领域

本发明属于气体氧化性测定技术领域，涉及一种测定气体氧化性的装置及方法。

背景技术

近年来，大气环境质量越来越受到人们的重视，许多学者开始研究包括工业排放烟气在内的许多气体中污染物的性质及其控制措施。而氧化性是气体的重要性质之一。因为强氧化性气体对人黏膜、皮肤等有强烈的刺激性，并且空气中具有强氧化性的氮氧化物和碳氢化物受太阳紫外线作用可能会发生严重的光化学烟雾事件，如“洛杉矶型烟雾”即氧化型空气污染。通过判定气体氧化性的强弱，可以进一步探究该气体的其他性质及污染控制技术。目前衡量气体氧化性的方法一般是测定该气体中含有的主要氧化性物质的含量。以环境空气的氧化性测定为例，空气中包括一氧化碳、氮氧化物，以及二次污染物臭氧、醛、酮、过氧乙酰硝酸酯等，这些具有氧化性的物质种类繁多，含量不能精准确定。如果仅仅测定其中几种主要物质的含量来计算空气的氧化性，结果往往不够准确；其次，空气中一些氧化性气体并不能用常规方法进行检测，如碳氢化合物、羟基自由基等；最后，若对气体中的氧化性气体含量进行逐一测定以衡量气体的氧化性，操作繁杂，整个过程任务量较大，不能满足快速检测的要求，难以推广应用。因此，当前衡量气体氧化性的方式并不能做到准确、简便、广泛应用，阻碍了气体污染控制技术的发展。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种测定气体氧化性的装置及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的技术方案之一提出了一种测定气体氧化性的装置，包括：

电子转移系统：包括由相同数量的电子转移结构单体组成的左半部分系统和右半部分系统组成，所述的电子转移结构单体包括盛装有碱性溶液的U型管、分别布置在U型管两端且部分浸入碱性溶液中的镀镍碳棒、以及包住所述镀镍碳棒且顶部连接排气管的针筒筒体，所述针筒筒体上浸入碱性溶液的部分还加工有孔洞，所述镀镍碳棒的顶部还连接有铜棒，相邻两个电子转移结构单体的相邻侧的铜棒连接，使得左半部分系统和右半部分系统中的电子转移结构单体分别串联成一体；

供氢系统：包括氢气发生组件和氢气输送管道，所述氢气输送管道还分别引出支路连接左半部分系统和右半部分系统中的电子转移结构单体的同一侧针筒筒体的底部；

供氧系统：包括氧气发生组件和氧气输送管道，所述氧气输送管道还分别引出支路连接左半部分系统的电子转移结构单体中的另一侧针筒筒体的底部；

供待测气体系统：包括采样泵和待测气体输送管道，所述待测气体输送管道还分别引出支路连接右半部分系统的电子转移结构单体中的另一侧针筒筒体的底部；

测定系统：包括由双向电压表和两个阻值相同的电阻组成的外部电路，其中一个电阻的两端分别连接位于左半部分系统两端的铜棒并组成闭合电路A，另一个电阻的两端在额分别连接位于右半部分系统两端的铜棒并组成闭合电路B。

进一步的，所述的碱性溶液为KOH溶液，其质量浓度为30～45％。

进一步的，所述的镀镍碳棒呈圆筒形，其内部中空，侧壁多孔，底部钻孔，使得催化剂镍分布均匀，并且可与气体充分接触，反应充分。

更进一步的，底部钻孔孔径7mm，侧壁的气孔率≤27％。

进一步的，所述的氢气发生组件为氢气瓶，所述的氧气发生组件为氧气瓶。

进一步的，所述的氧气输送管道上还设有第一截止阀、第一压力表和第一流量计；

所述的氢气输送管道上还设有第二截止阀、第二压力表和第二流量计；

所述的待测气体输送管道上还设有第三流量计和过滤器。

进一步的，所述的氢气发生组件的供气压力为0.1-0.3Mpa，保证氢气瓶稳定供气，供气流量控制为4-8/min；

所述的氧气发生组件的供气压力为0.1-0.3Mpa，保证氧气瓶稳定供气，供气流量控制为1-2L/min。

更进一步的，氢气发生组件供给的氢气流量与氧气发生组件供给的氧气流量之比为2:1，否则会造成氢气和氧气反应不充分，或造成氢气或氧气浪费，甚至造成二次污染。

进一步的，所述的电阻的阻值为1Ω，使得测定系统稳定运行。

本发明的技术方案之二提出了一种测定气体氧化性的方法，其采用如上述的装置实施，该方法具体如下：

(1)先分别打开供氢系统和供氧系统，使得氢气和氧气分别进入左半部分系统的每个U型管中对应位置，并在碱性条件和镀镍碳棒催化作用下，发生间接H⁺和电子转移，产生电流，根据氢氧燃料电池的反应原理可知，氢氧燃料电池的单体电池的工作电压为0.8V，故左半部分系统的单个电子转移结构单体的工作电压X₀为0.8V；

(2)接着再打开供待测气体系统，使得待测气体与氢气分别进入右半部分系统的每个U型管中对应位置，发生间接电子转移，产生电流，假设右半部分系统的单个电子转移结构单体的工作电压X₁，其中，X₁＝M/n+X₀，M为闭合电路A与闭合电路B的电压差，规定双向电压表指针向左偏转读数为正值，向右偏转读数为负值，n为左半部分系统或右半部分系统中电子转移结构单体的数量；

此时，当X₁＞X₀时，则待测气体氧化性强于氧气，且X₁越大，待测气体氧化性越强；

当X₁＝X₀时，则待测气体氧化性与氧气相当；

当X₁＜X₀时，则待测气体氧化性弱于氧气，且X₁越小，待测气体氧化性越弱。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)整个测定方法不需要考虑待测气体中物质的种类及含量，就可以通过比较待测气体整体与氧气的氧化性差异，从而衡量待测气体的氧化性。

(2)装置简单，易操作，可达到快速测定待测气体氧化性的目的，便于推广使用。

附图说明

图1为本发明的测定气体氧化性的装置的结构示意图；

图2为电子转移结构单体的结构示意图；

图中标记说明：

1-1为氧气瓶，1-2为第一截止阀、1-3为第一压力表，1-4为第一流量计，1-5为氧气输送管道，2-1为氢气瓶，2-2为第二截止阀，2-3为第二压力表，2-4为第二流量计，2-5为氢气输送管道，3-1为采样泵，3-2为第三流量计，3-3为过滤器，3-4为待测气体输送管道，4-1为电路，4-2为电阻，4-3为双向电压表，4-4为U型管，4-5为KOH溶液，4-6为针筒筒体，4-7为镀镍碳棒，4-8为铜棒，4-9为排气管，4-10为定压阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

以下各实施方式或实施例中，所用的镀镍碳棒的具体来源为廊坊市长宁新型材料有限公司，型号为15*310mm。

其余如无特别说明的功能部件或处理技术，则表明均为本领域为实现对应功能的常用部件结构或常规技术。

本发明提出了一种测定气体氧化性的装置，其结构参见图1和图2所示，包括：

电子转移系统：包括由相同数量的电子转移结构单体组成的左半部分系统和右半部分系统组成，所述的电子转移结构单体包括盛装有碱性溶液的U型管4-4、分别布置在U型管4-4两端且部分浸入碱性溶液中的镀镍碳棒4-7、以及包住所述镀镍碳棒4-7且顶部连接排气管4-9的针筒筒体4-6，所述针筒筒体4-6上浸入碱性溶液的部分还加工有孔洞，所述镀镍碳棒4-7的顶部还连接有铜棒4-8，相邻两个电子转移结构单体的相邻侧的铜棒4-8连接，使得左半部分系统和右半部分系统中的电子转移结构单体分别串联成一体；

供氢系统：包括氢气发生组件和氢气输送管道2-5，所述氢气输送管道2-5还分别引出支路连接左半部分系统和右半部分系统中的电子转移结构单体的同一侧针筒筒体4-6的底部；

供氧系统：包括氧气发生组件和氧气输送管道1-5，所述氧气输送管道1-5还分别引出支路连接左半部分系统的电子转移结构单体中的另一侧针筒筒体4-6的底部；

供待测气体系统：包括采样泵3-1和待测气体输送管道3-4，所述待测气体输送管道3-4还分别引出支路连接右半部分系统的电子转移结构单体中的另一侧针筒筒体4-6的底部；

测定系统：包括由双向电压表4-3和两个阻值相同的电阻4-2组成的外部电路，其中一个电阻4-2的两端分别连接位于左半部分系统两端的铜棒4-8并组成闭合电路A，另一个电阻4-2的两端在额分别连接位于右半部分系统两端的铜棒4-8并组成闭合电路B。

在本发明的一种具体的实施方式中，所述的碱性溶液为KOH溶液4-5，其质量浓度为30～45％。

在本发明的一种具体的实施方式中，所述的镀镍碳棒4-7呈圆筒形，其内部中空，侧壁多孔，底部钻孔。

更进一步的，底部钻孔孔径7mm，侧壁的气孔率≤27％。

在本发明的一种具体的实施方式中，所述的氢气发生组件为氢气瓶2-1，所述的氧气发生组件为氧气瓶1-1。

在本发明的一种具体的实施方式中，所述的氧气输送管道1-5上还设有第一截止阀1-2、第一压力表1-3和第一流量计1-4；

所述的氢气输送管道2-5上还设有第二截止阀2-2、第二压力表2-3和第二流量计2-4；

所述的待测气体输送管道3-4上还设有第三流量计3-2和过滤器3-3。

在本发明的一种具体的实施方式中，所述的氢气发生组件的供气压力为0.1-0.3Mpa，供气流量控制为/min；

所述的氧气发生组件的供气压力为0.1-0.3Mpa，供气流量控制为L/min。

更进一步的，氢气发生组件供给的氢气流量与氧气发生组件供给的氧气流量之比为2:1。

在本发明的一种具体的实施方式中，所述的电阻4-2的阻值为1Ω。

本发明还另外提出了一种测定气体氧化性的方法，具体采用以上任一所述的装置实施，该方法具体如下：

(1)先分别打开供氢系统和供氧系统，使得氢气和氧气分别进入左半部分系统的每个U型管4-4中对应位置，并在碱性条件和镀镍碳棒4-7催化作用下，发生间接H+和电子转移，产生电流，根据氢氧燃料电池的反应原理可知，氢氧燃料电池的单体电池的工作电压为0.8V，故左半部分系统的单个电子转移结构单体的工作电压X₀为0.8V；

(2)接着再打开供待测气体系统，使得待测气体与氢气分别进入右半部分系统的每个U型管4-4中对应位置，发生间接电子转移，产生电流，假设右半部分系统的单个电子转移结构单体的工作电压X₁，其中，X₁＝M/n+X₀，M为闭合电路A与闭合电路B的电压差，规定双向电压表指针向左偏转读数为正值，向右偏转读数为负值，n为左半部分系统或右半部分系统中电子转移结构单体的数量；

此时，当X₁＞X₀时，则待测气体氧化性强于氧气，且X₁越大，待测气体氧化性越强；

当X₁＝X₀时，则待测气体氧化性与氧气相当；

当X₁＜X₀时，则待测气体氧化性弱于氧气，且X₁越小，待测气体氧化性越弱。

以上实施方式可以任一单独实施，也可以任意两两或更多的组合实施。

下面结合具体实施例来对上述实施方式进行更详细的说明。

实施例1：

当待测气体为O₃时，由待测气体管路入口通入O₃，进行测定。

如图1所示的一种测定气体氧化性的装置，其结构包括：氧气瓶1-1、第一截止阀1-2、第一压力表1-3、第一流量计1-4、氧气输送管道1-5，氢气瓶2-1、第二截止阀2-2、第二压力表2-3、第二流量计2-4、氢气输送管道2-5，采样泵3-1、第三流量计3-2、过滤器3-3、待测气体输送管道3-4，电路、两个电阻值相同的电阻4-2、双向电压表4-3、U型管4-4、KOH溶液4-5、针筒筒体4-6、圆筒形中空镀镍多孔碳棒(即镀镍碳棒4-7)、铜棒4-8、排气管4-9、定压阀4-100。定压阀4-10设置在排气管4-9端口处。

供氧系统的氧气瓶1-1压力为0.1兆帕，供气流量控制在2L/min，氧气瓶1-1与第一截止阀1-2连接采用金属软管，氧气输送管道1-5采用316L不锈钢BA级管道。供氢气系统的氢气瓶2-1压力为0.1兆帕，供气流量控制在8L/min，氢气气瓶与第二截止阀2-2连接采用金属软管，氢气输送管道2-5采用316L不锈钢BA级管道。保证左侧部分中氢气和氧气的供气量之比为2：1。供待测气体系统使用进样泵(即采样泵3-1)采集待测气体，再经过过滤器3-3进入U型管4-4。待测气体输送管道3-4采用316L不锈钢BA级管道。保持待测气体的流量为2L/min。电子转移及测定系统的左、右两半部分系统分别采用4组电子转移结构单体串联组成。每组电子转移结构单体中的针筒筒体4-6浸入KOH溶液4-5的部分两侧开有直径为1mm的孔洞，使U型管4-4中的KOH溶液4-5得以进入。KOH溶液4-5的质量浓度为30％，内部放置圆筒形中空镀镍多孔碳棒，镀镍碳棒4-7的直径15mm，长310mm，底部钻孔孔径7mm，内部中空，气孔率27％，电阻4-2率为8，颗粒度320目，上部插入直径3mm的铜棒4-8与外部电路相连。多余气体从针筒筒体4-6上部的排气管4-9经定压阀4-10排出。外部电路由电路4-1、两个电阻4-2和双向电压表4-3组成。电阻4-2的电阻值为1Ω。

为了测定O₃的氧化性，第一截止阀1-2打开，左侧氧气瓶1-1中的氧气经第一压力表1-3、第一流量计1-4，由氧气输送管道1-5输送至4组电子转移结构单体中每个U型管4-4的左侧，氧气经导管从针筒筒体4-6底部直接到达圆筒形中空镀镍多孔碳棒中空的内部上方。同时，第二截止阀2-2打开时，氢气经第二压力表2-3、第二流量计2-4，由氢气输送管道2-5输送至4组电子转移结构单体中每个U型管4-4的右侧，氢气经导管从针筒筒体4-6底部直接到达圆筒形中空镀镍多孔碳棒中空的内部上方。每个U型管4-4中左右侧氢气和氧气都浸没于KOH溶液4-5中。由于氢气和氧气的电极电势不同，在碱性条件和圆筒形中空多孔碳棒上镍的催化作用下，氧气存在失去电子的趋势，而氢气存在得电子的趋势。二者通过内部KOH溶液4-5发生间接电子转移，外部电路承担外部电子转移，4组装置通过电路串联形成闭合回路A，产生电流。测得供氢气和氧气系统组成的电子转移装置中单个装置的工作电压为0.8V。

在图1中右半部分，待测气体O₃由采样泵3-1引入系统，经第三流量计3-2、过滤器3-3后由待测气体输送管路送至4组装置中每个U型管4-4的右侧，待测气体O₃经导管从针筒筒体4-6底部直接到达中空双层镀镍碳棒4-7中空的内部上方。同时，氢气经第二压力表2-3、第二流量计2-4，由氢气输送管道2-5输送至4组装置中每个U型管4-4的左侧，氢气经导管从针筒筒体4-6底部直接到达圆筒形中空镀镍多孔碳棒中空的内部上方。每个U型管4-4中左右侧氢气和待测气体都浸没于KOH溶液4-5中。由于氢气和待测气体O₃的电极电势不同，在碱性条件和圆筒形中空多孔碳棒上镍的催化作用下，氢气和待测气体得电子能力差异显现。二者通过内部KOH溶液4-5发生间接电子转移，外部电路承担外部电子转移，4组装置通过电路串联形成闭合回路B，产生电流。设此4组电子转移结构单体中单个的工作电压为XV。

由于电阻4-2的存在，图1中回路A、B中电流存在相应的电压值。利用双向电压表4-3连接于A、B两个闭合电路两端，可测得A、B两个闭合回路之间的电压差。电压表读数M为6.68V，且双向电压表4-3指针向左偏转，读数为正值。因此由X＝M/4+0.8得X＝2.47V。所以对于待测气体O₃，X＞0.8V，表明通入的待测气体O3氧化性强于氧气。

实施例2：

当待测气体为Cl₂时，由待测气体管路入口通入Cl₂，进行测定。

如图1所示的一种测定气体氧化性的装置，其结构包括：氧气瓶1-1、第一截止阀1-2、第一压力表1-3、第一流量计1-4、氧气输送管道1-5，氢气瓶2-1、第二截止阀2-2、第二压力表2-3、第二流量计2-4、氢气输送管道2-5，采样泵3-1、第三流量计3-2、过滤器3-3、待测气体输送管道3-4，电路、两个电阻值相同的电阻4-2、双向电压表4-3、U型管4-4、KOH溶液4-5、针筒筒体4-6、圆筒形中空镀镍多孔碳棒(即镀镍碳棒4-7)、铜棒4-8、排气管4-9、定压阀4-100。定压阀4-10设置在排气管4-9端口处。

为了测定Cl₂的氧化性，第一截止阀1-2打开，左侧氧气瓶1-1中的氧气经第一压力表1-3、第一流量计1-4，由氧气输送管道1-5输送至4组装置中每个U型管4-4的左侧，氧气经导管从针筒筒体4-6底部直接到达圆筒形中空镀镍多孔碳棒中空的内部上方。同时，第二截止阀2-2打开时，氢气经第二压力表2-3、第二流量计2-4，由氢气输送管道2-5输送至4组装置中每个U型管4-4的右侧，氢气经导管从针筒筒体4-6底部直接到达圆筒形中空镀镍多孔碳棒中空的内部上方。每个U型管4-4中左右侧氢气和氧气都浸没于KOH溶液4-5中。由于氢气和氧气的电极电势不同，在碱性条件和圆筒形中空多孔碳棒上镍的催化作用下，氧气存在失去电子的趋势，而氢气存在得电子的趋势。二者通过内部KOH溶液4-5发生间接电子转移，外部电路承担外部电子转移，4组装置通过电路串联形成闭合回路A，产生电流。供氢气和氧气系统组成的电子转移装置中单个装置的工作电压为0.8V。

在图1右半部分中，待测气体Cl₂由采样泵3-1引入系统，经第三流量计3-2、过滤器3-3后由待测气体输送管路送至4组装置中每个U型管4-4的右侧，待测气体Cl₂经导管从针筒筒体4-6底部直接到达中空双层镀镍碳棒4-7中空的内部上方。同时，氢气经第二压力表2-3、第二流量计2-4，由氢气输送管道2-5输送至4组装置中每个U型管4-4的左侧，氢气经导管从针筒筒体4-6底部直接到达圆筒形中空镀镍多孔碳棒中空的内部上方。每个U型管4-4中左右侧氢气和待测气体都浸没于KOH溶液4-5中。由于氢气和待测气体Cl₂的电极电势不同，在碱性条件和圆筒形中空多孔碳棒上镍的催化作用下，氢气和待测气体得电子能力差异显现。二者通过内部KOH溶液4-5发生间接电子转移，外部电路承担外部电子转移，4组装置通过电路串联形成闭合回路B，产生电流。设此4组装置中单个电子转移装置(即单个电子转移结构单体)的工作电压为X V。

由于电阻4-2的存在，图1中回路A、B中电流存在相应的电压值。利用双向电压表4-3连接于A、B两个闭合电路两端，可测得A、B两个闭合回路之间的电压差。电压表读数为7.64V，且双向电压表4-3指针向左偏转，读数为正值。因此得X＝2.71V。所以对于待测气体Cl₂，X＞0.8V，表明通入的待测气体Cl₂氧化性强于氧气。

实施例3：

当待测气体为N₂时，由待测气体管路入口通入N₂，进行测定。

如图1所示的一种测定气体氧化性的装置，其结构包括：氧气瓶1-1、第一截止阀1-2、第一压力表1-3、第一流量计1-4、氧气输送管道1-5，氢气瓶2-1、第二截止阀2-2、第二压力表2-3、第二流量计2-4、氢气输送管道2-5，采样泵3-1、第三流量计3-2、过滤器3-3、待测气体输送管道3-4，电路、两个电阻值相同的电阻4-2、双向电压表4-3、U型管4-4、KOH溶液4-5、针筒筒体4-6、圆筒形中空镀镍多孔碳棒(即镀镍碳棒4-7)、铜棒4-8、排气管4-9、定压阀4-100。定压阀4-10设置在排气管4-9端口处。

为了测定N₂的氧化性，第一截止阀1-2打开，左侧氧气瓶1-1中的氧气经第一压力表1-3、第一流量计1-4，由氧气输送管道1-5输送至4组装置中每个U型管4-4的左侧，氧气经导管从针筒筒体4-6底部直接到达圆筒形中空镀镍多孔碳棒中空的内部上方。同时，第二截止阀2-2打开时，氢气经第二压力表2-3、第二流量计2-4，由氢气输送管道2-5输送至4组装置中每个U型管4-4的右侧，氢气经导管从针筒筒体4-6底部直接到达圆筒形中空镀镍多孔碳棒中空的内部上方。每个U型管4-4中左右侧氢气和氧气都浸没于KOH溶液4-5中。由于氢气和氧气的电极电势不同，在碱性条件和圆筒形中空多孔碳棒上镍的催化作用下，氧气存在失去电子的趋势，而氢气存在得电子的趋势。二者通过内部KOH溶液4-5发生间接电子转移，外部电路承担外部电子转移，4组装置通过电路串联形成闭合回路A，产生电流。供氢气和氧气系统组成的电子转移装置中单个装置的工作电压为0.8V。

在图1右半部分中，待测气体N₂由采样泵3-1引入系统，经第三流量计3-2、过滤器3-3后由输送管路送至4组装置中每个U型管4-4的右侧，待测气体N₂经导管从针筒筒体4-6底部直接到达中空双层镀镍碳棒4-7中空的内部上方。同时，氢气经第二压力表2-3、第二流量计2-4，由氢气输送管道2-5输送至4组装置中每个U型管4-4的左侧，氢气经导管从针筒筒体4-6底部直接到达圆筒形中空镀镍多孔碳棒中空的内部上方。每个U型管4-4中左右侧氢气和待测气体都浸没于KOH溶液4-5中。由于氢气和待测气体N₂的电极电势不同，在碱性条件和圆筒形中空多孔碳棒上镍的催化作用下，氢气和待测气体得电子能力差异显现。二者通过内部KOH溶液4-5发生间接电子转移，外部电路承担外部电子转移，4组装置通过电路串联形成闭合回路B，产生电流。设此4组装置中单个电子转移装置的工作电压为X V。

由于电阻4-2的存在，图1中回路A、B中电流存在相应的电压值。利用双向电压表4-3连接于A、B两个闭合电路两端，可测得A、B两个闭合回路之间的电压差。电压表读数为2.76V，且双向电压表4-3指针向右偏转，读数为负值。因此得X＝0.11V。所以对于待测气体N₂，X＜0.8V，表明通入的待测气体N₂氧化性弱于氧气。

由实施例1-实施例3可知，采用本发明的装置与方法可以直观、快速的测得待测气体的氧化性的强弱。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种测定气体氧化性的装置，其特征在于，包括：

电子转移系统：包括由相同数量的电子转移结构单体组成的左半部分系统和右半部分系统组成，所述的电子转移结构单体包括盛装有碱性溶液的U型管、分别布置在U型管两端且部分浸入碱性溶液中的镀镍碳棒、以及包住所述镀镍碳棒且顶部连接排气管的针筒筒体，所述针筒筒体上浸入碱性溶液的部分还加工有孔洞，所述镀镍碳棒的顶部还连接有铜棒，相邻两个电子转移结构单体的相邻侧的铜棒连接，使得左半部分系统和右半部分系统中的电子转移结构单体分别串联成一体；

供氢系统：包括氢气发生组件和氢气输送管道，所述氢气输送管道还分别引出支路连接左半部分系统和右半部分系统中的电子转移结构单体的同一侧针筒筒体的底部；

供氧系统：包括氧气发生组件和氧气输送管道，所述氧气输送管道还分别引出支路连接左半部分系统的电子转移结构单体中的另一侧针筒筒体的底部；

供待测气体系统：包括采样泵和待测气体输送管道，所述待测气体输送管道还分别引出支路连接右半部分系统的电子转移结构单体中的另一侧针筒筒体的底部；

测定系统：包括由双向电压表和两个阻值相同的电阻组成的外部电路，其中一个电阻的两端分别连接位于左半部分系统两端的铜棒并组成闭合电路A，另一个电阻的两端分别连接位于右半部分系统两端的铜棒并组成闭合电路B。

2.根据权利要求1所述的一种测定气体氧化性的装置，其特征在于，所述的镀镍碳棒呈圆筒形，其内部中空，侧壁多孔，底部钻孔，孔径5-10mm，侧壁的气孔率≤27％。

3.根据权利要求1所述的一种测定气体氧化性的装置，其特征在于，所述的氢气发生组件的供气压力为0.1-0.3Mpa，供气流量控制为4-8L/min；所述的氧气发生组件的供气压力为0.1-0.3Mpa，供气流量控制为1-2L/min；氢气发生组件供给的氢气流量与氧气发生组件供给的氧气流量之比为2:1。

4.一种测定气体氧化性的方法，其采用如权利要求1-3任一所述的装置实施，其特征在于，该方法具体如下：

(1)先分别打开供氢系统和供氧系统，使得氢气和氧气分别进入左半部分系统的每个U型管中对应位置，并在碱性条件和镀镍碳棒催化作用下，发生间接H⁺和电子转移，产生电流，并测得左半部分系统的单个电子转移结构单体的工作电压X₀；

(2)接着再打开供待测气体系统，使得待测气体与氢气分别进入右半部分系统的每个U型管中对应位置，发生间接电子转移，产生电流，假设右半部分系统的单个电子转移结构单体的工作电压X₁，其中，X₁＝M/n+X₀，M为闭合电路A与闭合电路B的电压差，规定双向电压表指针向左偏转读数为正值，向右偏转读数为负值，n为左半部分系统或右半部分系统中电子转移结构单体的数量；

此时，当X₁＞X₀时，则待测气体氧化性强于氧气，且X₁越大，待测气体氧化性越强；

当X₁＝X₀时，则待测气体氧化性与氧气相当；

当X₁＜X₀时，则待测气体氧化性弱于氧气，且X₁越小，待测气体氧化性越弱。

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