DE2247697A1

DE2247697A1 - Einrichtung zum quantitativen nachweis von schwefelwasserstoff, schwefeldioxid, stickstoffmonoxid und stickstoffdioxid

Info

Publication number: DE2247697A1
Application number: DE19722247697
Authority: DE
Inventors: Harald Dr Phil Nat Boehm; Jochen Heffler
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1972-09-28
Filing date: 1972-09-28
Publication date: 1974-04-18
Also published as: NL7313311A; BE805208A; FR2207604A5

Description

I/ i c e χι ΐ :L a

Pat ent.-Verwal tuug ν, -·GinbH 6 Frankfurt, Theodox'-~St-ern.-Kai 1

Sclmb/er F 72/83

Einrichtung zum quantitativen Nachweis von Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxid, Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zuiu quantitativen Nachweis von Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxid, Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid.

Die vorstehend genannten Schwefel- und Stickstoffverbindungen sind unangenehm riechende und sehr giftige Gase, so daß für .".ie mit diesen Gasen in Berührung kommenden Personen Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden müssen. Dies drückt sich in den niedrigen MAK-Werten aus. Es besteht daher ein Bedürfnis, sowohl die Menge als auch die Konzentration dieser Gase zu erfassen.

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Hierfür sind sogenannte Gasspürrohrchen bekannt, die jedoch sehr xmgennue Meßwerte ergehen und keine kontinuierliche Erfasfmiig der Kon^G und Konzentration erlauben. E." iiind ferner Iri:Cr£:.rot~G.asaT5.uXyKatoren bekannt, die jedoch einen beträchtlichen technischen Aufwand benötigen, ein hoheu Gewicht und große Abmessungen haben und somit nicht als tragbare, leicht ortsveränderliche Einrichtungen geeignet sind. Schließlich ist eine elektrochemische Zelle mit Ag-Elektrodeii bekannt, die jedoch nur im ppb-Bcreich anwendbar ist (DT-OS 1 773 795).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und robuste Einrichtung zu schaffen, mit der ein quanti tativer Nachweis der genannten Verbindungen in Gasgeniischen, insbesondere Luft, in Bereich von ppm bis zu 100 Vol. % möglich ist. Die Erfassung soll ferner kontinuierlich sein. Die Einrichtung soll ' Qu er entp fin dl ic Wc ei ten vermeiden, tragbar sein und durch ungeschultes Personal bedienbar sein. Außerdem soll die Einrichtung als Meßwertgeber für Hegel- und Steueranlagen einsetzbar sein«

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine elektrochemische Zelle ν rwendet wird, die aus zwei Gasdiffusionselektroden mit katalytisch aktivem Material besteht, zwischen denen ein Elektrolyt angeordnet ist, während sich an die dem Elektrolyten' abgewandten Oberflächen der Elektroden Gasräume anschließen, von

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denen der· eine unmittelbar eins ku u.tj tor suchende G.a« erhält und dem anderen Gast-nun ein selektives Adso3."ptioiir.:- filter vorgeschaltet ist.

Die Erfindung wii-d nachstehend anhand eines in der Zeichnung seheraatisch dar gostellten AusführangHbtsicpieles näher ei"läutert» Es aeigen

Fig. 1 eine Einrichtung für den Nachweis von a.B, HS, Fig. 2 eine für den Nachweis me Irr er ex¹ Komponenten erweiterte Einrichtung.

Die Einrichtung nach dex- Fig. ί besteht aus einer elelrtrocheraisehen Zelle mit einem Gehäiise 1, das mit GaseinläS" sen a,b und Gasauslässen c, d versehen ist. Im Gehäuse sind mit Abstand zwei gleichartige Elektroden 2, 3 eingeordnet, die als Gasdiffusionselelctroden. ausgebildet sind, wie sie bei Brennstoffzellen bekannt sind. Als Katalysator ist zweckmäßig Aktivkohle vervrendet. Als Elektrolyt 4 kann eine Säux-e dienen, beispielsweise 2n H₀SO, . Der Elektrolyt kann von einer Matrisc festgehalten werden, die beispielsweise aus einem keramischen, porösen Material besteht. Es kann auch ein mit Stärke oder Cellulose eingedickter Elektrolyt verwendet werden. Schließlich kann auch eine lonenaustauscherraembran verwendet werden, wobei dann die Elektroden 2, 3 mit dieser Membran fest verbunden sind.

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Die Elektrode 2 .: ;vt die iießclrktrode und die Elektrode i :it die Vor gleich.·:-elektrode . I.jei do -Gaadiffusi ons elektroden bestehen aus Aktivkohle nit einer,! Kunststoff wie Polyäthylen οdei' lxO.ytetrr; f.Vaorüt'iylen als Bindematerial. An die vom Elektrolyten k abgekehrten 0?> er flächen der Elektroden 2, 3 «chlit-fßexi sich Ga^raunio ^, 6 an. Au die Elektroden ί'., 3 ist ein S tr οικείο;us er r.n ^e schaltet. Das zu untersuchende Gan^ciiiiicli gelr.rigt einex-soits unraittelbar übci" die Leitung 10 an den Gaseil «iß a des Gasrautnes und audex-crijeits über ein Adcorptioiisfiltex" 7 und Leitung 1:1 an den Gaseinlaß b de.y Gasraun:es 6, der der Vergleichselektrode 3 zugeordnet ist.

Im Betrieb der Einrichtung wird also in den Gasraum 5 für die Meßelektrode 2 die Hälfte des zu untersuchenden Gases eingeleitet, welches den Gasraum 5 durchströmt und damit an der Oberfläche der Meßelektrode 2 entlang streicht. Die andere Hälfte des zu untersuchenden Gases passiert das Filter 7» in welchem selektiv H₀S entfernt wird, und durchströmt dann den Gasraum 6 und streicht damit an der Oberfläche der Vergleichselektrode 3 entlang. Das Filter 7 kann beispielsweise aus einer Schüttung von mit Bleiacetat belegtem Silicagel bestehen, das H₂S vollständig adsorbiert.

Der Elektrode 2 wird somit das Meßgas und der Elektrode das Vergleichsgas (Meßgas ohne H₀S) zugeführt. Durch

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diese Unpyrometrie vrejrdmi die Potentiale der glcichnrtig. ausgebildeten Elektroden 2, 3 verändert „_ Bo:'' J£ur ζ Schluß tritt .Stromfluß a^^f; die Größe des Stromes i ist direkt vorn II S-Gelicvlt des zu untertaichendöii Gasgemisches abhängig raid dient als Haß für den II S-Gehalt in-diesem Gasgemisch» Da die sich ex'gebeiideu Ströme ausreiclienclo GrbXJe haben ( 1% ^= ·"-3.,5 ΗΐΛ ), ist als Anzeigeeinrichtung lediglich ein Strommesser 8 ohne VerGtärlcerschaltung erforderlich.

Mit der Einrichtung nach der Fig. 2 lassen sich auch SO₀„ NO und NO₀ als Gasbestandteile elektrochemisch erfassen. Fiir jede Komponente ist ein selektives Adsorp~ tionsfilter 12, i3 und 1A vorgesehen. Die einzelnen Komponenten werden nacheinander gemessen» Hierfür werden in den Leitungen angeordnete Umsehalthähne 1$ betätigt, durch die bei einer Messung auch jeweils eines der Filter 12, 13, l4 dem Gaseinläß b des Gasraumes 6 vorgeschaltet wird.

Als Filtersubstanz kann KOH, KMnO^, PbO₂, NH₃OH u*ä. ■ verwendet werden.

Patentansprüche

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Claims

L i c θ Ii t i a

Pateut-Vervjraltxmss-Giabli
6 Frankfurt, Theodor-Stom-Kai 1

Schub/cr F 72/83

Patentansprüche

1» Einrichtung zum quantitativen Nachweis von Schwefel»· wasserstoff, Schwefeldioxid, Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrochemische Zelle verwendet ist, die aus zwei Gasdiffviöionselektroden (2, 3) mit katalytisch
aktivem Material besteht, zwischen denen ein Elektrolyt (h) angeordnet ist, während sich an die deni Elektrolyten (4) ab^ewandten Oberflächen der Elek* , troden (2, 3) Gasräumo (5t 6) anschließen, von denen der eine Gasraum (5) unmittelbar das zu untersuchende Gas erhält und dem anderen Gasraum (6) ein selektives Adsorptionsfilter (7) vorgeschaltet ist.

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2. Einrichtung iiacli Aiisprcuch I₅ dadiircli geJconjisei. cKnot, daß das lcatalytiscli rJitive Material Aktivkohle ist.

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