Przedmiotem wynalazku jest analizator skladu roztworów gazowych.Znany chemiczny analizator Orsata sklada sie z cylindrycznej miernicy do mierzenia objetosci gazów w tych samych warunkach temperatury i cisnienia. Miernica w górnej czesci wyposazona jest w trójdrozny kurek umozliwiajacy przetlaczanie próbki gazu kolejno do równolegle polaczonych naczyn absorpcyjnych wypelnionych odpowiednimi odczynnikami, które maja zdolnosc absorbowania lub utleniania tylko jednego skladnika roztworu gazowego. Dzialanie odczynników polega na przeprowadzeniu skladnika gazowego w cialo stale lub na jego utlenieniu. Wada tego analizatora jest zmniejszanie sie wlasnosci absorpcyjnych odczynników w miare dokonywania pomiarów. Ponadto analizator mierzy lacznie udzial C02 iS02 w roztworze bez mozliwosci ich rozdzielenia. Dokladnosc pomiaru nie przekracza 0,1% z powodu pomiaru objetosci gazów przed i po sorpcji skladnika gazowego. Ponadto analizator Orsata jest aparatem niszczacym próbke gazowa co uniemozliwia przeprowadzenie pomiaru kontrolnego tej samej próbki.Do analizy skladu roztworów gazowych sluzy takze chromatograf gazowy skladajacy sie z kolumn umieszczonych w termostacie z regulowana temperatura. Przed kolumnami zabudowany jest regulator umozliwiajacy przeplyw gazu nosnego przez kolumny ze stala predkoscia. Gaz po wyjsciu z kolumn przeplywa przez czujnik polaczony z rejestratorem do zapisu wyników analizy w postaci wykresu. Podzial analizowanego roztworu gazowego dokonuje sie w kolumnach chroma-tograficznych wypelnionych materialem, przeznaczonych do dokonywania analiz. Próbke gazowa roztworu badanego wprowadza sie wprost do strumienia gazu nosnego. Na czastki próbki gazowej przeplywajacej przez kolumny dzialaja sily hamujace, zalezne od rodzaju czastek skladnika i spowodowane fizyko-chemicznym oddzialywaniem wypelniania kolumn. W czasie tego procesu zachodzi podzial czastek skladnika gazowego na oddzielne partie, które przedostaja sie wraz z gazem nosnym do detektora. Wada chromatografów gazowych jest koniecznosc czestego cechowania kolumn z powodu zmieniania sie wlasnosci ich wypelnienia. Ponadto interpretacja wyników pomiarów jest bardzo czasochlonna, a w czasie pomiaru próbka badanego gazu zostaje zniszczona, co uniemozliwia przeprowadzenie pomiaru kontrolnego.2 107 075 Analizator skladu roztworów gazowych wedlug wynalazku sklada sie z komory pomiarowej wyposazone] w przewody doprowadzajacy i wyprowadzajacy, posiadajace szczelne zamkniecia. Komora pomiarowa ma chlodzenie zewnetrzne, a calosc jest izolowana cieplnie izolacja i umieszczona w korpusie. W komorze pomiarowej znajduja sie czujniki temperatury pierwszy do pomiaru temperatury scianki i drugi do pomiaru róznicy temperatur miedzy scianka komory pomiarowej, a roztworem badanym oraz czujnik cisnienia. Czujniki temperatury, pierwszy i drugi, wyposazone sa w mierniki temperatury, a czujnik cisnienia jest polaczony z miernikiem cisnienia. Szczelnymi zamknieciami znajdujacymi sie na przewodach doprowadzajacym i wyprowadzajacym sa zawory, natomiast chlodzenie zewnetrzne jest w postaci wezownicy, lub sa nim wymienniki przylegajace bezposrednio do komory pomiarowej, a do wymiennika przylega wezownica.Czujnikami temperatury analizatora sa korzystnie termopary.Za pomoca analizatora wedlug wynalazku mozna oznaczac wiecej skladników, przy czym istnieje mozliwosc wielokrotnego powtórzenia pomiaru tej samej próbki.Wynalazek pokazano w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój pionowy analizatora, a fig. 2 jego przekrój poprzeczny.Komora pomiarowa 1, wyposazona jest w przewody doprowadzajacy 2 i wyprowdzajacy 3 posiadajace zawory. Komora 1 ma chlodzenie zewnetrzne 4 w postaci wezownicy, a calosc jest izolowana cieplnie izolacja 5 i umieszczona w korpusie 6. W komorze pomiarowej 1 znajduja sie dwie termopary, pierwsza 7 do pomiaru temperatury scianki i druga 8 do pomiaru róznicy temperatur miedzy scianka komory pomiarowej 1, a roztworem badanym, oraz czujnik cisnienia 0. Termopary, pierwsza 7 i druga 8 wyposazone sa odpowiednio w mierniki temperatury pierwszy 10 i drugi 11 a czujnik cisnienia 9 polaczony jest z miernikiem cisnienia 12.W analizatorze wedlug wynalazku wykorzystane jest zjawisko kondensacji skladników w warunkach izochorycznych, podczas obnizania temperatury roztworów gazowych. W trakcie ochladzania roztworu gazowego, którego próbke umieszcza sie w komorze pomiarowej 1 analizatora obniza sie jego cisnienie spowodowane obnizeniem temperatury i czesciowa kondensacja skladnika zalezna od temperatury roztworu. Gdy znana jest temperatura i cisnienie gazu na poczatku zjawiska kondensacji danego skladnika mozna na podstawie znanych zaleznosci termodynamicznych wyznaczyc calkowity udzial tego skladnika w roztworze gazowym. Dla zwiekszenia dokladnosci pomiarów uwzgledniania sie wplyw rozszerzalnosci termicznej naczynia pomiarowego.Przyklad. W pierwszej kolejnosci nalezy wyznaczyc udzial pary wodnej. Przystepujac do pomiaru doprowadza sie do wymiennika cieple 4 gaz grzejny i reguluje sie jego przeplyw oraz temperature, celem osiagniecia na sciankach komory 1 temperatury 100°C, która mierzy sie miernikiem 10. Nastepnie otwiera sie zawory na przewodach doprowadzajacym 2 i wylotowym 3. Przez pewien czas plucze sie komore 1 gazem badanym. Po zamknieciu zarówno na przewodach 2 i 3 az do chwili wyrównania sie temperatury gazu i scian co wskazuje miernik 11 (At ¦ 0). Nastepnie odczytuje sie z miernika 10 temperature (przykladowo: tz * 100°C) a z miernika 1 i 2 — cisnienie próbki gazu w komorze 1.Cisnienie to w przykladzie wynosi Pt «¦ 1/ 105*^r. Po odczycie Ti i Pi do wymiennika ciepla m doprowadza sie gaz chlodny, z ewentualna domieszka na przyklad pary azotu dla osiagniecia na sciance komory temperatury t2 « 0°C.Po wyrównaniu sie temperatury próbki gazu, czego dowodem jest wskazana przez miernik 11 róznica temperatur równa zeru, zapisuje sie wartosc temperatury t2 = 0°C i cisnienia P2 (przykladowo P2"- 71551.LL m Udzial pierwszego skladnika (H2 O) wyznacza sie z wzoru 2 T2 Ti t2 TTTJTTti zw którym Psi 2 jest cisnieniem nasycenia pierwszego skladnika (H20) w temperaturze t2. Przez 0 oznaczono wspólczynnik rozszerzalnosci objetosciowej materialu, z którego wykonane sa scianki komory pomiarowej 1.W przykladzie zalozono, ze komore 1 wykonano ze szkla kwarcowego. Podstawiajac do wzoru na Zi dane liczbowe otrzymuje sie 1 H20 M. mol gazu badanego Po odczytaniu parametrów t2 i P2 mozna przystapic do okreslenia udzialu drugiego skladnika, którym w tym przykladzie jest C02. Obniza sie temperature próbki gazu, regulujac natezenie przeplywu pary azotu, az do osiagniecia temperatury punktu potrójnego C02, to jest t3 = -56,5°C. Po wyrównaniu sie temperatury próbki gazu, czego dowodem jest wskazana przez miernik 11 róznica temperatur równa zeru, zapisuje sie wartosc temperatury t3 = -56,5°C i cisnienie P3 (przykladowo P3 = 53441 -ft^. Podstawiajac odczytane wartosci do wzoru. m107 075 3 Z,.^,^-^-^ •pJHHH-ffru w którym (ML)t jest entalpia sublimacji pierwszego skladnika (H30) i otrzymuje sie Z. - Zco, - 0.07007 ¦ mQl£^ ^ ^* mol gazu badanego Ewentualnie dalsze skladniki roztworu wyznacza sie w sposób analogiczny za wyjatkiem azotu próbki i skladników kondensujacych sie w temperaturach nizszych od temperatury cieklego azotu. W przytoczonym przykladzie w sklad próbki oprócz pary wodnej i dwutlenku wegla wchodzil azot. Udzial azotu w próbce wynosi wiec Z3 - ZN2 -.1,- ZHa O - ZCoa - 0,89673 Zastrzezenia patentowe 1. Analizator skladu roztworów gazowych, znamienny tym,, ze sklada sie z komory pomiarowej (1) wyposazonej w przewody doprowadzajacy (2) i wyprowadzajacy (3) posiadajace szczelne zamkniecia, przy czym komora (1) ma chlodzenie zewnetrzne (4) a calosc jest izolowana cieplnie izolacja (5) i umieszczona w korpusie (6); ponadto w komorze pomiarowej (1) znajduja sie czujniki temperatury, pierwszy (7) do pomiaru temperatury scianki i drugi (8) do pomiaru róznicy temperatur miedzy scianka komory pomiarowej (1), a roztworem badanym oraz czujnik cisnienia (9), przy czym czujniki temperatury, pierwszy (7) i drugi (8) wyposazone sa odpowiednio w mierniki temperatury pierwszy (10) i drugi (11), a czujnik cisnienia (9) polaczony jest z miernikiem cisnienia (12). 2. Analizator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze Jako szczelne zamkniecia znajdujace sie na przewodach doprowadzajacym (2) i wyprowadzajacym (3) posiada zawory. 3. Analizator wedlug zastrz.,1, z n a m i e n n y tym, ze jako chlodzenie zewnetrzne (4) posiada wezownice. 4. Analizator wedlug zastrz. 1, .znamienny tym, ze chlodzenie zewnetrzne (4) stanowia wymienniki przylegajace bezposrednio do komory pomiarowej (1) a do wymienników przylega wezownica. 5. Analizator wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze jako czujniki temperatury posiada termopary.107 075 %Xi/-ua Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl PL