PL99010B2

PL99010B2 -

Info

Publication number: PL99010B2
Authority: PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest czujnik elektrochemiczny do pomiaru stezen gazów, zwlaszcza H2S, RHS, C02, NO, N02, NH3, S02, bezposrednio w srodowisku gazowym.Znane czujniki elektrochemiczne sluzace do oznaczania stezen gazów rozpuszczonych uprzednio w cie¬ czach, zlozone z odpowiedniej elektrody jonoselektywnej i odniesienia, umocowanych we wspólnym korpusie stanowiacym zbiornik elektrolitu, którego dnem jest membrana z tworzywa sztucznego. Po zanurzeniu czujnika w badanym roztworze przez membrane dyfunduje gaz do wewnetrznego elektrolitu, w którym ulega dysocjacji.Powstale jony powoduja zmiane potencjalu elektrody jonoselektywnej zgodnie z równaniem Nernsta: RT E; = E* + l„'ai i a ni nF Zasadnicza wada takich urzadzen jest koniecznosc przeprowadzenia przed pomiarem absorpcji oznaczanego gazu do fazy cieklej. W ukladach pomiarowych przystosowanych do pracy w sposób ciagly absorpcja gazów odbywa sie w pluczkach przeplywowych lub skruberach zasilanych roztworem sorbujacego elektrolitu. Elektro¬ lit z zaabsorbowanym gazem jest wprowadzany nastepnie do naczynia pomiarowego z czujnikiem elektrochemi¬ cznym. Powoduje to znaczne opóznienie i duza bezwladnosc sygnalu czujnika oraz wiaze sie z koniecznoscia regeneracji elektrolitu sorpcyjnego w przypadku obiegu zamknietego lub jego uzupelniania w ukladzie otwar¬ tym.Celem wynalazku bylo skonstruowanie czujnika do pomiaru stezen gazów bezposrednio w srodowisku2 99 010 gazowym. Czujnik elektrochemiczny posiada elektrode jonoselektywna i odniesienia, które sa kontaktowane z warstewka elektrolityczna nasycona elektrolitem. Do warstewki elektrolitycznej nastepuje dyfuzja oznaczanych gazów. Czujnik elektrochemiczny w innym wykonaniu ma obydwie elektrody zanurzone w malej ilosci elektrolitu nasycajacego nieprzerwanie warstewke elektrolityczna umieszczona po zewnetrznej stronie membrany dyfuzyjnej. Warstewka elektrolityczna ma grubosc maksymalnie 0,5 mm i wykonana jest z tworzywa sztucznego lub naturalnego o strukturze porowatej lub zelowej.Czujnik pomiarowy wedlug wynalazku moze byc uzywany do pomiaru stezen gazów bezposrednio w srodowisku gazowym. Odznacza sie niewielkimi, w porównaniu z dotychczas stosowanymi rozwiazaniami, opóznieniami zmian sygnalu i wysoka czuloscia, przy równoczesnej prostocie i latwosci montazu.Czujnik elektrochemiczny do pomiaru stezen gazów zostal przedstawiony schematycznie na rysunku w postaci fig. 1 i fig, 2. Fig. 1 przedstawia czujnik, w którym elektroda jonoselektywna 1 i odniesieniowa 2 sa skontaktowane z warstwa elektrolityczna 3 wykonana z tworzywa sztucznego lub naturalnego o strukturze porowatej lub zelowej, nasyconej elektrolitem o niskiej lotnosci. Czujnik pokazany jako fig. 2 ma elektrody: jonoselektywna 1 i odniesienia 2 zanurzone w malej ilosci elektrolitu 5 skontaktowanego z membrana dyfuzyjna 4 i warstwa elektrolityczna 3. Elektrody umieszczone sa we wspólnym korpusie obudowy 6 i polaczone z miernikiem potencjalu. • Dzialanie czujnika wedlug wynalazku jest nastepujace. Oznaczany gaz, zwykle jeden ze skladników mieszaniny, np. powietrza, ulega sorbcji i dyfunduje wglab warstewki elektrolitycznej 3 ulegajac tam dysocjacji.Stezenia jonów w warstewce elektrolitycznej 3 sa proporcjonalne do stezen parcjalnych skladników mieszaniny gazowej. Szybkosc procesu dyfuzji i zwiazana z tym dynamika sygnalu czujnika zalezy od grubosci warstewki elektrolitycznej. Warstewka elektrolityczna o grubosci powyzej 0,5 mm wykazuje znaczne opóznienia sygnalu wywolane malymi szybkosciami procesu dyfuzji oznaczanych skladników.Czujnik elektrochemiczny do pomiaru stezenia np. siarkowodoru w powietrzu posiada elektrode jonoselek¬ tywna siarczkowo-srebrowa 1 i kalomelowa elektrode odniesienia 2 umieszczone wewnatrz obudowy korpusu oraz skontaktowane z warstewka elektrolityczna 3, znajdujaca sie w dnie obudowy korpusu, wykonana z zelu akrylowego nasyconego elektrolitem. Czujnik wykazuje zaleznosc potencjalu od cisnienia siarkowodoru w powie¬ trzu wedlug równania Nernsta: Opóznienia zmian sygnalu czujnika wahaja sie od 1 do 300 sekund, przy czulosci oszacowanej ekstrapola¬ cyjnie na poziomie 10"6 g/m3.Czujnik wedlug wynalazku moze byc w dogodny sposób montowany w punktach pomiarowych na rurociagach, w zbiornikach, reaktorach, w instalacjach technologicznych i wielkolaboratoryjnych, jak równiez moze byc stosowany w laboratoriach badawczych. PL

Claims

Zastrzezenia patentowe 1. Czujnik elektrochemiczny do pomiaru stezen gazów bezposrednio w srodowisku gazowym posiadajacy elektrody: jonoselektywna i odniesienia, znamienny tym, ze ma warstewke elektrolityczna (3) z tworzy¬ wa sztucznego lub naturalnego, nasycona elektrolitem o niskiej lotnosci, z która skontaktowane sa elektrody: jonoselektywna (1) i odniesienia (2).
2. Czujnik elektrochemiczny do pomiaru stezen gazów bezposrednio w srodowisku gazowym posiadajacy elektrody: jonoselektywna i odniesienia, zanurzone w elektrolicie oraz membrane dyfuzyjna, znamienny tym, ze ma warstewke elektrolityczna (3) z tworzywa sztucznego lub naturalnego nasycona elektrolitem, znajdujaca sie po zewnetrznej stronie membrany dyfuzyjnej (4).
3. Czujnik wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze tworzywo, z którego wykonana jest warstewka elektrolityczna (3) ma strukture porowata lub zelowa.99 010 fcss 3S35SSS3 W, "«*( s A VvRvnn« Bf* PL