SU1080077A1 - Method of measuring hydrogen partial pressure - Google Patents

Method of measuring hydrogen partial pressure Download PDF

Info

Publication number
SU1080077A1
SU1080077A1 SU823448761A SU3448761A SU1080077A1 SU 1080077 A1 SU1080077 A1 SU 1080077A1 SU 823448761 A SU823448761 A SU 823448761A SU 3448761 A SU3448761 A SU 3448761A SU 1080077 A1 SU1080077 A1 SU 1080077A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
hydrogen
partial pressure
measuring
electrodes
solid proton
Prior art date
Application number
SU823448761A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эрнест Фаррахович Хайретдинов
Никита Георгиевич Хайновский
Николай Фаветович Уваров
Валентина Георгиевна Пономарева
Original Assignee
Новосибирский государственный университет им.Ленинского комсомола
Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья СО АН СССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Новосибирский государственный университет им.Ленинского комсомола, Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья СО АН СССР filed Critical Новосибирский государственный университет им.Ленинского комсомола
Priority to SU823448761A priority Critical patent/SU1080077A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1080077A1 publication Critical patent/SU1080077A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРЦИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ ВОДОРОДА в газах путем измерени  тока, проход 1т1его через чувствительный элемент, состо щий из твердого протонного электролита с нанесенными на его торцовые поверхности электродами из материала , абсорбирующего водород, отличающийс  тем, что, с целью повыиени  точности, перед проведением измерений электроды пол ризуют напр жением, выбранным в пределах 100 - 480 мВ, а в качестве твердого протонного электролита используют кристаллический бисульфат натри . (Л 00 A METHOD FOR MEASURING PARTIAL PRESSURE OF HYDROGEN IN GAS BY MEASURING THE CURRENT, Passing 1T1 of it through a sensitive element consisting of a solid proton electrolyte coated on its end surfaces with hydrogen absorbing material electrodes, characterized in that, in order to improve accuracy, before measuring electrodes They are polarized with a voltage selected from 100 to 480 mV, and crystalline sodium bisulfate is used as a solid proton electrolyte. (L 00

Description

Изобретение относитс  к электро Химическим способам анализа газов и предназначено дл  измерени  парциального давлени  водорода в газообразных смес х, где необходимо ,осуществл ть быстрьй и непрерьтный ко нтроль- состава газа. ; Известен способ измерени  парциального давлени  водорода в газовой смеси, основанный на свойстве водорода восстанавливать окислы до металла. О количестве водорода суд т ао восстановлению окиси метал ла анализируемы газом по реакции восстановлени . Способ основан на пр мой, пропорциональной зависимости количества восстановленного металла от коли чества водорода а анализируемой пробе раза Cl3 К недостаткам известного способа относ тс  инерционность (врем  срабатывани  5-10 мин) и мала  чувствительность . Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ измерени  парциального давлени  водорода.в газах путем измерени  тока, проход щего через чувствительный элемент, состо щий из твердого протонного электролита с нанесенными на его торцовые поверхности платиновыми электродами П2}. . . , . Недостатки данного способа заключаютс  в том, что он обладает большой инерционностью, низкой . точностью измерений и малой селекти ностью. Цель изобретени  - -новыдение точ ности измерений. I Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу измерени  парциального давлени  водорода в газах путем измерени  тока, проход щего через чувствительный элемент, состо щий из твердого протонного электролита с нанесенными на его торцовые поверхности элек тродами из материала, абсорбирующего водород,перед проведением изме рений .электроды пол ризуют напр жением , выбранным в пределах 100 .480 мВ, а в качестве твердого протонного электролита используют крис таллический бисульфат натри . Диапазон величин пол ризуйтего напр жени .ограничиваетс  следующими услови ми: при напр жени х ниже 100 мВ происходит.резкое падение ве личины тока до уровн  фоновых токов; при напр жени х выие 480 мВ происходит выделение водорода на электродах -в результате электрохимического разложени  NaHSO, что приводит к снижению чувствительности датчика, а со временем и к его химической деградации. Способ имеет ограничени  как по верхнему, так и по нижнему пределу измер емых; давлений. Нижний предел может быть ограничен STJOBHeM электронной проводимости , если она относительно велика ( и IO) , а если неизмерш ло ма а , - то заелйчиной минимального тока , которую может замерить измеритeJЦ нa  аппаратура. . Верхний предел измерени  обусловлен уровнем проводимости протонного электролита по основным носител м тока, так как при сли1тлком большой парциальном давлении водорода ток лимитируетс  не постановкой протонов к электролиту, а скоростью их переноса через электролит. Дл  осуществлени  за вл емого способа разработан.чувствительный элемент с твердым протонньзм электролитом из кристаллического бисульфата натри . На чертеже представлена схема чувствительного элемента, На поверхность электролита 1 нанесены электроды 2 из материала, абсорбирующего водород. Это может SsiTb- палладий, никель, графит и др. На электроды 2 от вйешнего источника 3 посто нного тока подаетс  посто нное напр жение. Ток, протекающий при этом чер;еэ электролит, измен етс  измерителем 4. Дл  увеличениЯ электропррводности кристаллический бисульфат, греетс  нагревателем 5 до 90 110®С, при этом его удельна  электропроворность достигает значений 0, 3 . При .температурах ниже электропроводность слишком мала, что приводит к уменьшению пределов измерени  чувствительного элемента, а при более, высоких температурах, чем кристалл термически деградирует с. потерей всех полезных дл  насто щего устройства свойств. При мер . Чувствительный элемент состоит из кристаллического бисульфата натри  с графитовыми электродами, нанесенными из суспензии мелкодисперсного графита в органическом св зующем. Кристалл нагреваетс  до дл  увеличени  его протонной проводимости и длительно (24 ч) пол ризуетс  при посто нном напр жении 450 мВ. За врем  пол ризации ток, измер емый прибором ИМТ-05, падает от вначале до А в мрмент установлени  стационарного значени . Чувствительный элe.энт находитс  в вакууме 10 -10 торр. После пол ризации в систему вводитс  анализируемый газ, содержащий водород. Уже приThe invention relates to electrochemical gas analysis methods and is intended to measure the partial pressure of hydrogen in gaseous mixtures, where necessary, to carry out a fast and continuous control of the composition of the gas. ; A known method for measuring the partial pressure of hydrogen in a gas mixture is based on the property of hydrogen to reduce oxides to a metal. The amount of hydrogen is judged on the reduction of metal oxide analyzed by gas by the reduction reaction. The method is based on a direct, proportional dependence of the amount of reduced metal on the amount of hydrogen and the sample being analyzed. Cl3 times. The disadvantages of this method include inertia (response time 5-10 min) and low sensitivity. The closest to the invention is a method for measuring the partial pressure of hydrogen in gases by measuring the current passing through a sensitive element consisting of a solid proton electrolyte coated with platinum electrodes P2} on its end surfaces. . . , The disadvantages of this method are that it has a high inertia, low. accuracy of measurements and low selectivity. The purpose of the invention is to improve measurement accuracy. I The goal is achieved by the method of measuring the partial pressure of hydrogen in gases by measuring the current passing through a sensitive element consisting of a solid proton electrolyte with electrodes from a material that absorbs hydrogen before its measurements. The electrodes are polarized with a voltage selected within 100.480 mV, and crystalline sodium bisulfate is used as a solid proton electrolyte. The range of polarized voltage values is limited by the following conditions: at voltages below 100 mV, a sharp drop in the current value to the level of background currents occurs; at a voltage of 480 mV, hydrogen is released at the electrodes, as a result of the electrochemical decomposition of NaHSO, which leads to a decrease in the sensitivity of the sensor, and with time to its chemical degradation. The method has limitations on both the upper and the lower limit being measured; pressures. The lower limit may be limited by the STJOBHeM of the electronic conductivity, if it is relatively large (and IO), and if it is not immeasurable, then it is due to the minimum current that the meter can measure on the equipment. . The upper limit of measurement is due to the conductivity level of the proton electrolyte on the main current carriers, since when the hydrogen pressure is too large, the current is limited not by the delivery of protons to the electrolyte, but by the speed of their transfer through the electrolyte. To implement the proposed method, a sensitive element with a solid proton crystal of sodium bisulfate electrolyte has been developed. The drawing shows a diagram of the sensing element. Electrodes 2 from a material that absorbs hydrogen are deposited on the surface of electrolyte 1. This may be SsiTb-palladium, nickel, graphite, and others. A constant voltage is applied to the electrodes 2 from the extrusion source 3 of direct current. The current flowing through the black; ee electrolyte is changed by the gauge 4. To increase the electrical water content, the crystalline bisulfate is heated by heater 5 to 90 110 ° C, while its specific electrovoreness reaches values of 0. At lower temperatures, the electrical conductivity is too low, which leads to a decrease in the limits of measurement of the sensitive element, and at more high temperatures than the crystal thermally degrades c. loss of all useful properties for this device. For example. The sensing element consists of crystalline sodium bisulfate with graphite electrodes deposited from a suspension of finely dispersed graphite in an organic binder. The crystal is heated to increase its proton conductivity and is polarized for a long time (24 hours) at a constant voltage of 450 mV. During the polarization time, the current measured by the IMT-05 instrument drops from the beginning to A in the establishment of a stationary value. The sensitive e.ent is in a vacuum of 10 -10 Torr. After polarization, an analyte gas containing hydrogen is introduced into the system. Already at

310800774310800774

парциальном давлении ЗЮ-торр токПри проведении измерений по предthe partial pressure of the sr-torr current

возрастает до нового стационарноголагаемому способу чувствительностьincreases to the new stationary sensitivity method

значени  2-10, при Ри Ю торрвозрастает на 3 пор дка, обеспечиток возрастает до , а при ваетс  селективность по отноаениюvalues of 2–10, with Pu Ju, the torus increases by 3 orders of magnitude, the provision increases to, and the selectivity with respect to

10 торр - до 5,. к водороду.10 torr - up to 5 ,. to hydrogen.

Claims (1)

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРЦИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ ВОДОРОДА в газах путем измерения тока, проходящего через чувствительный элемент, состоящий из твердого протонного электролита с нанесенными на его торцовые поверхности электродами из материала, абсорбирующего водород, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, перед проведением измерений электроды поляризуют напряжением, выбранным в пределах 100 - 480 мВ, а в качестве твердого протонного электролита используют кристаллический бисульфат натрия.METHOD FOR MEASURING PARTIAL PRESSURE OF HYDROGEN in gases by measuring the current passing through a sensitive element consisting of a solid proton electrolyte with electrodes deposited on its end surfaces made of hydrogen absorbing material, characterized in that, in order to increase accuracy, the electrodes are polarized with voltage before measurements , selected in the range of 100 - 480 mV, and crystalline sodium bisulfate is used as a solid proton electrolyte. 1080077 21080077 2
SU823448761A 1982-04-22 1982-04-22 Method of measuring hydrogen partial pressure SU1080077A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823448761A SU1080077A1 (en) 1982-04-22 1982-04-22 Method of measuring hydrogen partial pressure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823448761A SU1080077A1 (en) 1982-04-22 1982-04-22 Method of measuring hydrogen partial pressure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1080077A1 true SU1080077A1 (en) 1984-03-15

Family

ID=21015282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823448761A SU1080077A1 (en) 1982-04-22 1982-04-22 Method of measuring hydrogen partial pressure

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1080077A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент JP W 54-13901, кл. (i 01 К 27/12, опублик. 1981. 2. Авторское свидетельство СССР 765715, кл. Q 01 N 27/46, 1980 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3691023A (en) Method for polarographic measurement of oxygen partial pressure
US2960870A (en) Method and apparatus for determination of surface areas
Belanger et al. Monitor for hydrogen dissolved in transformer oil
US2991412A (en) Oxygen analyzer
SU1080077A1 (en) Method of measuring hydrogen partial pressure
Midgley Investigations into the use of gas-sensing membrane electrodes for the determination of carbon dioxide in power station waters
US3843489A (en) Method of determining surface area and meter therefor
US3606790A (en) Method for measuring air-fuel ratio
EP0096117B1 (en) Analyzer for chemical oxidizing or reducing agents
SU1048394A1 (en) Hydrogen partial pressure pickup
US3497322A (en) Nitrogen detector
SU1125535A1 (en) Method of measuring partial pressure of nitrogen oxides in gas mixture
Schlechtriemen et al. Solid state electrochemical chlorine gas sensor
US3432404A (en) Method and apparatus for continuously determining the oxygen content of gases
Clegg A solid electrolyte detector for the determination of trace amounts of oxygen in the presence of argon and other gases
WO1985000659A1 (en) Measuring an extended range of air fuel ratio
SU947732A1 (en) Apparatus for determination of hydrogen concentration
SU1749816A1 (en) Carbon monoxide solid-electrolyte transducer
SU1742700A1 (en) Oxygen determination method
SU1133530A1 (en) Device for measuring gas humidity
Gębicki et al. Impedance investigations of amperometric gas sensor containing aprotic solvent
Kaminski et al. Oxygen in Gases
SU1081523A1 (en) Oxygen partial pressure pickup
Schuch Techniques for the Measurement of the Gas Permeability in High Polymers
SU1081501A1 (en) Electrolyte solution concentration measuring method