SU1387072A1 - Method of measuring oxygen partial pressure - Google Patents

Method of measuring oxygen partial pressure Download PDF

Info

Publication number
SU1387072A1
SU1387072A1 SU864097163A SU4097163A SU1387072A1 SU 1387072 A1 SU1387072 A1 SU 1387072A1 SU 864097163 A SU864097163 A SU 864097163A SU 4097163 A SU4097163 A SU 4097163A SU 1387072 A1 SU1387072 A1 SU 1387072A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
oxygen
partial pressure
oxygen partial
cro
ion
Prior art date
Application number
SU864097163A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Дмитриевич Сорокин
Олег Михайлович Вовк
Евгений Борисович Рудный
Лев Николаевич Сидоров
Original Assignee
МГУ им.М.В.Ломоносова
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 МГУ им.М.В.Ломоносова filed Critical МГУ им.М.В.Ломоносова
Priority to SU864097163A priority Critical patent/SU1387072A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1387072A1 publication Critical patent/SU1387072A1/en

Links

Landscapes

  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Description

(21)4097163/24-21(21) 4097163 / 24-21

(22)26.05.86(22) 05/26/86

(46) 07.04.88. Бюл. № 13(46) 04/07/88. Bul № 13

(71)МГУ им. М.В. Ломоносова(71) Moscow State University. Mv Lomonosov

(72)И. Д. Сорокин, 0. М. Вовк, Е. Б. Рудный и Л. Н. Сидоров (53) 621.384(088.8)(72) And. D. Sorokin, 0. M. Vovk, E. B. Rudny and L. N. Sidorov (53) 621.384 (088.8)

(56) Чуфалов Г. И., Мень А. И., Балакирев В. Ф., Журавлева М. Г., Щепеткин А. А. Термодинамика процессов восстановлени  окислов металлов . - М., Металлурги , 1970.(56) Chufalov G. I., Men I. A., Balakirev V. F., Zhuravleva G. G., Schepetkin A. A. Thermodynamics of the reduction of metal oxides. - M., Metallurgi, 1970.

Sidorov L. N., Sorokin Т. D., Nikitin М. I., Skokan Е. V., Effusion Method for Determination of the Election Affinity and Heat of Formation of Negative Lons. - Int. I. Mass-spectrom Ion Phys, 1981, V. 39, p. 311-325.Sidorov L.N., Sorokin, T. D., Nikitin, M.I., Skokan, E.V., Effusion Method for Determination of Negative Lons. - int. I. Mass-spectrom Ion Phys, 1981, V. 39, p. 311-325.

Piacente V., J. Matousek. Mass- spectrometric determination of sodium partial pressures over the system NajO 2Si02 Silikaty XVII, 1973, № 4, p. 269-279.Piacente V., J. Matousek. Mass-spectrometric determination of the sodium overflow of the system NajO 2Si02 Silikaty XVII, 1973, no. 4, p. 269-279.

(54) СПОСО.Б ИЗМЕРЕНИЯ ПАРЦИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ КИСЛОРОДА(54) METHOD OF MEASURING PARTIAL OXYGEN PRESSURE

(57) Изобретение может быть использовано при определении парциальных давлений кислорода в высокотемпературных процессах, в частности МГД- генераторах, химии плазмы, при плавлении металлов. Способ измерени  парциального давлени  кислорода состоит в следукщем. В исследуемую систему ввод т добавку веществ, дающих в насыщенном паре системы отрицательные кислородсодержащие ионы, нагревают исследуемую систему в эффузионной камере, измер ют ионы на масс-спектрометре и рассчитывают парциальное давление кислорода по ионно-молеку- л рному равновесию. Вещества, дающие отрицательные кислородсодержащие ионы: , K2SO(SO, SO, 804), K,jCr04, (CrO;, CrO;), NaPO,(PO, P0,). Способ высокочувствителен (до ) и не требует определени  константы чувствительности аппаратуры. 2 табл.(57) The invention can be used to determine the partial pressures of oxygen in high-temperature processes, in particular MHD generators, plasma chemistry, and the melting of metals. The method for measuring the partial pressure of oxygen is as follows. Additives are introduced into the system under study, giving negative oxygen-containing ions in a saturated system vapor, heating the system under investigation in an effusion chamber, ions are measured on a mass spectrometer, and the oxygen partial pressure is calculated by ion-molecular equilibrium. Substances giving negative oxygen-containing ions:, K2SO (SO, SO, 804), K, jCr04, (CrO ;, CrO;), NaPO, (PO, P0,). The method is highly sensitive (before) and does not require the determination of the sensitivity constant of the apparatus. 2 tab.

Q €Q €

(L

со оо -Jwith oo -J

Изобретение относитс  к измерению парциального давлени  газов в смес х конкретно к измерению парциального давлени  кислорода в насьи-.енных пара сложного состава, и может быть использовано при определении парциа пь- ных давлений кислорода в высокотем пературных процессах, в частности МГД-генераторах, химии плазмы, при плавлении металлов, а также в аналитических цел х.The invention relates to the measurement of the partial pressure of gases in mixtures specifically to the measurement of the partial pressure of oxygen in nasium vapor pairs of complex composition, and can be used to determine the fractional oxygen partial pressures in high-temperature processes, in particular, MHD generators, plasma chemistry , when melting metals, as well as for analytical purposes.

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности.The aim of the invention is to increase the sensitivity.

Способ заключаетс  в том, что в исследуемую систему ввод т добавку веществ, даюшлх в насыщенном паре системы отрицательные кислородсодержащие ионы, нагревают исследуемую систему в эффуэионной камере, изме- р ют ионы на масс-спектрометре и провод т расчет парциального давлени  кислорода по ионно-молекул рному равновесию.The method consists in adding substances to the system under study, giving negative oxygen-containing ions in a saturated vapor system, heating the system under investigation in an effusion chamber, measuring the ions on a mass spectrometer, and calculating the partial pressure of oxygen by ionic molecules. equilibrium.

Вещества, дающие отрицательные кислородсодержащие ионы: Substances giving negative oxygen-containing ions:

, so;, ), к,,сг04,, so ;,), k ,, cr04,

Na,,Cr04 (CrO; , CrO;), NaPO,(POi, PO,) .Na ,, Cr04 (CrO;, CrO;), NaPO, (POi, PO,).

Пример. В систему Na O SiO, (50 мол.% ), не дающую в щенном паре отрицательных кислородсодержащих ионов, ввод т добавку хромата кали . Провод т два опыта с разным количеством добавки: в первом эксперименте на 150 мг NajO SiO вз то 10 мг , что составл ет 2,05 мол.%, во втором случае на 130 мг NaiO-SiOj 1,5 мг , что составл ет 0,36 мал.%. Вещества тщательно перетирают в агатовой ступке, смесь помещают в эффузион- ную камеру, нагревают до 1200-1344 КExample. An additive of potassium chromate is introduced into the Na O SiO system, (50 mol.%), Which does not produce negative oxygen-containing ions in the pupped pair. Two experiments were carried out with different amounts of additive: in the first experiment, 150 mg of NajO SiO was taken as 10 mg, which was 2.05 mol.%, In the second case, 130 mg of NaiO-SiOj, 1.5 mg, which was 0 , 36 small.%. Substances are carefully ground in an agate mortar, the mixture is placed in an effusion chamber, heated to 1200-1344 K

В насыщенном паре по вл ютс  ионы CrOJCrO, которые регистрируют масс- спектрометром. Через отношение зарегистрированных ионных токов рассчитывают отношени  давлени  ионовIn saturated vapor, CrOJCrO ions appear, which are recorded by a mass spectrometer. The ratio of ion pressure is calculated through the ratio of registered ion currents.

) 1() МССгО ,).) 1 () MSSGO,).

р(Сго) iTcro;) )p (sgo) iTcro;))

где Р - парциальное давлет1ие ионов; 1 - измер емый ион1шй ток; М молекул рный вес исшов. По ионн1)-молекул рному равновесию where P is the partial pressure of ions; 1 - measured ion current; Molecular weight ishov. Ion-1) molecular equilibrium

(JrO; +1/2 О, СгО;(JrO; +1/2 O, CrO;

рассчи гъи аю г Kuc. nip .v iacalculate kyi ayu g kuc. nip .v ia

парциальное дал.Ч - Ниеpartial dal. H - Nie

Р(о ) EiciQil. (рссго;) KpJP (o) EiciQil. (pssgo;) KpJ

f i(i 0i) M(cro;) 1 iTcro,) мссгб Т к. f i (i 0i) M (cro;) 1 iTcro,) tc.

5 0 50

5 five

о about

5five

00

5five

00

5five

Константа равновеси  (К ) рассчитываетс  из термодинамических данных участников равновеси  по известным формулам или измер етс  в опытах с известным парциальным давлением кислорода .The equilibrium constant (K) is calculated from the thermodynamic data of the participants in the equilibrium by known formulas or measured in experiments with a known partial pressure of oxygen.

Верхний предел количества добавки определ етс  ее вли нием на активности компонентов системы и составл ет 4 Мол.%. Нижний предел определ етс  чувствительностью аппаратуры и составл ет около 0,1 мол.%.The upper limit of the amount of an additive is determined by its effect on the activities of the components of the system and is 4 mol%. The lower limit is determined by the sensitivity of the apparatus and is about 0.1 mol%.

Парциальное давление кислорода в системе SiOi (50 мол.% Na,0) .представлено в табл. 1.The partial pressure of oxygen in the SiOi system (50 mol.% Na, 0) is presented in Table. one.

В табл. 2 приведены примеры ществ, которые могут быть использованы в качестве добавки дл  определени  парциального давлени  кислорода . В последней колонке рассчитано минимальное парциальное давление кислорода РМИШ KOTdpoe может быть измерено предлагаемым способом.In tab. Table 2 shows examples of substances that can be used as an additive to determine the partial pressure of oxygen. The last column calculates the minimum partial pressure of oxygen RMISH KOTdpoe oxygen can be measured by the proposed method.

Максимальное парциальное давление, которое может быть определено предлагаемым способом, определ етс  кнудсеновским пределом испарени  и равно 10 атм. Таким образом, предлагаемый способ измерени  парциального давлени  кислорода по сравнению с известным позвол ет значительно увеличить чувствительность измер емых парциальных давлений кислорода (до атм), а также исключить вклад давлени  остаточных газов в измер емые величины и не требует определени  константы чувствительности аппаратуры .The maximum partial pressure that can be determined by the proposed method is determined by the Knudsen evaporation limit and is 10 atm. Thus, the proposed method of measuring the oxygen partial pressure as compared with the known one can significantly increase the sensitivity of the measured oxygen partial pressures (up to atm) and also eliminate the contribution of residual gas pressure to the measured values and does not require the determination of the sensitivity constant of the equipment.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ измерени  парциального давлени  кислорода в насыщенных парах сложного состава зффузионным методом , включающим нагревание исследуемой системы в зффузионной камере, масс-спектрометричес,кое измерение ионных токов компонентов пара с последующим расчетом парциального давлени  кислорода, о т л и ч а ю m и и - с   тем, что, с целью повышени  чувствительности, в исследуемую сиетему ввод т добапку веществ, дающих ионы, измер ют их и провод т расчет при нагревании в насыщенном паре сие- парциального давлени  кислорода по темы отрицательные кислородсодержащие ионно-молекул рному равновесию.The method of measuring the partial pressure of oxygen in saturated vapors of complex composition by the diffusion method, including heating the system under study in the diffusion chamber, mass spectrometric measurement of the ion currents of the vapor components, followed by calculating the partial pressure of oxygen In order to increase the sensitivity, the addition of substances that produce ions is introduced into the tested network, they are measured and calculated when the oxygen partial pressure of the oxygen oxygen-containing ion-molecular equilibrium. SOjSO,SOjSO, so, so ро;, ро;so, so ro ;, po; CrOj, CrO CrOj, CrO ТаблицSpreadsheets Таблица 2table 2 k T ° -  k t ° - ( ( °.) У - 3°°°.) Y - 3 °° i; °°- ™ i; °° - ™
SU864097163A 1986-05-26 1986-05-26 Method of measuring oxygen partial pressure SU1387072A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864097163A SU1387072A1 (en) 1986-05-26 1986-05-26 Method of measuring oxygen partial pressure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864097163A SU1387072A1 (en) 1986-05-26 1986-05-26 Method of measuring oxygen partial pressure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1387072A1 true SU1387072A1 (en) 1988-04-07

Family

ID=21248855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864097163A SU1387072A1 (en) 1986-05-26 1986-05-26 Method of measuring oxygen partial pressure

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1387072A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2291229C2 (en) Water electrolysis method and apparatus for determining content of stable isotopes of hydrogen and oxygen
Halas et al. Direct extraction of sulfur dioxide from sulfates for isotopic analysis
Fukatsu et al. Proton conductors of oxide and their application to research into metal-hydrogen systems
Fryburg Enhanced oxidation of platinum in activated oxygen
SU1387072A1 (en) Method of measuring oxygen partial pressure
US4319966A (en) Technique for monitoring SO3, H2 SO4 in exhaust gases containing SO2
Schwandt et al. Hydrogen sensing in molten aluminium using a commercial electrochemical sensor
Norman et al. Mass spectrometric-Knudsen cell study of the gaseous oxides of platinum
Nagano et al. Micro-combustion calorimetry aiming at 1 mg samples
Sinke Enthalpy of dissociation of nitrogen trifluoride
Eastman et al. THE VAPOR PRESSURES OF SILVER, GOLD AND BISMUTH AMALGAMS.
Porat et al. Double‐Solid Electrochemical Cell for Controlling Oxygen Concentration in Oxides
Wires et al. The Dry Carbon Monoxide–Oxygen Flame
Rodebush et al. A LOW TEMPERATURE ELECTROLYTE
Farhi et al. Physico chemical properties of nickel oxide at high temperature
US3605484A (en) Method and apparatus to determine carbon potential in the atmosphere of treatment furnaces
SU1566277A1 (en) Method of measuring parcial pressure of fluorine
Bishop The Ionization Potential of Electrodes in Various Gases
Shain et al. Electrolysis with constant potential: effect of diffusion coefficients on reversible reactions at a spherical electrode
Babeliowsky et al. The Density at 25° C of D2O with Natural Oxygen Isotopic Composition
SU142811A1 (en) Method for determining oxygen and nitrogen in metals
SU1048380A1 (en) Method of determination of general nitrogen content in organic specimens
Benesi et al. Heats of Dilution of Aqueous Solutions of α-and β-Alanine at 25° 1, 2
Pomianek et al. The Equilibrium Saturation with Metal Vapour-a Competitive Method of Activity Determination
RU2053506C1 (en) Solid electrolyte sensor for gas analysis