SU1488735A1 - Электрохимическая ячейка - Google Patents

Description

Изобретение относится к кулонометрическому анализу состава газовых и парогазовых смесей и может быть использовано для определения концентрации диоксида серы, сероводорода

и других газов в газовых и парогазовых . смесях. Цель изобретения - повышение' чувствительности и упрощение конструкции ячейки. Ячейка содержит корпус с

Изобретение относится к области кулонометрического анализа состава газовых и парогазовых смесей и может быть использовано для определения концентрации диоксида серы и других газов, сероводорода и других газов в газовых и парогазовых смесях.

Целью изобретения является повышение чувствительности ячейки и упрощение конструкции.

На фиг. 1 дана электрохимическая ячейка, общий вид в разрезе; на фиг, 2 - расположение электродов на электрододержателе.

Электрохимическая ячейка имеет корпус 1 с йрышкой 2, выполненные

2

крышкой, в который налит электролит. Внутри корпуса установлен электрододержатель, по наружному периметру которого расположены параллельно друг другу генераторный рабочий электрод, измерительный рабочий электрод, вспомогательный к измерительному и вспомогательный к генераторному электроды, выполненные в виде сетки. В верхней части ячейки стенки электрододержателя и крышка корпуса образуют камеру, в нижней части которой имеются отверстия для отекания электролита с растворенным в нем анализируемым газом. Внутри электрододержателя проходит эргазлифтная трубка, которая нижней своей частью сообщается с внутренним объемом корпуса, а верхней частью - с камерой. К нижней части эргазлифтной трубки подсоединен канал для ввода анализируемой смеси.

2 ил.

из оргстекла. В крышке имеются два отверстия: со штуцером 3 для ввода анализируемого газа и штуцером 4 для отвода газа-носителя.

К штуцеру 3 подсоединен канал 5, по которому проходит анализируемый газ. Внутри корпуса 1 установлен электрододержатель 6, корпус которого выполнен из оргстекла. Внутри корпуса электрододержателя 6 проходит эргазлифтная трубка 7, сообщающаяся нижней своей частью с внутренним объемом ячейки, в который залит электролит 8. К нижней части эргазлифтной трубки 7 подведен канал 5 для ввода анализируемого газа. Верхней

511 ,„,1488735

3

1488735

4

своей частью эргазлифтная трубка 7 сообщается с камерой 9, образованной корпусом электрододержателя 6 и крышкой 2. В нижней части камеры 9 радиально расположены отверстия 10. По периметру электрододержателя 6 расположёны параллельно друг другу электроды: генераторный рабочий электрод 11, вспомогательный к генераторному ,θ электрод 12, измерительный рабочий электрод 13 и вспомогательный к измерительному электрод 14. Электроды выполнены из платиновой сетки.

Электрохимическая'ячейка работает 15 следующим образом.

Анализируемый газ (парогазовая смесь), содержащий например,.30^,

НСЫ, Н^З и др. газы, поступает через штуцер 3 по каналу 5 в нижнюю часть 20 трубки 7 и, используя принцип эргазлифта, захватывает часть электролита и поступает в камеру 9, из которой через отверстия 10 стекает тонкой пленкой по стенкам электрододержа- 25 теля. По мере.движеиия по трубке, 7 анализируемый газ растворяется в объеме электролита и, достигнув по-, верхности генераторного электрода 11. вступает в реакцию с титрантом, вы- 30 рабатывающемся на этом электроде Вг^. Выработанный титрант в пленке электролита реагирует с поступающим в ячейку восстановителем:

И^О+ЗО^+Вг^ЗО^+Н^+Вг^-. ³⁵

Избыток титранта восстанавливается на измерительном электроде 13, расположенном параллельно генераторному, по уравнению реакции 40

В1^-^+2е-*-2Вг^-.

Для' осуществления' полноты индикации состояния титрования измерительный электрод функционирует в.потен- 45 циостатическом режиме. Электроды 14 и 12 служат в качестве вспомогательных для функционирования электродов 11 и 13 „

Основным достоинством изобретения является высокая чувствительность ячейки (от 0 до 1 ПДК), обусловленная полнотой и быстротой реакции анализируемого вещества с титрантом. Этому способствует расположение 55 электродов, работающих в тонкой пленке электролита. Соотношение л, площади электрода к объему электролита обеспечивает время реагирования не более 60 с (в известном 180— 200 с) и полноту реакции.

Устройство проще по конструкции поскольку не требуется камеры с запасным электролитом. Перечисленные преимущества обусловлены применением электродов, работающих в тонкой пленке электролита. Такие системы работают, примерно, в 20 раз эффективнее по сравнению с полностью погруженными. Благодаря тонкой пленке диффузионный поток электроактивного вещества к поверхности электрода увеличивается. Это аналогично эффекту увеличения скорости перемешивания и повышения концентрации газа для полностью погруженного электрода в ячейках барботажного типа. В тонкой пленке электролита поверхность электрода играет роль катализатора. Как известно, основным параметром кулонометрических ячеек, влияющих на время реагирования, является соотношение площади электрода к объему раствора электролита. Это соотношение является максимальным для электродов, работающих в пленочном режиме, что. обуславливает меньшее время реагирования в пленке электролита по сравнению с ячейками барботажного типа.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Электрохимическая ячейка,включающая корпус с крышкой, содержащий электролит, канал для ввода анализируемой среды, канал для вывода непрореагировавшей смеси, индикаторный электрод в виде сетки, отличающая с я тем, что, с целью повышения чувствительности измерения и упрощения конструкции, в корпусе установлен электрододержатель, по наружному периметру которого последовательно расположены параллельно друг ДРУгу генераторный рабочий электрод, измерительный рабочий электрод, вспомогательный к измерительному электрод и вспомогательный к генераторному электрод, а внутри электрододержателя выполнен сквозной канал, который нижней частью сообщен с внутренним объемом корпуса, а верхней частью с камерой, образованной стенками электрододержателя и крышкой, причем по периметру нижней части камеры расположены отверстия.

   1488735

   выход непрареагировав-К шеи анализа-} руемой смеси

   9 Ζ ⁴

   >" 'ΐίϊ

   за/

   11

   13

   14

   Фиг. 2