SU1749815A1

SU1749815A1 - Электрохимический датчик дл определени содержани монооксида углерода

Info

Publication number: SU1749815A1
Application number: SU894678147A
Authority: SU
Inventors: Юрий Миронович Вольфкович; Галина Владимировна Штейнберг; Нина Азраиловна Уриссон; Лев Николаевич Мокроусов; Валерий Константинович Фоканов
Original assignee: Институт Электрохимии Им.Акад.А.Н.Фрумкина
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1989-03-10
Publication date: 1992-07-23

Abstract

Сущность изобретени : в датчике, содержащем рабочий (чувствительный) электрод , противоэлектрод и электрод сравнени , контактирующие с ионообменной мембраной, ионообменна пропитана концентрированной серной кислотой с концентрацией 25-60% и находитс в контакте с пористой гидрофильной пластиной из непровод щего материала, пропитанной серной кислотой той же концентрации. 2 ил. 1 табл.

Description

Ч-

w

Ё

Изобретение относитс к электрохимическим газоанализаторам дл определени вредных примесей в воздухе и производственных средах, в частности к электрохимическим датчикам дл определени монооксида углерода.

Известен электрохимический датчик дл определени вредных примесей в газах, например СО, N02, алкогол и т.д., электрохимическа чейка которого содержит чув- ствительный рабочий электрод, противоэлектрод и электрод сравнени , контактирующие с ионообменной мембраной , служащей электролитом. Мембрана полностью пропитана водой или дл обеспечени большей чувствительности - разбавленной серной кислотой (концентраци не выше 15%). Подпитка мембраны осуществл етс из резервуара с водой, расположенного в той же чейке. Анализируемый

газ перед поступлением в чейку увлажн етс в специальном устройстве до достиже- ни 100%-ной влажности и затем прокачиваетс через чейку.

Недостатками этого датчика вл етс ограниченный температурный интервал, в котором он может работать, поскольку ниже 0°С вода в резервуаре замерзнет, а также необходимость предварительного увлажнени анализируемого газа до полного насыщени , т.е. усложнение конструкции датчика за счет специальных устройств дл увлажнени и прскачки газа. Без этих устройств мембрана в чейке пересыхает и датчик выходит из стро . Этот датчик не может также эксплуатироватьс в нестационарных услови х, например, в транспорте, в космических аппаратах, где возникают большие ускорени или невесомость. В этих услови х может нарушатьс контакт между жидко 1 Jb о

00

сл

стью в резервуаре и ионообменной мембране , что несовместимо с нормальной работой датчика.

Целью изобретени вл етс возможность измерений в широком диапазоне влажности и температуры анализируемого газа, а также в нестационарных услови х эксплуатации датчика и упрощение его конструкции за счет исключени устройств дл увлажнени и прокачки анализируемого газа ,

На фиг.1 представлена схема электрохимического датчика; на фиг.2 - градуиро- вочные пр мые.

Схема содержит рабочий электрод 1, противоэлектрод 2, электрод 3 сравнени , ионообменную мембрану 4, пористый гидрофильный слой 5 из непровод щего материала , корпус 6 чейки датчика, токоотводы 7 электродов.

Рабочий электрод с платиновым катализатором плотно контактирует с ионообменной мембраной МФ-ЧСК, противоэлектрод и электрод сравнени плотно контактируют с другой стороной ионообменной мембраны , служащей электролитом, пористый слой из гидрофильного непровод щего материала минпласт контактирует с ионообменной мембраной по периметру. Мембрана и пористый слой пропитаны 25-60%-ной серной кислотой. Через газовую камеру чейки датчика пропуска ют анализируемый газ и измер ют ток окислени монооксида углерода.

На фиг. 2 представлены градуировоч- ные пр мые, полученные при различной влажности и температуре газа; пр мые 1,2 и 3 получены соответственно при -10, +20 и +50°С и при влажности 70,80 и 75%, а пр - мые4 и 5 - при 20°С и влажности 30 и 100%. Поверочна смесь состоит из азота и монооксида углерода. Измер ют чувствительность (К, мкА/рр - ток окислени СО при концентрации Ipp) и стабильность показаний во времени при различной влажности и температуре анализируемого газа.

Результаты измерений представлены в виде градуировочных пр мых на фиг. 2 и в таблице.

Датчик обеспечивает стабильные показани при высокой чувствительности в течение дес тков часов при концентрации пропитывающей серной кислоты 25-60%.

Выше концентрации 60%, например при 61%, заметно падает чувствительность, а при концентрации ниже 25%, например при концентрации 23%, существенно снижаетс врем стабильной работы.

Градуировочные характеристики датчи ка (фиг.2) свидетельствуют о пропорциональной зависимости тока от концентрации монооксида углерода. Пропорциональность сохран етс при температурах газа от минусовых до высоких, а также при различной влажности газа. Специальные определени концентрации монооксида углерода при встр хивании датчика с частотой 278 в минуту при одновременном вращении 26 об/мин на приборе СММ дают такие же

результаты, как и полученные в тех же услови х без встр хивани (опыт 4).

Таким образом, датчик позвол ет определ ть содержание монооксида углерода в газах с высокой чувствительностью в широком диапазоне температур и влажности, а также в нестационарных услови х. Датчик имеет простую конструкцию, так как в нем отсутствуют устройства дл увлажнени и прокачки газа.

Claims

Формула изобретени

Электрохимический датчик дл определени содержани монооксида углерода в газах, включающий рабочий электрод, противоэлектрод и электрод сравнени , контактирующие с ионообменной мембраной, о т- личающийс тем, что, с целью обеспечени возможности измерени в широком диапазоне влажности и температуры анализируемого газа и в нестационарных услови х эксплуатации датчика, а также дл конструкции датчика, ионообменна мембрана пропитана 25-60%-ной серной кислотой и находитс в контакте с пористым гидрофильным слоем из неэлектропроводного материала, пропитанного серной кислотой той же концентрации.

Фиг.1

OUw too

. 2