SU898315A1

SU898315A1 - Primary electrochemical converter of oxygen concentration

Info

Publication number: SU898315A1
Application number: SU802882679A
Authority: SU
Inventors: Тимур Курбанович Хамракулов; Валентина Вартановна Абрамова; Дильшода Мусиновна Хасанова; Мустафа Узакович Джалилов; Рифат Усманович Меметов; Валентина Васильевна Хамракулова; Ахмат Эшкулов
Original assignee: Самаркандский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им. Алишера Навои
Priority date: 1980-02-15
Filing date: 1980-02-15
Publication date: 1982-01-15

Description

Изобретение относитс к газовому анализу, а именно к гальваническим чей . кам цл определени концентрации кислороаа . Известен электрохимический датчик концентрации кислорода, содержащий серебр ный катод и свинцовый анод, погруженные в электролит 1 . Недостатком данного устройства вл етс необходимость предварительного дозировани Кислорода во вспомогательный газ и невозможность использовани датчика при анализе газов, содержащих агрессивные примеси. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс электрохимический датчик дл определени концентрации кислорода, в жидкост х и газовых смес х. Ячейка содержит индикаторный серебр ный проволочный электрод намотанный на фторопластовый п рфорированный корпус и покрытый полиэтиленовой .пленкой. Внутренн часть датчика эапо..пе на кадмиевой электродной массой, которую затем уплотн ют прессованием. Электродна масса пропитана электролитом (27%-ным раствором КОН). Электрический контакт от электродной массы выводитс гфи помощи серебр ной проволоки, котора апрессована в гор чем виде в верхнюю часть корпуса, чем обеспечиваетс полна герметичность токоотводов. В случае индикаторного электрода Контактна проволока вл етс продолжением самого электрода и изолирована от кадмиевой массы фторопластовой трубкой. Катодно-анодна активаци вспомогательного электрода проводитс непосредственно в корпусе чейки. Калибрационные параметры датчика остаютс посто нными в течение 1 г, 2 . Недостатком известной чейки, несмотр на посто нство к а либр ад ионных характеристик, вл етс ухудшение динамических и метрологических характернотик при длительной работе датчика за счетспекани кадмиевой активной электродной массы.The invention relates to gas analysis, namely, to electroplating whose. The cam is used to determine the concentration of oxygen. A known electrochemical oxygen concentration sensor containing a silver cathode and a lead anode immersed in electrolyte 1. The disadvantage of this device is the need to pre-dose Oxygen into the auxiliary gas and the inability to use the sensor in the analysis of gases containing aggressive impurities. The closest technical solution to the present invention is an electrochemical sensor for determining the concentration of oxygen in liquids and gas mixtures. The cell contains an indicator silver wire electrode wound on a fluoroplastic porous body and covered with polyethylene film. The internal part of the epo sensor is on the cadmium electrode mass, which is then compacted by pressing. Electrode mass is impregnated with electrolyte (27% KOH solution). The electrical contact from the electrode mass is outputted by the help of silver wire, which is hot pressed in the upper part of the housing, thus ensuring complete tightness of the current leads. In the case of the indicator electrode, the Contact wire is a continuation of the electrode itself and is isolated from the cadmium mass by a fluoroplastic tube. The cathode-anode activation of the auxiliary electrode is carried out directly in the cell body. Calibration parameters of the sensor remain constant for 1 g, 2. A disadvantage of the known cell, despite the constancy of the ionic characteristics, is the deterioration of dynamic and metrological characteristics during long-term operation of the sensor due to the cadmium active electrode mass.

Цель изобретени - повьпиение чувствительности измерений и ресурса работы преобразовател .The purpose of the invention is to increase the sensitivity of measurements and the life of the converter.

Указанна цель достигаетс тем, что в преобразователе, содержащем индикаторный и вспомогательный пористый кадмиевый электроды, погруженные в электролит , вспомогательный пористый электрод изготовлен из смеси порошков свинца , кадми , железа с размерами частиц О, t-0,25 мм в соотношении Pfa: СеЗ: Ре 10:1:0,3.This goal is achieved by the fact that in the converter containing the indicator and auxiliary porous cadmium electrodes immersed in the electrolyte, the auxiliary porous electrode is made of a mixture of lead powders, cadmium, iron with particle sizes O, t-0.25 mm in the ratio Pfa: Se3: Re 10: 1: 0.3.

. В качестве диффузионного барьера используетс поливинилтримегилсиланова пленка. Катодно-анодна активаци вспомогательного электрода проводитс вне чейки. Устранение спекани активной массы пористого вспомогательного электрода , достигаемое таким составом, определенным Количественным соотношение и с определенной «фракцией порошков металлов , сохран ет улучшенные динамические (например, врем реагировани на изменени концентрации On 2О с) и метрологические характеристики.. A polyvinyl trimegilsilane film is used as a diffusion barrier. Cathode-anode activation of the auxiliary electrode is conducted outside the cell. The elimination of the sintering of the active mass of the porous auxiliary electrode, achieved by such a composition, a defined quantitative ratio, and a certain fraction of metal powders, maintains improved dynamic (e.g., response time to changes in the concentration On 2 O s) and metrological characteristics.

На чертеже изображен предлагаемый первичный преобразователь конценорации кислорода.The drawing shows the proposed primary converter oxygen concentration.

Устройство состоит из рабочей камеры 1 . с индикаторным посеребренным электродом 2 и пористым вспомог тельным электродом 3-, поливинилтриметилсилановой мембраны 4, газовоздушного тракта 5, сопротивлени нагрузки 6. Рабоча камера заполнена стекловатой, пропитанной 0,5 М раствором КОН.The device consists of a working chamber 1. with indicator silver electrode 2 and porous auxiliary electrode 3-, polyvinyltrimethylsilane membrane 4, gas-air duct 5, load resistance 6. The working chamber is filled with glass wool impregnated with 0.5 M KOH solution.

Принцип работы первичного измерительного преобразовател концентрации кислорода основан на селективной проницаемости кислорода через поливинилтриметилсила новую пленку 4 и протекании электрохимической реакции восстановлени кислорода на индикаторном элетроде 2, работающим в паре с пористым вспомогательным электродом состава РЬ - СсЗ - Fe в 0,5 М растворе КОН.The principle of operation of the primary oxygen concentration measuring transducer is based on the selective permeability of oxygen through polyvinyltrimethylsil 4 and the electrochemical reaction of oxygen reduction on indicator eletrode 2, which is paired with a porous auxiliary electrode of composition Pb - Cc3 - Fe in 0.5 M KOH.

Ток восстановлени кислорода на инд каторном электроде 2, пропорциональный содержанию кислорода в газовой смеси, измер етс в виде падени напр жени The oxygen reduction current on the indator electrode 2, proportional to the oxygen content in the gas mixture, is measured as a voltage drop.

на сопротивлении нагрузки б, включенном в цепь между электродами. Врем реагировани на изменение концентрации О, составл ет 20с.on the load resistance b, included in the circuit between the electrodes. The response time to a change in the concentration of O is 20 s.

Предлагаемый первичный измерительProposed primary meter

ный преобразователь с пористым вспомогательным электродом, изготовленным прессованием в присутствии преобразовател , смеси порошков трех металлов (Pto , , Fe) с фракцией 100. и в количественном соотношении РЬ .Cd :Fe 10:1:0,3 и с поливинилтрвметилсилановой мембраной может быть использован в аварийных системах, сигнализирующих о недостатке кислорода, в комму.нальных службах дл контрол биологических н технологических процессов, в медицине, в бродильной промышленности.A transducer with a porous auxiliary electrode made by pressing in the presence of a transducer, a mixture of powders of three metals (Pto,, Fe) with a fraction of 100. and in a quantitative ratio of Pb. Cd: Fe 10: 1: 0.3 and with a polyvinyltrmethylsilane membrane in emergency systems signaling a lack of oxygen, in public services to control biological and technological processes, in medicine, in the fermentation industry.

Claims

1. Alperin V. 3. and others. Modern electrochemical methods and apparatus

for the analysis of gases in liquids and gas mixtures. M., Himi, 1975, p. 108-109.

2. USSR author's certificate

No. 296022, cl. 5 01N 27/46, 1968.