UA13790U - Amperometric electrochemical cell for determining content of carbonic acid in air - Google Patents
Amperometric electrochemical cell for determining content of carbonic acid in air Download PDFInfo
- Publication number
- UA13790U UA13790U UAU200510193U UAU200510193U UA13790U UA 13790 U UA13790 U UA 13790U UA U200510193 U UAU200510193 U UA U200510193U UA U200510193 U UAU200510193 U UA U200510193U UA 13790 U UA13790 U UA 13790U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- electrode
- air
- cell
- carbon dioxide
- indicator
- Prior art date
Links
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 11
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims abstract description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 23
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 2
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 3
- -1 hydroxyl ions Chemical class 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N Nitrogen dioxide Chemical class O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006012 detection of carbon dioxide Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 1
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 description 1
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 201000008827 tuberculosis Diseases 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Корисна модель відноситься до області сенсорів, що являють собою електрохімічні комірки і 2 використовуються у приладах газового аналізу. Корисна модель може бути використана для безперервного чи дискретного визначення діоксиду вуглецю при моніторингу повітряного середовища закритих просторів, шахт, сховищ сільгосппродукції, об'єктів комунального господарства, підприємств, пов'язаних з виробництвом чи споживанням діоксиду вуглецю, а також у медицині.The useful model refers to the field of sensors, which are electrochemical cells and 2 are used in gas analysis devices. The useful model can be used for continuous or discrete determination of carbon dioxide in the monitoring of the air environment of closed spaces, mines, storage of agricultural products, municipal facilities, enterprises related to the production or consumption of carbon dioxide, as well as in medicine.
До відомих способів визначення діоксиду вуглецю відносяться інфрачервона спектроскопія, газова 70 хроматографія, масспектрометрія (1). Через складність апаратурного оформлення і високу трудомісткість ці способи малопридатні для безперервного контролю повітряного середовища і в основному використовуються для визначення діоксиду вуглецю в окремих газових пробах.Known methods for determining carbon dioxide include infrared spectroscopy, gas 70 chromatography, and mass spectrometry (1). Due to the complexity of the hardware design and the high labor intensity, these methods are not suitable for continuous monitoring of the air environment and are mainly used to determine carbon dioxide in individual gas samples.
Відомі способи одноразового детектування діоксиду вуглецю в повітрі за допомогою індикаторних хімічних реакцій (2, 3). Ці способи є напівкількісними і характеризуються низькою чутливістю. 12 Відомі електрохімічні комірки потенціометричного типу, дія яких заснована на вимірі електрорушійної сили (ЕРС) між електродом порівняння і індикаторним електродом у розчині, що поглинає діоксид вуглецю з аналізованого газу (4, 5)Ї. Недоліками комірок цього типу є велика тривалість перехідного процесу і низька точність визначення, обумовлена нернстовською природою відгуку (зміна ЕРС комірок пропорційна логарифму концентрації діоксиду вуглецю). З цих же причин не знайшли практичного застосування потенціометричні комірки на основі низькотемпературних твердих електролітів типу МАБІСОМ чи В-глинозему |б). Крім того, в присутності в аналізованому повітрі сірководню, хлору чи діоксидів сірки та азоту комірки на основі твердих електролітів цього типу деградують.Known methods of one-time detection of carbon dioxide in the air using indicator chemical reactions (2, 3). These methods are semi-quantitative and characterized by low sensitivity. 12 Electrochemical cells of the potentiometric type are known, the action of which is based on the measurement of the electromotive force (EMF) between the reference electrode and the indicator electrode in a solution that absorbs carbon dioxide from the analyzed gas (4, 5). The disadvantages of cells of this type are the long duration of the transient process and the low accuracy of determination due to the Nernstian nature of the response (the change in EMF of the cells is proportional to the logarithm of the carbon dioxide concentration). For the same reasons, potentiometric cells based on low-temperature solid electrolytes such as MABISOM or B-alumina |b) have not found practical use. In addition, in the presence of hydrogen sulfide, chlorine or sulfur and nitrogen dioxides in the analyzed air, cells based on solid electrolytes of this type degrade.
Найбільш близькою до заявленої корисної моделі є електрохімічна комірка амперометричного типу, що генерує струмовий сигнал, пропорційний вмісту діоксиду вуглецю в повітрі (7) (прототип). Дана комірка містить розділені сепаратором індикаторний і допоміжний електроди і фоновий розчин електроліту, які розміщені в в корпусі з оберненою до індикаторного електрода газопроникною мембраною. Дія цієї комірки заснована на катодному відновленні оксиду срібла до металічного срібла на індикаторному електроді у фоновому електроліті з розчину ацетату калію або карбонату калію з утворенням гідроксильних іонів, які з діоксидом вуглецю, що поглинається з повітря, утворюють іони карбонату. На допоміжному електроді комірки відбувається анодне о окиснення срібла, зокрема, у випадку фонового електроліту карбонату калію - зі споживанням іонів карбонату. Ге»!The closest to the declared useful model is an amperometric-type electrochemical cell that generates a current signal proportional to the carbon dioxide content in the air (7) (prototype). This cell contains indicator and auxiliary electrodes separated by a separator and a background electrolyte solution, which are placed in a housing with a gas-permeable membrane facing the indicator electrode. The operation of this cell is based on the cathodic reduction of silver oxide to metallic silver at the indicator electrode in the background electrolyte from a solution of potassium acetate or potassium carbonate with the formation of hydroxyl ions, which with carbon dioxide absorbed from the air form carbonate ions. At the auxiliary electrode of the cell, anodic oxidation of silver takes place, in particular, in the case of the background electrolyte of potassium carbonate - with the consumption of carbonate ions. Gee!
Допоміжний електрод також містить оксид срібла, який у присутності іонів карбонату виконує функцію регулятора рН фонового електроліту. Недоліками комірки є невисока точність визначення діоксиду вуглецю в повітрі і в низький термін служби. Ці недоліки обумовлені зменшенням частки оксиду срібла та збільшенням частки со металічного срібла в індикаторному електроді при роботі комірки, внаслідок чого змінюються параметриThe auxiliary electrode also contains silver oxide, which in the presence of carbonate ions acts as a pH regulator of the background electrolyte. The disadvantages of the cell are the low accuracy of determining carbon dioxide in the air and the short service life. These shortcomings are caused by a decrease in the proportion of silver oxide and an increase in the proportion of metallic silver in the indicator electrode during cell operation, as a result of which the parameters change
Індикаторного електрода. --Indicator electrode. --
В основу корисної моделі поставлена задача створення електрохімічної комірки для визначення вмісту діоксиду вуглецю в повітрі зі стабільними в часі струмовими сигналами і високими чутливістю, відтворюваністю і терміном служби шляхом використання індикаторного електрода, здатного відтворювати свої властивості в « результаті кисневої деполяризації атмосферним повітрям. З 50 Поставлена задача вирішується тим, що в електрохімічній комірці для визначення вмісту діоксиду вуглецю в с повітрі, що містить розділені сепаратором індикаторний електрод і допоміжний електрод з срібла та його оксидуThe basis of a useful model is the task of creating an electrochemical cell for determining the carbon dioxide content in air with time-stable current signals and high sensitivity, reproducibility and service life by using an indicator electrode capable of reproducing its properties as a result of oxygen depolarization by atmospheric air. With 50 The problem is solved by the fact that in an electrochemical cell for determining the content of carbon dioxide in air, which contains an indicator electrode separated by a separator and an auxiliary electrode made of silver and its oxide
Із» і фоновий розчин електроліту і розміщені в корпусі з оберненою до індикаторного електрода газопроникною мембраною, новим є те, що індикаторний електрод виконаний з напресованого на сепаратор дрібнодисперсного золота. Крім того, допоміжний електрод комірки виконаний у вигляді пористої матриці з порошку титану з добавками срібла та його оксиду. Така структура допоміжного електрода додає комірці стабільності та - механічної міцності. При цьому пори матриці слугують ємністю для фонового електроліту. Індикаторний та оз допоміжний електроди відокремлені гідрофільним сепаратором, виконаним із суміші діоксиду цирконію і полімерного зв'язуючого. і Таким чином, на відміну від прототипу 7), у корисній моделі використаний індикаторний електрод з (Те) 20 дрібнодисперсного золота, якому притаманні властивості газодифузійного електрода і на якому перебігає реакція катодного відновлення кисню, адсорбованого з атмосферного повітря, та пориста матриця з титану для с допоміжного електроду, що збільшує термін служби і підвищує стабільність комірки. Запропонована двохелектродна комірка гальванічного типу характеризується постійною готовністю до роботи, що підвищує швидкодію і роздільну здатність комірки. 29 Схема комірки представлена на фігурі. с Комірки містить індикаторний електрод 1, сепаратор 2 і допоміжний електрод З, що просочені розчином фонового електроліту. Комірка встановлена в обичайках з діелектрика 4 і фіксується в корпусі 5 кришками 6 і 8, герметизуючою прокладкою між ними 7 і стопорним кільцем 9. Діоксид вуглецю з навколишнього повітря через захисну сітку 13 і газопроникну мембрану чи мембрану з каліброваним дифузійним каналом 14 надходить на бо індикаторний електрод. Струмопідводи 10 і 11 до індикаторного і допоміжного електродів з корозійностійкого матеріалу, наприклад, з титану, зовнішніми проводами 12 замкнуті на навантажувальний резистор 15. Падіння напруги на резисторі 15, яке вимірюється мілівольтметром 16, є мірою струму, що протікає між електродами комірки."Iz" and the background electrolyte solution and are placed in a housing with a gas-permeable membrane facing the indicator electrode, the new thing is that the indicator electrode is made of finely dispersed gold pressed onto the separator. In addition, the auxiliary electrode of the cell is made in the form of a porous matrix of titanium powder with additives of silver and its oxide. This structure of the auxiliary electrode adds stability and mechanical strength to the cell. At the same time, the pores of the matrix serve as a container for the background electrolyte. The indicator and auxiliary electrodes are separated by a hydrophilic separator made of a mixture of zirconium dioxide and a polymer binder. and Thus, in contrast to the prototype 7), the useful model uses an indicator electrode of (Te) 20 finely dispersed gold, which has the properties of a gas diffusion electrode and on which the reaction of cathodic reduction of oxygen adsorbed from atmospheric air takes place, and a porous matrix of titanium for with an auxiliary electrode, which increases the service life and increases the stability of the cell. The proposed two-electrode cell of the galvanic type is characterized by constant readiness for work, which increases the speed and resolution of the cell. 29 The diagram of the cell is presented in the figure. c The cell contains an indicator electrode 1, a separator 2 and an auxiliary electrode C impregnated with a background electrolyte solution. The cell is installed in a dielectric sleeve 4 and is fixed in the housing 5 by covers 6 and 8, a sealing gasket between them 7 and a locking ring 9. Carbon dioxide from the surrounding air through a protective mesh 13 and a gas-permeable membrane or a membrane with a calibrated diffusion channel 14 enters the indicator electrode. The current leads 10 and 11 to the indicator and auxiliary electrodes made of corrosion-resistant material, for example, titanium, are closed by external wires 12 to the load resistor 15. The voltage drop across the resistor 15, which is measured by the millivoltmeter 16, is a measure of the current flowing between the cell electrodes.
Комірка може бути виконана пошаровим пресуванням функціональних шарів у виді таблетки, що спрощує Її бо монтаж і додає механічну міцність. Після виготовлення комірку просочують 5-8т розчином карбонату калію при рнНІт2-0,5.The cell can be made by layer-by-layer pressing of functional layers in the form of a tablet, which simplifies its installation and adds mechanical strength. After manufacturing, the cell is impregnated with 5-8 tons of potassium carbonate solution at pH 2-0.5.
Принцип дії комірки гальванічного типу з каталітично активними електродами з золота при визначенні концентрації діоксиду вуглецю в повітрі полягає в наступному. При відсутності діоксиду вуглецю в навколишньому повітрі рівноважний чи стаціонарний потенціал індикаторного електроду 1 визначається реакцією за участю адсорбованого кисню Об, води та іонів гідроксилуThe principle of operation of a galvanic type cell with catalytically active gold electrodes for determining the concentration of carbon dioxide in the air is as follows. In the absence of carbon dioxide in the surrounding air, the equilibrium or stationary potential of the indicator electrode 1 is determined by the reaction with the participation of adsorbed oxygen Ob, water and hydroxyl ions
ОвкНгОзге-2ОнН -. (1) 70 З появою в навколишньому повітрі діоксиду вуглецю відбувається його дифузія через мембрану 14 і поглинання приглектродним шаром фонового електроліту біля індикаторного електрода зі споживанням іонів ОН "І утворенням іонів со57 по реакції 2онН-сО2-сО32- Но. (2)OvkNgOzge-2OnN -. (1) 70 With the appearance of carbon dioxide in the surrounding air, it diffuses through the membrane 14 and is absorbed by the near-electrode layer of the background electrolyte near the indicator electrode with the consumption of OH ions and the formation of Со57 ions according to the reaction 2онН-сО2-сО32-Но. (2)
Рівновага реакції (2) описується рівнянням |8)The equilibrium of reaction (2) is described by equation |8)
ІдРсоогія(сО32-1н18,14-2рН. (3)IdRsoogia (сО32-1н18,14-2рН. (3)
Як випливає з рівнянь (2) і (3), при постійній концентрації іонів СО 32- у рівноважних умовах збільшення парціального тиску СО» призводить до зменшення концентрації іонів ОН і, відповідно, до появи катодного струму на індикаторному електроді за реакцією (1).As follows from equations (2) and (3), with a constant concentration of CO 32- ions in equilibrium conditions, an increase in the partial pressure of CO" leads to a decrease in the concentration of OH ions and, accordingly, to the appearance of a cathodic current at the indicator electrode according to reaction (1).
Таким чином, на індикаторному електроді в результаті протікання реакції (1) у катодному напрямку, і хімічної реакції (2) реалізується сумарний процес -Thus, as a result of the flow of reaction (1) in the cathodic direction and chemical reaction (2) on the indicator electrode, a total process is realized -
СОозОв12е-СО32-, (4)СОозОв12е-СО32-, (4)
Відтворення адсорбованого кисню О 5 на індикаторному електроді відбувається внаслідок досить швидкої реакції хемосорбції атмосферного кисню з повітря. Га»)Reproduction of adsorbed oxygen О 5 on the indicator electrode occurs as a result of a rather rapid chemisorption reaction of atmospheric oxygen from the air. Ha")
При впливі діоксиду вуглецю на індикаторний електрод відповідно на допоміжному електроді комірки протікає анодна реакція о ча 2АдсО32--АдоСОзк2е. (5) соUnder the influence of carbon dioxide on the indicator electrode, accordingly, an anodic reaction takes place on the auxiliary electrode of the cell: 2АдсО32--АдоСОзк2е. (5) co
Стабілізація рН фонового електроліту досягається при взаємодії в допоміжному електроліті оксиду срібла з «- іонами карбонатуStabilization of the pH of the background electrolyte is achieved by interaction in the auxiliary electrolyte of silver oxide with "- carbonate ions
АдгонСО32-яНоОзАдоСОз3з2ОН. (6) « 20 З реакцій (4) і (5) випливає, що сумарний процес в комірці описується реакцією -в с СОовО512А9-А9 2СО3, (7) ;» тобто при експлуатації витрачається срібло, кількістю якого визначається теоретичний ресурс комірки. Щодо реакції (6), то вона виконує роль стабілізатора рН фонового електроліту.AdgonСО32-яНоОзАдоСОз3з2ОН. (6) "20 It follows from the reactions (4) and (5) that the total process in the cell is described by the reaction -в с СОовО512А9-А9 2СО3, (7) ;" i.e. during operation, silver is consumed, the amount of which determines the theoretical resource of the cell. As for reaction (6), it acts as a pH stabilizer of the background electrolyte.
Показники роботи запропонованої комірки наведені в прикладі. - Приклад. Двохелектродна комірка згідно Фіг. виконана у виді спресованої таблетки, містить індикаторний оз електрод 1 з напресованого на сепаратор 5Омг дрібнодисперсного золота, сепаратора 2 із суміші порошків діоксиду цирконію і фторопласта і допоміжного електрода З із суміші бг порошку титану і 0,бг срібла та 0,2г і оксиду срібла. Розрахований за законом Фарадея відповідно до реакції (5) ресурс допоміжного електроду по (Те) 20 сріблу складе 150мА.год. Фоновим електролітом є розчин бт К»СОз. Випробовування проводили з мембраною 14 товщиною 1,5мм із дифузійним каналом діаметром 0,4мм. У ході випробовувань вольтметром 16 вимірювали с падіння напруги на резисторі 15 опором 10Ом, по величині якого визначали силу струму, що протікає через комірку при заданій концентрації діоксиду вуглецю в аналізованому повітрі. Наприклад, при вмісті 2905 діоксиду вуглецю в повітрі падіння напруги на резисторі склало 0,2мВ, що відповідає силі струму 20мкА чи нормуванню 59 сигналу 10мкА/90 СО». с Нормування струмового сигналу сенсору при концентрації СО 2 0,5; 1; 2 і 595 відповідало 1ОмкА/96 СО», а при концентрації СО» 1095 - ЗдмкА/9о СО», тобто лінійність струмового сигналу сенсора зберігалася в діапазоні концентрацій СО» 0,1-5905.Performance indicators of the proposed cell are shown in the example. - An example. The two-electrode cell according to Fig. made in the form of a pressed tablet, contains indicator electrode 1 from 5Omg of finely dispersed gold pressed onto the separator, separator 2 from a mixture of zirconium dioxide and fluoroplastic powders, and auxiliary electrode C from a mixture of titanium powder and 0.2g of silver and 0.2g of silver oxide. Calculated according to Faraday's law in accordance with reaction (5), the resource of the auxiliary electrode for (Te) 20 silver will be 150 mA.h. The background electrolyte is a solution of bt K»CO3. The tests were carried out with a membrane 14 with a thickness of 1.5 mm and a diffusion channel with a diameter of 0.4 mm. During the tests, the voltmeter 16 measured the voltage drop across the resistor 15 with a resistance of 10 Ohms, which was used to determine the strength of the current flowing through the cell at a given concentration of carbon dioxide in the analyzed air. For example, with a carbon dioxide content of 2905 in the air, the voltage drop across the resistor was 0.2 mV, which corresponds to a current of 20 μA or normalization of a 10 μA/90 CO signal. c Normalization of the current signal of the sensor at a CO 2 concentration of 0.5; 1; 2 and 595 corresponded to 1ΩmA/96 CO", and at a concentration of CO" 1095 - ZdmkA/9o CO", that is, the linearity of the current signal of the sensor was preserved in the range of concentrations of CO" 0.1-5905.
Також проводили випробовування після виготовлення комірок і після 100год. безперервної роботи при 60 концентрації вуглекислого газу в аналізованому повітрі 295. При випробовуваннях визначали час відгуку комірки тоо (час досягнення 9095 від сталого струмового сигналу після подачі діоксиду вуглецю), діапазон концентрації діоксиду вуглецю, в якому зберігається лінійність струмового сигналу від концентрації, нормування сигналу та кількість електрики, що пройшло через комірку за 100год. б Результати випробовувань комірок приведені в таблицях.Tests were also conducted after the production of the cells and after 100 hours. of continuous operation at 60 concentration of carbon dioxide in the analyzed air 295. During the tests, the response time of the cell was determined (the time of reaching 9095 from a constant current signal after the supply of carbon dioxide), the range of carbon dioxide concentration in which the linearity of the current signal is preserved from the concentration, normalization of the signal and the amount of electricity that passed through the cell in 100 hours. b The results of cell tests are given in the tables.
Перекднийнюас 0000000Perekdninnyuas 0000000
Нормування сталу Ася 0010 й Депезонлнянстьнсо» 00000100 пестити НН По ів пелявителеня 00000000Rationing of steel Asya 0010 and Depezonlnyanstnso" 00000100 caressing NN Po iv pelyavitlenya 00000000
Як видно, показники роботи комірки залишалися стабільними після 10Огод. експлуатації. При цьому на допоміжному електроді витрачено близько 1,395 Ад за реакцією (5), тобто ресурс комірки за сріблом еквівалентний 15000 чи 7500год безперервної роботи при вмісті діоксиду вуглецю в повітрі відповідно 1 чи 2965.As can be seen, the performance of the cell remained stable after 10 o'clock. exploitation At the same time, about 1.395 Ad was spent on the auxiliary electrode according to reaction (5), i.e., the resource of the cell in terms of silver is equivalent to 15,000 or 7,500 hours of continuous operation at a carbon dioxide content of 1 or 2,965, respectively.
Бібліографія. 1. Основьі аналитической химии. Кн. 2. Методьі химического анализа / Под ред. Ю.А. Золотова. - 2-е изд.,Bibliography. 1. Fundamentals of analytical chemistry. Book 2. Methods of chemical analysis / Ed. Yu.A. Zolotova - 2nd ed.,
М.: Внісш. шк., 1999, - 494с, 2. Патентная заявка 10018784, Германия, опубл. 31.10.2001, МКИ 501М31/22.M.: Enter. Shk., 1999, - 494 p., 2. Patent application 10018784, Germany, publ. 31.10.2001, MKY 501M31/22.
З. Овігіск В., Рівізспег М., Меїхпег Н. // Зепзогв апа Асіцайгв, В. Спет., 2003, Мої.95, Мо1-3, р.266-270. 4. Будников Г.К., Майстренко В.Н., Вяселев М.Р. Основьії современного злектрохимического анализа. - М.: шіZ. Ovigisk V., Rivizspeg M., Meikhpeg N. // Zepzogv apa Asitsaygv, V. Spet., 2003, Moi.95, Mo1-3, p.266-270. 4. Budnikov G.K., Maistrenko V.N., Vyaselev M.R. Fundamentals of modern electrochemical analysis. - M.: shi
Бином, 2003. - 592с. 5. Патент США 4659434, опубл.21.04.1987, МКИ 501М27/30. 6. Добровольский Ю.А., Леонова Л.С., Укше Е.А., Ермолаева С.И., Надхина С.Е. // Метрология, 1991, Моб, о зо С.38-45. 7. Патент Великобританий 2075197, опубл.11.11.1981, МКИ 501М427/46. (2) 8. Рошграїх М. АйЙавз ої ЕІесігоспетіса! Едиїїргіа іп Адоисив ЗоіІшіопв. 1966. Регдатоп Ргезв. Р.452. ї- 9. Добош Д. Злектрохимические константь!і. Справочник для злектрохимиков. - М.: Мир, 1980. - 367 с. 10. Справочник по злектрохимии / Под ред. А.М. Сухотина. - Л.: Химия, 1981. - 488с. іBynom, 2003. - 592p. 5. US patent 4659434, publ. 04/21/1987, MKY 501М27/30. 6. Dobrovolsky Yu.A., Leonova L.S., Ukshe E.A., Ermolaeva S.I., Nakhina S.E. // Metrology, 1991, Mob, pp. 38-45. 7. Patent Great Britain 2075197, publ. 11.11.1981, MKY 501М427/46. (2) 8. Roshgraikh M. AiYavz oi Eiesigospetisa! Ediiirgia ip Adoisiv ZoiIshiopv. 1966. Regdatop Rgezv. R.452. 9. Dobosh D. Electrochemical constants. Handbook for electrochemists. - M.: Mir, 1980. - 367 p. 10. Handbook of electrochemistry / Ed. A.M. Tuberculosis - L.: Chemistry, 1981. - 488p. and
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU200510193U UA13790U (en) | 2005-10-28 | 2005-10-28 | Amperometric electrochemical cell for determining content of carbonic acid in air |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU200510193U UA13790U (en) | 2005-10-28 | 2005-10-28 | Amperometric electrochemical cell for determining content of carbonic acid in air |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA13790U true UA13790U (en) | 2006-04-17 |
Family
ID=37457293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU200510193U UA13790U (en) | 2005-10-28 | 2005-10-28 | Amperometric electrochemical cell for determining content of carbonic acid in air |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA13790U (en) |
-
2005
- 2005-10-28 UA UAU200510193U patent/UA13790U/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2278321B1 (en) | A sensor for measuring a target component in gaseous or liquid samples | |
| USRE31916E (en) | Electrochemical detection cell | |
| Cao et al. | The properties and applications of amperometric gas sensors | |
| Hersch | Trace monitoring in gases using galvanic systems | |
| US5344546A (en) | Electrical measuring cell for determinging ammonia, amines, hydrazine amines, hydrazine and hydrazine derivatives | |
| Yan et al. | A solid polymer electrolyte-bases electrochemical carbon monoxide sensor | |
| GB2164156A (en) | Electrochemical gas sensor | |
| EP0108142B1 (en) | Gas sensor and method of using same | |
| US4948496A (en) | Gas sensor | |
| US4036724A (en) | Device for the continuous determination of carbon monoxide content of air | |
| US3897315A (en) | Method of determining hydrogen sulfide | |
| US5076904A (en) | Electrochemical measuring cell for determining ammonia or hydrazine in a measuring sample | |
| Schelter et al. | Highly selective solid electrolyte sensor for the analysis of gaseous mixtures | |
| UA13790U (en) | Amperometric electrochemical cell for determining content of carbonic acid in air | |
| Guth et al. | Gas sensors | |
| Alberti et al. | Use of NiO, anodically doped with Ni (III), as reference electrode for gas sensors based on proton conductors | |
| Trapp et al. | Development of a coulometric CO2 gas sensor | |
| Lauko et al. | Simple Electrochemical Determination of Hydrazine in Water. | |
| Chiu et al. | Electrochemical CO 2 Sensor Based on CO 2 Reduction and Subsequent CO Oxidation on Pt/WO 3 Electrode | |
| RU2755639C1 (en) | Amperometric method for measuring the content of carbon monoxide in inert gases | |
| EP1431757A1 (en) | Sensor for analysing oxidising gas, method for producing said gas and method for determining the concentration of the oxidising gas | |
| Horn et al. | Amperometric measurement of gaseous hydrogen sulfide via a Clark-type approach | |
| de Velasco et al. | Atmosphere-dependent potentials at oxide interfaces | |
| Miroshnychenko et al. | Electrochemical device for environmental safety monitoring | |
| JP2003130839A (en) | Alcohol sensor |