Состав индикаторного раствора для фтористоводородного газового датчика

 

Изобретение относится к устройствам для определения вредных веществ как в газовых, так и жидких средах и может быть использовано для автоматического измерения концентрации фтористого водорода в процессах химической полировки стекла, производства плавиковой кислоты, минеральных удобрений и других отраслях народного хозяйства. Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых концентраций фтористого водорода. В качестве индикаторного раствора используется 48 - 50%-ная серная кислота. Применение данного индикаторного раствора связано с улучшением кинетики реакций обмена, происходящих в этом растворе при поступлении в него молекул фтористого водорода. Индикаторный раствор позволяет применять фтористоводородный газовый датчик в растворах, содержащих до 20 мол/л фтористого водорода. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН щ) G 01 N 27/416

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHAM

ПРИ П4НТ СССР (21) 4347458/31-25 (22) 21.12.87 (46) 15.04.90. Бюл. К - 14 (71) Московский институт химического машиностроения (72) О.A.Ñàãàòåëÿí, А.В.Картавцев, Г.A.Гальцова„ А.В.Морозов и И.В.Кораблев (53) 543.257(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ш 1087866, кл. С 01 N 7/26, опублик.

1984.

I.W.Ross, Potentiometria gas Sensing electrodes. — Pure Ap11. Chem., 36, р. 473-487, 1973. (54) СОСТАВ ИНДИКАТОРНОГО РАСТВОРА

ДЛЯ ФТОРИСТОВОДОРОДНОГО ГАЗОВОГО

ДАТЧИКА (57) Изобретение относится к устройствам для определения вредных веществ

Изобретение относится к устройствам для определения вредных веществ как в газовых, так и в жидких средах и может быть использовано для автоматического измерения концентрации фтористого водорода в технологических процессах химической полировки стекла, производства плавиковой кислоты, минеральных удобрений и в других отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых .концентраций фтористого водорода.

На чертеже представлена градуировочная характеристика устройства для

„„SU„„1557509 А 1

2 как в газовых, так и жидких средах и может быть использовано для автоматического измерения концентрации фтористого водорода в процессах химической полировки стекла, производства плавиковой кислоты, минеральных удобрений и других отраслях нароцного хозяйства. Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых концентраций фтористого водорода. В качестве индикаторного раствора используется 48-50Х-ная серная кислота.

Применение данного индикаторного раствора связано с улучшением кинетики реакций обмена, происходящих в этом растворе при поступлении в него молекул фтористого водорода. Индикаторный раствор позволяет применять фтористоводородный газовый датчик в растворах, содержащих до 20 мол/л фтористого водорода. 1 ил. измерения концентрации фтористого водорода.

Поставленная цель достигается тем, что в электрохимическом устройстве © для измерения концентрации фтористого водорода, содержащем измерительный фторидселективный с лантанфторидной мембраной и интегрированный вспомогательный хлорсеребряный электроды в едином корпусе, опущенные в индика- 4. торный раствор, и отделение от анализируемой среды газопроницаемой микропористой фторопластовой пленки в качестве индикаторного раствора используют 40-507-ную серную кислоту.

1557509

При рассмотрении физико-химических процессов, происходящих в индикаторном растворе и влияющих на образование Р -ионы, получается следующее соотношение, связывающее константы реакции, концентраций кислот и потенциал электрода E: 2

Е = Š— Slg д (10

К1Сх

15 где Š— стандартный потенциал электродной системы;

S — крутизна электродной характеристики фторидселективного электрода с лантанфторид- 20 ной мембраной;

К вЂ” константа равновесия по pet акции HF -- Н+ + F

К вЂ” константа равновесия по реК 25 акции HF F + HF;

q,q2 — коэффициенты, характеризующие ионный состав серной кислоты

С вЂ” концентрация серной кислоты

L в индикаторном растворе, a,d 2 — коэффициенты физической растворимости фтористого водорода в анализируемой среде и индикаторном растворе соответственно, которые могут быть приняты равными при близких ионных составах анализируемой среды и индикаторного раствора;

С„ — концентрация определяемого компонента HF.

Из выражения следует, что при использовании в качестве индикаторного раствора 48-50%-ной Н SO потенциал

30 вспомогательного электрода стабилизируется благодаря заданной достаточно высокой концентрации ионов сульфата. В этом случае соблюдается обратимость измеряемого компонента с индикаторным раствором, что позволяет расширить диапазон измеряемых концентраций. При концентрации серной кислоты в индикаторном растворе менее 48% потенциал вспомогательного интегрированного электрода становится нестабильным, увеличивается растворимость HF и динамические характеристики ухудшаются, а при концентрации более 50% наступает быстрое разрушение электродной системы.

С данным индикаторным раствором получено, что верхний предел измеряемой концентрации соответствует порядка 23 мас.% HF и б0% серной кислоте, что перекрывает верхний предел концентраций в полировальных растворах стекольной промышленности и позволяет использовать фтористоводородные газовые электроды при анализе промышленных растворов без их предварительного разбавления.

Таким образом, применение в качестве индикаторного раствора серной кислоты в концентрации 48-50% позволяет расширить предел измеряемых концентраций фтористого водорода в области высоких концентраций до 20 моль/л.

Формула изобретения

Состав индикаторного раствора для фтористоводородного газового датчика, содержащего неорганическую кислоту, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых концентраций, в качестве индикаторного раствора использована 48—

50%-ная серная кислота.

1557509

ЯОО

zoo

50 ю о»

Юо т(наев ) Составитель Н.Вишневский

Техред А.Кравчук. Корректор Н.Король

Редактор Е.Копча

Заказ 715 Тираж 510 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Иосква, й-35, Раущская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101