Электрохимический газоанализатор для определения оксида серы (iv) в атмосфере воздуха

 

Устройство содержит в качестве рабочего электрода смесь металлического свинца, производного сульфосалициловой кислоты и связующего, твердым электролитом является производное сульфосалициловой кислоты, а в качестве электрода сравнения используется оксид никеля. Технический результат - снижение рабочей температуры газоанализатора и уменьшение времени отклика. 1 ил., 1 табл.

Изобретение может быть использовано в контроле за загрязнением атмосферы воздуха оксидом серы /IV/.

Уровень техники в данной области характеризуется общедоступными сведениями, приведенными ниже.

Известен газоанализатор оксида серы /IV/, состоящий из платинового рабочего электрода, платинового электрода сравнения и твердого электролита, состоящего из оксидов натрия, лития и алюминия [1]. Рабочая температура этого газоанализатора составляет +450 - +650^oC.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является газоанализатор SO_x/x= 1,2/ на основе твердого электролита Ag⁺-βʺ- глинозема с металлическим серебром в качестве опорного электрода [2]. В этом газоанализаторе электродом сравнения является металлическое серебро, а рабочим электродом является платина. Газоанализатор работает в диапазоне температур +500 - +700^oC, время отклика - 5-10 мин.

Недостатками газоанализатора являются: а/ высокая рабочая температура, требующая наличия подогревающего устройства, что значительно усложняет его использование в полевых условиях; б/ большое время отклика; в/ использование благородных металлов серебра и платины, что существенно удорожает газоанализатор.

Задачей данного изобретения является снижение рабочей температуры, уменьшение времени отклика и исключение из технологии изготовления газоанализатора благородных металлов.

Сущность изобретения заключается в том, что в предложенном электрохимическом газоанализаторе для определения оксида серы /IV/ в атмосфере воздуха, содержащем рабочий электрод, электрод сравнения и электролит, рабочий электрод выполнен из смеси металлического свинца, производного сульфосалициловой кислоты и связующего, в качестве электролита используется производное сульфосалициловой кислоты, а в качестве электрода сравнения - оксид никеля.

Новым в предложенном техническом решении является то, что в состав рабочего электрода входит смесь металлического свинца, производного сульфосалициловой кислоты и связующего, а электролитом является производное сульфосалициловой кислоты.

Вся совокупность существенных признаков достаточна для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата - снижения рабочей температуры газоанализатора и уменьшения времени отклика.

На чертеже представлен электрохимический газоанализатор.

В металлическом корпусе 1 с тефлоновой изолирующей прокладкой 2 закреплена таблетка твердого электролита 3 с нанесенным на нее с одной стороны слоем электрода сравнения 4. К другой стороне таблетки твердого электролита 3 припрессован рабочий электрод 5. Корпус 1 газоанализатора служит токоотводом и придает механическую прочность всей системе. Вторым токоотводом 6 является металлический пуансон, плотно прижатый к поверхности электрода сравнения 4 и залитый с внешней стороны герметиком 7.

Через электрохимический газоанализатор, помещенный в стеклянный сосуд, пропускали тестированные смеси оксида серы и воздуха. При этом с помощью высокоомного вольтметра регистрировалось изменение напряжения в зависимости от концентрации исследуемого газа.

Твердотельный газоанализатор работает следующим образом: через газоанализатор получают сигнал на содержание газа в виде ЭДС в задаваемом интервале концентраций. Аналитический сигнал зависимости ЭДС от концентрации определяемого газа использован для построения соответствующей калибровочной кривой, по которой находили исследуемую концентрацию газа.

Характеристики электрохимического газоанализатора для определения оксида серы /IV/ в атмосфере воздуха и сравнение их с прототипом приведены в таблице.

Таким образом, у предложенного электрохимического газоанализатора интервал рабочей температуры составляет +10 - +40^oC, что исключает применение при его работе разогревного устройства, делает удобной его эксплуатацию в полевых условиях, уменьшает время отклика и исключает из технологического процесса изготовления газоанализатора благородные металлы.

Список используемой литературы: 1. [Pap.] 8th Int. Conf. Solid State Jonics-91, Lake Louise, Oct. 20-26, 1991. Pt. 1/Rao N., Van den Bluk C.M. Schoonman J., Sorense O.T. // Solid State Jonics-1992. - 53-56, Pt. 1. - C. 30-35.

2. Рао Н., Сренсен О.Т., Блик К.М. ван ден, Сконман Дж. // Электрохимия. - 1993. - 29, N 12, - С. 1430-1435.

Формула изобретения

Электрохимический газоанализатор для определения оксида серы (IV) в атмосфере воздуха, содержащий рабочий электрод, электрод сравнения и твердый электролит, отличающийся тем, что работает при комнатной температуре и в качестве материала рабочего электрода использована смесь металлического свинца, производного сульфосалициловой кислоты и связующего, в качестве электролита использовано производное сульфосалициловой кислоты, в качестве электрода сравнения - оксид никеля.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2