Способ определения примесей в газах

 

(ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЛВТОРСИОММ СВИДЕтЕЛЬСтВМ

296990

Союз Советских

Социалистических

Рвслублин

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 21.Ч11.1969 (№ 1349985126-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 02.III.1971. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 4 Ч1.1971

NIIK G 01п 27/70

Комитет ло делам изобрвтвиий N открытий ори Совете Министров

СССР

Ъ ДК 537.311.37(088,8) Авторы изобретения

В. Л. Гольцблат, А. М. Дробиз, И. А. Ихлов, l0. 3. Носкин и И. А. Пушкин

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ В ГАЗАХ

Изобретение относится к газовому анализу в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известен способ определения примесей в газах с применением двухэлектродной цилиндрической ионизационной камеры, питаемой переменным напряжением.

Этот способ обеспечивает высокую чувствительность к некоторым газам. Однако его возможности используются неполностью.

Цель изобретения — дальнейшее повышение чувствительности и избирательности анализа.

Достигается она тем, что регистрируют постоянную составляющую ионизационного тока при отсутствии или наличии примесей в газе и по разности этих значений судят о количестве примесей.

Причиной возникновения разницы в токах является изменение величины или соотношения подвижностей положительных и отрицательных ионов при появлении примесей. Эта разница проявляется в ионизационных камерах с неоднородным электрическим полем и (или) с неоднородной ионизацией при питании их переменным напряжением.

Для реализации предлагаемого способа может быть использована, например, цилиндрическая коаксиальная камера, в которой газ ионизируется равномерно по всему объему.

Ионизационный ток такой камеры содержит при питании ее переменным напряжением как переменную, так и постоянную составляющие.

В рассматриваемых ниже примерах измерялась постоянная составляющая ионизационного тока.

На фиг. 1 показан характер изменения постоянной составляющей ионизационного тока при частоте f=const, от напряжения U; на фиг. 2 — характер изменения при U=const, то от частоты ); на фиг. 3 — 5 — кривые для чистого воздуха и азота и воздуха и азота с примесями.

При заданных размерах и геометрии камеры величины тока и положение максимума на

15 кривой зависят от величины и соотношения подвижностей положительных и отрицательных ионов.

Появление примеси существенно изменяет величины или соотношение подвижностей отрицательных и положительных ионов, что изменяет вид приведенных на фиг. 1 и 2 зависимостей. Характер изменения зависимости связан с уменьшением или увеличением подвижности ионов того или другого знака.

П р и мер 1. На фиг. 3 приведены кривые, снятые для чистого воздуха (кривая 1) и воздуха, содержащего примерно 10 л г/л паров

NO2 (кривая 2). Кривая 8, построенная по кривым 1 и 2, представляет собой разницу

30 между. ионизационными токами камер при на296990

Предмет изобретения

Я 4

-2

1 го 40 во во оо

Час пала. 1 .. г а 4

Rg

«г

1 6 го 40 6о во

Напряжение, В ч.иа. 1

„20

«а!5

5 ф 2

1 ь

zo 40 60 ва <00 ,в

40 60 В

Напряженое

Фиг 9

Напряжеиие, о ч иг. 5 в ф 6 . 4 ь 2

20 40 60 ВО 100 напряжение, В

Фиг 5

Составитель М. Пантелеев

Техред А. A. Камышникова

Редактор Б. Федотов

Корректоры: В. Петрова и Е. Ласточкина

Заказ 1415,1 Изд. № 635 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 личии или отсутствии паров NO2. Из фиг, 3 видно, что эта разница максимальна при напряжении порядка 55 в. При других напряжениях чувствительность к М02 уменьшается, причем при напряжениях, существенно отличающихся от 55 в, чувствительность может уменьшиться во много раз. Уменьшение тока в присутствии NO2 связано с уменьшением подвижности отрицательных ионов.

П р им ер 2. На фиг. 4 приведены аналогичные кривые для чистого азота и азота, с содержанием четыреххлористого углерода в концентрации 7 10 4 мг/л. Здесь, как и в предыдущем примере, ток уменьшается в присутствии примеси в результате уменьшения подвижности отрицательных ионов. Кроме того, сдвигается максимум кривой. Эффект здесь выражен значительно ярче, чем в примере 1.

Пример 3. На фиг. 5 приведены кривые для чистого воздуха и воздуха, содержащего этилмолоновый эфир в концентрации 10 в лг/л. В данном случае, в отличие от примеров 1 и 2, ионизационный ток в присутствии этилмолонового эфира увеличивается. Положение максимума сдвигается, как и в примере 2. Это объясняется уменьшением подвижности положительных ионов. Максимальная чувствительность наблюдается при 80 в.

Все приведенные зависимости получены на цилиндрической камере с внутренним диаметром стержня 3 лм. Ионизация газа осуществлялась равномерно по всему объему камеры

1з-излучением радиоактивного источника.

Способ определения примесей в газах с

15 возбуждением исследуемого газа в двухэлектродной ионизационной камере и регистрацией ионизационного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности анализа, осуществляют регистрацию по20 стоянной составляющей ионизационного тока при отсутствии или наличии примеси в газе и по разности этих значений судят о количестве примесей,