15-маъруза Мавзу: газларнинг таркибини таҳлил қилиш

15-маъруза
Мавзу: ГАЗЛАРНИНГ ТАРКИБИНИ ТАҲЛИЛ ҚИЛИШ
Режа:

1. 
   Асосоий маълумотлар ва газ таркибини таҳлил қилувчи воситалар таснифи.
   
2. 
   Абсорбцион-оптик газ анализаторлари ва уларнинг ишлаш принципи.
   
3. 
   Оптик-акустик газ анализаторлари.
   
4. 
   Ультрабинафша нурларни ютадиган газ анализатори.
   

Асосий маълумотлар ва таснифи. Газ анализаторлари текширилаётган газ аралашмасидаги компонент ёки компонентлар йиғиндиси концентрацияси ҳақида маълумот берадиган қурилмалардир. Газ анализаторлари саноатнинг барча соҳаларида ва илмий-тадқиқот ишларида кенг ишлатилади. Газларнинг таркибини узлуксиз автоматик назорат қилиш асосида металлургияда, кокс-кимё саноатида, нефтни қайта ишлашда, газ саноатида ва бошқа жойларда газ ҳосил қилиш ва ундан фойдаланиш билан боғлиқ бўлган кимёвий-технологик жараёнларни автоматик бошқариш амалга оширилади. Масалан, иссиқлик электр станцияларида органик ёқилғиларни ёқишда ёниш жараёнини назорат қилиш ва керакли ҳаво миқдорини (ортиқча миқдорини) аниқлаш учун ав­томатик газ анализаторлари ишлатилади. Технологик объектларнинг хавфсиз ишлашини таъминловчи системаларда ишлатиладиган газ анализ қилиш асбоблари ҳам катта аҳамиятга эга. Кейинги йилларда атроф-муҳитни муҳофаза қилишга кат­та эътибор берилаётганлиги муносабати билан саноат корхоналари чиқиндилари таркибидаги зарарли қўшилмалар миқдорини, ишлаб чиқариш хоналари ва атмосферадаги зарарли қўшилмалар миқдорини назорат қилишга мўлжалланган газ ана­лизаторлари ишлаб чиқариш ва улардан фойдаланиш кескин кенгайди. Аҳоли яшайдиган пунктлар ҳавосининг сифатини на­зорат қилиш учун ҳавони ифлослантирадиган ис гази, азот қўшоксид, чанг ва бошқа шу каби моддалар концентрацияси ўлчанади.
Технологик жараёнларни назорат қилишда ва автоматлаштиришда турли шароитларда бўлган (температуралари, босимлари ва ҳоказолари турлича бўлган) аралашмаларни анализ қилишга, газ анализаторларининг турли-туман хилларини аниқлашга тўғри келади.
Саноатда ишлатиладиган автоматик газ анализаторлари­нинг кўпчилиги газ аралашмаларидаги битта компонентнинг концентрациясини ўлчаш учун мўлжалланган. Бу ҳолда газ­ларнинг аралашмалари бинар деб қаралиб, ундаги аниқланадиган компонент ўлчанаётган аралашманинг физик-кимёвий хоссаларига таъсир қилади, қолган компонентлар эса, уларнинг таркиби ва концентрациясидан қатъи назар, уларнинг хос­саларига таъсир қилмайди ва аралашманинг иккинчи компоненти ҳисобланади. Кўп компонентли газ аралашмаларининг турли ташкил этувчиларини анализ қилиш учун мўлжалланган газ анализаторлари ҳам мавжуд.
Газ анализаторлари ишлаш принципи (анализ қилиш усули), анализ қилинаётган муҳитнинг хоссалари, аниқланадиган компонентлар сони, ишланиш тури, чиқиш сигналини унификациялаш усули ва ўлчаш натижаларини бериш усули каби белгиларига кўра таснифланиши мумкин.
Энг оддий ҳолда намунани ўзгартирмасдан анализ қилиш мумкин, бунда анализ қилинаётган аралашма таркиби тўғрисида ўлчанаётган параметрга қараб бевосита хулоса чиқарилади. Анализ қилишда намунани ўзгартириш аналитик ўлчаш танланувчанлигини ошириш имконини беради. Намунани ўзгартириш учун физик усуллардан ҳам, кимёвий усуллардан ҳам фойдаланиш мумкин. Агар намунага таъсир қилиш унинг физик хоссаларини тубдан ўзгартириб юборса, бундай ўзгартириш физик ўзгартириш деб аталади. Агар намунага таъсир қилиш унинг таркибининг тубдан ўзгаришига олиб келса, у кимёвий ўзгартириш деб аталади.
Газ анализаторлари ҳажмига нисбатан % ларда, г/м³, мг/л ларда даражаланади. Биринчи бирлик анча қулайдир, чунки газ аралашмалари компонентларининг процент ҳисобидаги миқдори температура ва босим ўзгарганида доимийлигича қолади.
Газ анализаторлари комплектига датчик ва чиқиш сигналларини ўлчагичдан ташқари, асбобнинг нормал ишлашини таъминловчи бир қанча узеллар ҳам киради. Асосий ёрдамчи узеллар газ аралашмаси намунасини танловчи, тозаловчи, узатувчи ва анализга тайёрловчи қурилмалардир.
Газ анализаторларининг мавжуд классификацияси аралаш­манинг аниқланадиган компонентларининг концентрациясини ўлчашга асос қилиб олинган физик-кимёвий хоссаларга асосланади. Газларни автоматик анализ қилиш учун қуйидаги усуллар қўлланилади: наму­нани олдиндан ўзгартирмасдан – термокондуктометрик, тер­момагнит, абсорбцион-оптик (инфрақизил ва ультрабинафша нур ютиладиган), пневматик усуллар; намуна олдиндан ўзгартириладиган усуллар – электрокимёвий (кондуктометрик, кулонометрик, поляграфик, потенциометрик) термокимёвий, фотоколориметрик, аланга-ионлашув, аэрозол-ионлашув, хроматографик, массаспектрометрик усуллар. Қуйида саноатда энг кенг тарқалган усуллар ва асбоблар кўриб чиқилган.