Ma’ruza №23 Elektr-kimyoviy gaz analizatorlari

Kulonometrik gaz analizatorlari elektroliz vaqtida sarflangan elektr miqdorini o‘lchashga asoslangan. Faradey qonuniga ko‘ra, elektrolizda G miqdordagi modda ajralib chikishi uchun eritma orqali τ vaqt mobaynida I tokni o‘tkazish zarur:
G=M∙∙∙τ(96492∙n) , (33.6)
bu yerda M — oksidlangan yoki tiklangan (qaytarilgan) moddaning molekulyar massasi; p — elektroliz jarayonida qatnashuvchi elektronlar soni.
Elektroliz vaqtida ajralib chiqqan modda gaz aralashmasining tahlil qilinayotgan komponenti bilan batamom bog‘lanadi, shu tufayli komponent konsentratsiyasining o‘lchovi bo‘lib o‘tayotgan tok I xizmat qiladi. Tok eritmaning neytrallanishi ta'minlanadigan qilib tanlanadi.
Kulonometrik gaz analizatorlari o‘lchashning kompensatsion usuli qo‘llanilganligi tufayli o‘lchash natijalarining yuqori aniqligini ta'minlaydi, ularning ko‘rsatishi gazning namligiga, bosimiga, haroratiga, atrof-muhitning parametrlariga bog‘liq bo‘lmaydi.
Havodagi SO₂, H₂S, CI₂, O₃ larning mikrokonsentratsiyasini o‘lchashga mo‘ljallangan «Atmosfera 1» va «Atmosfera 2» gaz analizatorlar mavjud.
Polyarografik gaz analizatorlari indikatorli, taqqoslovchi va yordamchi elektrodlari bor uch elektrodli elektrolitik yacheyka zanjirida diffuzion tokning chegaraviy kuchini o‘lchashga asoslangan. O‘lchashda indikator elektrod bilan taqqoslash elektrodi o‘rtasidagi potensiallar farqi nazorat qilinadi, taqqoslash elektrodining potensiali o‘zgarmas bo‘ladi. Potensallar farqi ta'minlash blokidan olinadigan tayanch kuchlanish bilan taqqoslanadi. Potensiallar farqi tayanch kuchlanishdan uzilganida elektrodlarga beriladigan kuchlanish o‘zgaradi, buning natijasida potensiallar farqi bilan tayanch kuchlanishning tengligi tiklanganiga qadar yordamchi va indikatorli elektrodlar potensiallar farqi o‘zgaradi. Agar elektrodda elektr-kimyoviy jihatdan aktiv moddalar bo‘lmasa, indikatorli elektrod qutblanadi va o‘lchash zanjirida tok kuchi nolga teng bo‘ladi.
Yacheykaga elektr-kimyoviy jihatdan aktiv modda kiritilsa, o‘lchash zanjirida tok paydo bo‘lib, uning kuchi moddalar konsentratsiyasiga mutanosib bo‘ladi.
Kislorodni tahlil qiladigan polyarografik gaz analizatorining gazlardan tozalangandagi sxemasi 33.8- rasmda ko‘rsatilgan.
Gaz analizatori namuna tayyorlash bloki I, yacheyka II, ta'minlash bloki III, potensiometr IV dan iborat. Indikatorli elektrod 8 va yordamchi elektrod 7 indikator kamerasi 6 da joylashtirilgan sterjenga o‘rnatilgan. Taqqoslash elektrodi 3 kamera 5 ga zaxira elektrolit bilan birga joylashgan alohida korpus 4 da joylashgan va ish elektroliti bilan osh tuzidan tayyorlangan ko‘prik 12 yordamida birlashgan. Indikator kamerasida elektrolitning talab etilgan sathini saqlab turish uchun a va b kanallar xizmat qiladi. Indikator kamerasiga kameraning ish hajmini termostatlash uchun qizdirish elementi II va harorat indikatori 9 o‘rnatilgan.
Indikatorli va yordamchi elektrodlar oltindan tayyorlangan, taqqoslash elektrodi sifatida esa to‘yintirilgan kalomel yoki kumush yugurtirilgan xlor elektrodlardan foydalaniladi. Yacheykada elektrolit yordamida kislorodni aniqlashda NaOH ning 0.1 i eritmasi yoki NHCO₃ ning 0,1 i eritmasi ishlatilishi mumkin.
Gaz analizatoriga beriladigan gaz namunani mexanik qo‘shilmalardan tozalaydigan filtr 1 orqali yuboriladi. Namunani berish tezligi sarf rostlagichi yordamida rostlanadi. Shundan keyin gaz yacheykaga keladi, elektrolitda o‘z bosimiga mutanosib ravishda eriydi. Tahlil qilinayotgan gaz elektrolit ustida yig‘ilib, elektrolitni indikatorli kameradan siqib chiqaradi, kanal a ning pastki kesigi sathiga qadar, so‘ngra zahira elektorlit bilan kamera orqali barbotirlanib, atmosferaga chiqarib tashlanadi.
Gaz analizatori kislorodning beshta o‘lchash diapazoniga ega: 0—0,1; 0—0,2; 0—0,5; 0—1; 0—2. Asosiy xatolik o‘lchash diapazonining ±5% ga teng.