Повна версія

Головна arrow Екологія arrow ЕКОЛОГІЧНИЙ МОНІТОРИНГ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧНІ ГАЗОАНАЛІЗАТОРИ

Фотоколориметричні рідинні та стрічкові газоаналізатори застосовують для визначення мікродомішок газів, що вступають в кольорову реакцію з спеціально підібраним реактивом. Колориметричний метод дозволяє визначати концентрацію речовини за інтенсивністю забарвлення розчину, використовуючи закон Бугера - Ламберта - Бера (див. Параграф 6.2).

В автоматичних Фотоколориметричні рідинних газоаналізаторах, як правило, застосовують диференціальні схеми, зазвичай з двома фотонріемнікамі. Газоаналізатори, в яких концентрацію розчиненої речовини визначають за інтенсивністю забарвлення, можуть бути виконані з періодичної і безперервної подачею абсорбенту та газу рівними порціями через рівні проміжки часу.

Фотоколориметричний метод аналізу має високі чутливістю і стабільністю. Висока чутливість методу пояснюється можливістю накопичення аналізованого компонента в розчині або на індикаторної стрічці. Висока вибірковість методу визначається специфічністю хімічної реакції між аналізованим компонентом і реактивом (індикатором).

Фотоколориметричні газоаналізатори застосовують головним чином для вимірювання концентрацій токсичних домішок (наприклад, оксидів азоту, 0 2 , Cl 2 , CS 2 , 0 3 , H 2 S, NH 3 , HF, фосгену, ряду органічних сполук) в атмосфері промислових зон і в повітрі промислових приміщень. Однак в даний час рідинні фотоколориметричні газоаналізатори не знайшли широкого застосування.

Для стрічкових Фотоколориметричні газоаналізаторів характерні досить малі витрати робочого розчину і пов'язана з цим легкість досягнення високої чутливості, так як відношення реагують кількостей газу і реагенту стрічки буває дуже великим. Крім того, пофарбована стрічка може служити документальним свідченням зміни концентрації обумовленого компонента в газі. Однак через неоднорідність поверхні стрічки і деяких інших факторів похибка стрічкових газоаналізаторів вище похибки рідинних.

На рис. 8.14 показана вимірювальна схема стрічкового газоаналізатора. Принцип його дії заснований на порівнянні світлового потоку, відбитого від пофарбованого в результаті хімічної реакції плями на стрічці, з еталонним світловим потоком. При виявленні можливості застосування такого газоаналізатора для різних газів визначальним є підбір індикаторного розчину, що викликає кольорову реакцію при взаємодії з аналізованих компонентом.

Промінь світла від джерела випромінювання 1 проходить через світлофільтр 3 , газову камеру 5 і, відбиваючись від кольорової плями на стрічці 2, потрапляє на фотоприймач 4 '. Такий же світловий потік, відбиваючись від стрічки, потрапляє на фотоприймач 4. Потім сигнали від фотоприймачів надходять в підсилювач 6 і далі - на вторинний прилад 7. При відсутності в суміші визначається компонента світлові потоки рівні, рівні і сили струму фотоприймачів, вторинний прилад показує нуль . При фарбуванні стрічки рівновагу фотоелектронній схеми порушується, і вторинний прилад показує концентрацію визначається компонента в газовій суміші.

Стрічковий фотоколориметричний газоаналізатор

Мал. 8.14. Стрічковий фотоколориметричний газоаналізатор:

  • 1 - джерело випромінювання; 2 - індикаторна стрічка; 3 - світлофільтр;
  • 4 і 4 ' - фотоприемники випромінювання; 5 - газова камера; 6 - підсилювач;
  • 7 - вторинний прилад

Іноді використовують індикаторну стрічку з рідким реактивом. В цьому випадку реактив наносять на стрічку з крапельниці безпосередньо перед її контактом з газом.

Принцип дії пігулок і порошкових газоаналізаторів такий же, як у стрічкових, але ці прилади, як правило, циклічної дії. Для отримання чистої поверхні перед кожним циклом вимірювання зрізається верхній пофарбований шар таблетки або замінюється порція порошку.

Час роботи стрічкових і пігулок газоаналізаторів без заміни стрічки або таблетки досягає 30 діб. и більше. Джерелами випромінювання в Фотоколориметричні газоаналізаторах зазвичай є лампи розжарювання і напівпровідникові світлодіоди, фотопріеміікамі - фотопомножувачі, фотоелементи, фотодіоди і фототранзистори. Ці прилади дозволяють з високою вибірковістю визначати різні газоподібні (пароподібні) речовини в діапазоні концентрацій 10 -5 - 1%. Особливо високу чутливість мають газоаналізатори періодичної дії, але вони мають недолік - деяке запізнювання показань.

Промисловий стрічковий газоаналізатор (рис. 8.15) призначений для визначення концентрацій токсичних хімічних речовин в повітрі робочої зони. Прилад працює в циклічному режимі, принцип його дії заснований на фотоколориметричним методом аналізу з виведенням інформації про вимірюваній концентрації на цифровий дисплей.

Кожному измеряемому компоненту відповідає свій тип стрічкового касетного перетворювача, селективного до даного компоненту. При установці касетного перетворювача в газоаналізатор автоматично відбувається настройка на вимір відповідного компонента.

Вимірювані компоненти: N0 2 , Cl 2 , H 2 S, HCl, NH 3 , НДМГ, N 2 H 4 , Про е , S0 2 . Діапазон вимірювань: 0-5 ГДК. Основна похибка: в діапазоні 1-5 ГДК - відносна ± 25%, в діапазоні 0-1 ГДК - абсолютна ± 0,25 ГДК.

Стрічковий газоаналізатор

Мал. 8.15. Стрічковий газоаналізатор:

а - газоаналізатор; б - стрічка

Показання приладу відображаються одночасно на двох дисплеях - блоку датчика і блоку живлення. Дворівнева, що не перебудовується сигналізація (1 і 5 ГДК) здійснюється замиканням сухих контактів реле блоку живлення, які дозволяють комутувати ланцюги змінного струму до 100 мА і напругою до 400 В. Ємність касети з індикаторної стрічкою становить щонайменше 2500 циклів вимірювання.

 
<<   ЗМІСТ   >>