База данных применения химических эффектов
основана на ТРИЗ (теория решения изобретательских задач)

На главную страницу | О проекте | Контакты

Вы находитесь здесь: dace.ru / База данных химических эффектов

База данных по химическим эффектам в химических патентах



ГАЗОВЫЙ АНАЛИЗ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТВЕРДОЭЛЕКТРОЛИТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

ПРЕЦЕЗИОННЫЙ ГАЗОВЫЙ АНАЛИЗ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОКСИДНЫХ ТВЕРДОЭЛЕКТРОЛИТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ / Сомов С.И., Сомова Е.С. Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН 620219, Екатеринбург, ул. Академическая, 20,e-mail: somov@ihte.uran.ru
Твердоэлектролитные газовые сенсоры и газоанализаторы широко используются для решения задач технологического контроля и определения количества кислорода, водорода, СО и других горючих. До сих пор не уделялось достаточно внимания вопросам точности измерений и пределам детектирования газовых компонентов при использовании этих сенсоров. Вместе с тем, методы газового анализа с применением твердоэлектролитных электрохимических элементов позволяют определять кислород и другие реакционные газы при их содержании в смеси на уровне 10^(-8)%. При концентрациях этих газов от сотых долей процента и выше измерения могут быть выполнены с относительной погрешностью менее 0,1%. Конечно, эти характеристики не получаются автоматически только за счет использования твердоэлектролитных сенсоров, а требуют значительных усилий и знаний специфики работы тех или иных типов электрохимических элементов. Среди твердоэлектролитных сенсоров наибольшее распространение получили сенсоры, основанные на потенциометрических измерениях. Их достоинства состоят в простоте датчиков и измерительных процедур, а также возможности измерять концентрации газов в очень широком диапазоне значений, который достигает 10 десятичных порядков. Относительная погрешность измерений концентраций составляет 4 – 5% при концентрациях газа в интервале 0,1 – 10%, и возрастает до 100% и более при концентрациях менее 1 ppm. Исследования показали, что основной фактор, определяющий точность измерений и предел детектирования, это характеристики индикаторного электрода и кинетика процессов, протекающих на этом электроде. Амперометрические и кулонометрические методы газового анализа позволяют обеспечить более высокие точности измерений. Газодиффузионные амперометрические сенсоры имеют очень стабильные характеристики, и точность измерений обеспечивается с относительной погрешностью не хуже 0,2%. Сенсоры проточного типа, работающие в амперометрическом режиме, имеют погрешность порядка 0,5%, которая полностью определяется погрешностью измерения или стабилизации скорости газового потока через сенсор. В сравнении с потенциометрическими сенсорами, амперометрические сенсоры обеспечивают измерения с большей точностью, но в сравнительно узком интервале концентраций; динамический диапазон измерений составляет 4 – 5 десятичных порядков. Чтобы достигнуть указанных характеристик при использовании амперометрических сенсоров, очень важно правильно подобрать параметры электрохимического элемента и его рабочие режимы. Проточные твердоэлектролитные кулонометрические сенсоры способны осуществить наиболее прецизионные измерения концентраций кислорода, газообразных оксидов и любых горючих газов. Можно проводить измерения газообразных веществ с относительной погрешностью ниже 0,1%, а предел детектирования реакционных газов может составлять несколько миллиардных долей. [18 Менд.съезд, 2007, т.4, с.41] | C01B, C07B, c05el, c63eh, c90es




dace.ru © 2005-2018 гг.