Устройство для определения содержания озона в воздухе

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕО 1 УБЛИН 01 Б 27/ ррах лг ч ( . Д ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ й ритвльи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1, Патент США Р 3038848, кл. 73"23, опублик, 1962.2. Касаткин В.Э. Автоматический электрохимический полярографически метод определения озона в газовом потоке. - В сб.Автоматические газо;анализаторы. М., ЦНИИИТЭприборостро ния, 1961, с. 168-173 (прототип ).(54 ) (57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯСОДЕРЖАГИЯ ОЗОНА В ВОЗДУХЕ, содержащее электрохимическую ячейку сизмерительным и вспомогательнымэлектродами, помещенными в корпус,о т л й ч а ю щ е е с я тем, что,с целью снижения стоимости при сохранении высокой чувствительностипутем использования газодиффузион-,ного измерительного электрода с раз-.витой поверхностью, измерительныйэлектрод выполнен из ИСО 04.Изобретение относится к аналитическому приборостроению и можетбыть использовано для непрерывногоопределения содержания озона в ионноозонных технологических газовыхсредах, применяемых при длительномхранении пищевых продуктов и транс-,.портировании их на большие расстояния, а также при обработке питьевойводы и сточных вод в различных отраслях промышленности и для определения загрязненности озоном атмосферы производственных помещений.Известно устройство для непрерывного определения содержания озонав воздухе, содержащее электрохимическую ячейку с электродами изблагородного металла Г 13.Недостатком этого устройстваявляется необходимость регенерацииэлектролита, Кроме. того, в немиспользуются электроды из благородных металлов (платины, серебра),что удорожает устройство.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяустройство для определения содержа.ния озона в воздухе, содержащееэлектрохимическую ячейку с измерительным и вспомогательным электродами, помещенными в корпус Г 23.Определение содержания озона ввоздухе осуществляется барботиронанием анализируемого воздуха черезэлектролит электрохимической ячейкис последующим восстанонлением озонана платиновом электроде.В известном устройстве используютоднокамерную электрохимическуюячейку с магнитной мешалкой. Черезэлектролит ячейки барботироьаниемпропускают анализируемый воздух, а 40в качестве катализатора, на которомпроисходит восстановление озона,применяют микроэлектрод из платины.В известном устройстве при барботировании анализируемого воздуха 45через электрохимическую ячейку происходит вынос паров электролита, аизменение скорости нращения магнитной мешалки влияет на ток ячейки,по величине которого определяют 50концентрацию озонаКатализатором вустройстве служит электрод из дорогостоящей платины, имеющей малуюактивную поверхность, вследствиечего устройство имеет низкую чувствительность (10 мг/м 1.Целью изобретения является снижение стоимости при сохранении высокойчувствительности путем использованиягазодиффузионного измерительного 60электрода с развитой поверхностью.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для определения содержания озона в воздухе,содержащем электрохимическую ячейку 5 с измерительным и вспомогательным электродами, помещенными в корпус, измерительный электрод выполнен из И 1 Со 20.В устройстве используют двухкамер. ную электрохимическую ячейку с газо- диффузионным гидрофобизированным электродом (ГГЭ) , образукщим трехфазную границу газ-твердое тело-жидкость, на которой происходит восстановление озона, находящегося в анализируемом воздухе, пропускаемом вдоль газодиффузионной поверхности ГГЭ без предварительного растворения в электролите.Применение вместо платины в ГГЭ катализатора на основе сложной системы окислов никеля и кобальта (ИхСо О+) с развитой активной поверхностью до 100 м/г и высокой химической устойчивостью увеличивает чувствительность и точность устройства до О, 01 мг/м озона в воздухе и значительно снижает его стоимость.1На чертеже изображено устройство для непрерывного определения содержания озона в воздухе, общий вид.Устройство представляет собой двухкамерную электрохимическую ячейку из метилметакрилата. Анализируемый воздух через штуцера 1 в крышке 2 подается в воздушную камеру 3 и проходит вдоль газодиффузионной стороны ГГЭ 4, отделяющего элект. ролитную камеру 5 от воздушной камеры, Между крышкой и корпусом б ячейки находится кольцо 7 из кислотно- стойкой резины. Крышка прижимется к корпусу винтами 8, Заполнение ячейки электролитом производится через отверстие в корпусе, закрываемое пробкой 9. В качестве электролита используется 30-ный раствор едкого калия, обладающего при данной концентрации наибольшей проводимостью. Вспомогательным электродом 10 служит никелевая пластина. Выводы 11 и 12 измерительного ГГЭ и вспомогательного электрода служат для включения устройства в плечо моста измерительного прибора. Измерительный электрод выполнен на основе системы окислов никеля и кобальта (БСО 20+).Устройство работает следующим образом.Во нремя измерений от внешнего источника стабилиэированного пестоянного напряжения между ГГЭ и вспомогательным электродом создают разность потенциалов. Анализируемый воздух, проходя в воздушной камере вдоль.газодиффузионной поверхности ГГЭ, диффундирует через гидрофобные поры К катализатору и содержащийся в воздухе озон восстанавлинается на трехфазной среде газ-твердое тело- электролит, вызыная изменение токаЗаказ 1539/38 Тираж 823 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ячейки устройства пропорционально концентрации озона, Фиксируемого измерительным прибором.Предлагаемое устройство по сравнению с известными увеличивает чувствительность и точность .непрерыв ного содержания озона в воздухе до 0,01 мг/м 3, имеет простую конструкцию,.значительно снижает стоимость устройства эа счет применения в качестве катализатора, вместо доро- .1 О гостоящей платины, дешевой сложной системы окислов. никеля и кобальта, позволяет осуществлять непрерывный контроль загрязнения озоном атмосферы производственных помещений науровне предельно допустимой концентрации (ПДК= 0,1 мг/м) повышаетэффективность применения ионно-озонных технологических сред. Все это позволяет улучшить контроль за содержанием озона, что необходимо для эффективного проведения технологических процессов при обработке питьевой и сточных вод, для контроля атмосферы производственных помещений и т.п.