Способ определения количественного содержания кислорода в газовых смесях

/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ К АВТО 0иту мич Е.Заиков СС 97 ьств /72, ые г дат,оанали963,(54) СПОНОГО СОД СМЕСЯХ (57) Из рение д раций к кращени бретение обеспечивапазона измеряемыхслорода в газовой ет расшиконцентмеси, сое точносвремени и повьпп УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ордена Ленина инской физики АН СССР(56) Авторское свидете528503, кл. С 01 Х 2Агейкин Д.И. Магнитзаторы. М.: Госэнергоис. 18. СОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯКОЛИЧЕСТВЕНЕРЖАНИЯ КИСЛОРОДА В ГАЗОВЫХ ти. Газовую смесь, содержащую кислород, активируют, подвергая действиюэлектромагнитного или ионизирующегоизлучения или электрического разрядаЗатем производят измерение физико-химических характеристик газовой смесиспектрофотометрически или методомэлектронно-парамагнитного резонансаили по тепловому эффекту. Для этогоактивизированную газовую смесь направляют в детектор, где с помощьюоптических или иных методов регистрируют содержание активной формы кислорода, Пересчет между величиной сигнала детектора и содержанием кислородав смеси осуществляют путем предварительной калибровки показаний. Способпозволяет определить содержание кислорода в газовых смесях в пределах5-7 порядков величины концентрации.Изобретение относится к технике измерений и может использоваться в технологических процессах, в которых необходимо поддерживать постоянную концентрацию кислорода или контролировать его отстутствие.Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых концентраций кислорода в газовой смеси, сокращение времени и повьшение точности.Способ определения количественного содержания кислорода в газовых смесях реализуется следующим образом.В способе определения количественного содержания кислорода в газовых смесях путем измерения физико-химических характеристик газовой смеси кислород, содержащийся в смеси, предварительно переводят в активную форму: атом, синглетно возбужденную мо-, лекулу или озон, для чего газовую ,смесь подвергают действию электромагнитного или ионизирующего излучения или электрического разряда, а затем активизированную газовую смесь анализируют спектрофотометрически, методом электронно-парамагнитного резонанса (ЭПР) или по тепловому эффекту (при помощи термопары).Перевод кислорода в активное состояние достигается путем пропускания анализируемой смеси через зону микроволнового излучения, источник иониао зирующего излучения (например, Со ), электрический разряд или зону ультрафиолетового света. Затем активизированную газовую смесь направляют в детектор, где с помощью оптических или иных методов регистрируют содержание активной формы кислорода. Пересчет между величиной сигнала детектора и содержанием кислорода в смеси осуществляют путем предварительной калибровки показаний.П р и м е р 1. Кислородно-гелиевую смесь, содержащую 90-0,17 кислорода, пропускают со скоростью 5 мл/с через резонатор микроволнового генератора (частота О, 1-1,5 см) и далее через детектор, представляющий собой термопару, на один спай которой нанесен слой гопкалита. Разница температур фиксируется гальванометром. Чувствительность измерения зависит от используемой электрической схемы. В простейшем исполнении прибор фиксирует изменения, охватывающие три по 50 55 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 рядка величины от 90 до 0,1 об.7, кислорода в смеси.П р и м е р 2. Воздушную смесь,содержащую 20-47. кислорода, пропускают со скоростью 0,6 мл/с через зонуоблучения ультрафиолетовым светом отПРКи далее направляют в детекторпо примеру 1.П р и м е р 3. Кислородно-азотную смесь, содержащую 20-0,0017 кислорода, пропускают со скоростью1,6 мл/с через оптическую кювету спектрофотометра, которая помещена передзоной электрического разряда (напряжение на электродах 8,3 Кв, используют стеклянный барьер толщиной 1,3 мм,толщина газового слоя 2 мм) и затемчерез вторую оптическую кювету. Регистрируют разницу в оптической плотности газовой смеси на входе и выходе из разрядника в инфракрасной, видимой или ультрафиолетовой областях.Подбором длины оптического хода кюветы, в которой регистрируется поглощение света, можно контролировать содержание кислорода в пределах пятипорядков величины,П.р и м е р 4. Кислородно-арго- новую смесь, содержащую 0,6-0,00001% кислорода, пропускают со скоростью 0,1 мл/с при давлении 2-10 торр через рабочую зону источника ионизирующего излучения (Со ) мощностью 20 мкюри;60после облучения газовую смесь пропускают через резонатор спектрометра электронного парамагнитного резонанса (ЭПРИХФ), который регистрирует содержание атомов кислорода в системе,Предлагаемый способ позволяет определять содержание кислорода в газовых смесях в пределах пяти-семи порядков величины концентрации.Формула Способ определения количественного содержания кислорода в газовых смесях, включающий измерение физико-химических характеристик газовой смеси, по которым определяют количественное содержание в ней кислорода, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых концентраций кислорода в газовой смеси, сокращения времени и повышения точности, газовую смесь предварительноСоставитель Р.КузнецоваТехред М.Ходанич Корректор М.Самборская Редактор Л.Авраменко Заказ 2978/47 Тираж 778 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 3подвергают активации путем воздействия на нее электромагнитным или ионизирующим излучением или электри ческим разрядом; а измерение физико 1234759 4химических характеристик осуществляют соответственно спектрофотометрией или методом электронно-парамагнитного резонанса, или по тепловому эффекту.