Лекция 26

План:

26.1 Химические газоанализаторы.

26.2 Хроматографические газоанализаторы.

26.1 Химические газоанализаторы производят определение процентного содержания отдельных компонентов газовой смеси путем избирательного поглощения (адсорбции) их соответствующими химическими реактивами. Уменьшение при этом объема газовой смеси при постоянном давлении и температуре характеризует содержание искомого компонента.

1, 2, 3 – стеклянные поглотительные сосуды с реактивами, 4, 5, 6 – краны, 7 – распределительная гребенка, 8 – стеклянная трубка, 9 – резиновый мешочек, 10 – измерительная бюретка, 11 – стеклянный цилиндрический сосуд, 12 – шкала, 13 – уравнительный сосуд, 14 – трехходовой кран, 15 – резиновая груша, 16 – фильтр, 17 – газоподводящая линия

Представленный на рисунке газоанализатор типа ГХП-3М определяет содержание в дымовых газах СО₂, О₂ и СО посредством стеклянных поглотительных сосудов 1-3 с реактивами. Каждый из сосудов состоит из двух сообщающихся баллонов, служащих: один – для поглощения реактивом газа и второй – для приема реактива, вытесняемого во время поглощения. В баллонах для поглощения газа, присоединенных с помощью капиллярных трубок с кранами 4-6 к стеклянной распределительной гребенке 7, помещены трубки с наружным диаметром 4-5 мм, предназначенные для увеличения поверхности соприкосновения реактива с исследуемым газом. Все баллоны для приема реактива соединены в верхней части стеклянной трубкой 8 с резиновым мешочком 9, изолирующим растворы от атмосферы.

К правому концу гребенки подключена измерительная бюретка 10 емкостью 100 мл (%), помещенная в стеклянный цилиндрический сосуд 11 с водой для охлаждения отбираемой в бюретку пробы газа и поддержания его температуры постоянной во время анализа.

Для увеличения точности отсчета нижняя часть бюретки со шкалой 12, градуированной от 0 до 20 мл с ценой деления 0,2 мл, имеет небольшое сечение. При помощи резиновой трубки измерительная бюретка присоединена к уравнительному сосуду 13 с замыкающей жидкостью, состоящей из водного раствора хлористого натрия (NaCl) или хлористого кальция (СаСl) с добавлением 1-2 % серной кислоты (Н₂SO₄), служащему для отбора и перемещения в приборе пробы газа.

На левом конце гребенки установлен трехходовой кран 14, сообщающийся с атмосферой через резиновую грушу 15, и с фильтром 16 для газа, заполненным стеклянной ватой. Фильтр связан с газоподводящей линией 17, проложенной от газохода котлоагрегата.

Сосуд 1 служит для поглощения СО₂. в качестве реактива применяется водный раствор едкого калия КОН, состоящий по массе из 33 % КОН и 67 % Н₂О.

Сосуд 2 предназначен для поглощения О₂. Реактивом служит щелочной раствор пирогаллоловой кислоты С₆Н₃(ОН)₃, содержащий по массе 13 % С₆Н₃(ОН)₃, 29 % КОН и 58 % Н₂О. Приготовление данного раствора производят по возможности быстро ввиду интенсивного поглощения им О₂ из окружающего воздуха.

Поглощение СО производится в сосуде 3 щелочным раствором полухлористой меди Cu₂Cl₂, содержащим по массе 17 % Cu₂Cl₂, 21 % NH₄Cl (хлористого аммония) и 62 % Н₂О. Данные реактив также интенсивно поглощает из воздуха О₂, поэтому по отношению к нему применяются те же меры предосторожности. Следует отметить, что реактив для поглощения СО быстро насыщается и портится, поэтому не всегда обеспечивает достаточную надежность измерения.

26.2 Анализ сложных газовых смесей при помощи хроматографов в последнее время находит все большее применение. Действие хроматографов основано на сорбционном способе разделения пробы газовой смеси на отдельные компоненты при пропускании ее совместно с потоком вспо­могательного газа (газа—носителя) через слой поглощающего вещества (сорбента) и по­очередном измерении содержания каждого ком­понента (электрическим методом).

Применя­ются два вида хроматографии: адсорбционная и распределительная.

В первом случае разде­ление газовой смеси основывается на различии адсорбционных свойств ее компонентов и про­изводится в колонке, заполненной твердым по­ристым веществом (адсорбентом), в качестве которого часто применяют мелкий активиро­ванный древесный уголь, силикагель и алюмагель.

Во втором случае процесс разделения смеси связан с распределением ее компонен­тов по зонам, благодаря различной раствори­мости отдельных газов в жидкости (раствори­теле), равномерно нанесенной на инертное твердое тело (носитель), заполняющее колон­ку. Растворителем обычно служит дибутилфталат, а носителем — силикагель. В обоих слу­чаях газом-носителем является азот или воз­дух. Адсорбционная хроматография находит разделения смеси низкокипящих веществ др.), а распределительная — высококипящих, таких как этилен С₂Н₄, этан С₂Н₆ и т. п.

Дата добавления: 2014-10-15