Устройство для определения содержания озона в воздухе Советский патент 1984 года по МПК G01N27/48 

Изобретение относится к анешитическому приборостроению и может быть использовано для непрерывного определения содержания озона в ионнозонных технологических газовых средах, применяемых при длительном хранении пищевых продуктов и транспортировании их на большие расстояния, а также при обработке питьевой воды и сточных вод в различных отраслях промышленности и для определения загрязненности озоном атмосферы производственных помещений.

Известно устройство для непрерывного определения содержания озона в воздухе, содержащее электрохимическую ячейку с электродами из благородного металла СИ.

Недостатком этого устройства является необходимость регенерации электролита. Кроме того, в нем используются электроды из благородных металлов (платины, серебра), что удорожает устройство.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для определения содержания озона в воздухе, содержащее электрохимическую ячейку с измерительным и вспомогательным электродами, помещенными в корпус СЗЗОпределение содержания озона в воздухе осуществляется барботированием анализируемого воздуха через электролит электрохиг мческой ячейки с последующим восстановлением озона на платиновом электроде.

В известном устройстве использую однокамерную электрохимическую ячейку с магнитной мешалкой. Через электролит ячейки барботироьанием рропускают анализируемый воздух, а в качестве катализатора, на котором происходит восстановление озона, применяют ми кровле ктрод из платины.

В известном устройстве при барботировании анализируемого воздуха через электрохимическую ячейку происходит вынос паров электролита, а изменение скорости вращения магнитной мешалки влияет на ток ячейки, по величине которого определяют концентрацию озона. Катализатором в устройстве служит электрод из дорогостоящей платины, имеющей малую активную поверхность, вследствие чего устройство имеет низкую, чувствительность (10 мг/N.

Целью изобретения является сниже ние стоимости при сохранении высоко чувствительности путем использовани газодиффузионного измерительного электрода с развитой поверхностью.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения содержания озона в воздухе, содержащем электрохимическую ячейку

с измерительным и вспомогательным электродами, помещенными в корпус, измерительный электрод выполнен из

NiCojO,

В устройстве используют двухкамер5 ную электрохимическую ячейку с газодиффузионным гидрофобизированным электродом (ГГЭ) , образующим трехфазную границу газ-твердое тело-жидкость, на которой происходит восста0 новление озона, находящегося в анализируемом воздухе, пропускаемом вдоль газодиффузионной поверхности ГГЭ без предварительного растворения в электролите.

5 Применение вместо платины в ГГЭ катализатора на основе сложной системы окислов никеля и кобальта () с развитой активной поверхностью до 100м/г и высокой химической устойчи0 востью увеличивает чувствительность и точность устройства до О , 01 мг/м озона в воздухе и значительно снижает его стоимость. I

На чертеже изображено устройство

5 для непрерывного определения содержания озона в воздухе, общий вид.

Устройство представляет собой двухкамерную электрохимическую ячейку из метилметакрилата. Анализи0 руемый воздух через штуцера 1 в

крышке 2 подается в воздушную камеру 3 и проходит вдоль газодиффузионной стороны ГГЭ 4, отделяющего электролитную камеру 5 от воздушной каме5 Ры. Между крышкой и корпусом б ячейки находится кольцо 7 из кислотностойкой резины. Крышка прижимется к корпусу винтами 8. Заполнение ячейки электролитом производится через

д 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 И и 12 измерительного ГГЭ и вспомогательного электрода служат для включения устройства в плечо моста измерительного прибора. Измерительный элект- j

0 род выполнен на основе системы окислов никеля и кобальта )

Устройство работает следующим образом.

Во время измерений от внешнего

5 источника стабилизированного постоянного напряжения между ГГЭ и вспомогательным электродом создают разность потенциалов. Анализируемый воздух, проходя в воздушной камере

0 вдоль газодиффузионной поверхности ГГЭ, диффундирует через гидрофобные поры к катализатору и содержащийся в воздухе озон восстанавливается на трехфазной среде газ-твердое тело5 электролит, вызывая изменение тока

ячейки ycxpoftcTBav пропорционально концентрации озона, фиксируемого измерительным прибором.

Предлагаемое устройство по сравнению с известными увеличивает чувствительность и точность непрерывного содержания озона в воздухе до 0,01 мг/мЗ, имеет простую конструкцию, . значительно снижает стоимость устройства за счет применения в качестве катализатора, вместо дорогостоящей платины, дешевой сложной системы окислов никеля и кобальта, позволяет осуществлять непрерывный

контроль загрязнения озоном атмосферы производственных помещений на уровне предельно допустимой концентрации (ПДК 0,1 мг/мЗ); повышает эффективность применения ионно-оэонных технологических сред.

Все это позволяет улучшить контроль за содержанием озона, что необходимо для эффективного проведения технологических процессов пр обработке питьевой и сточных вод, для контроля атмосферы производственных помещений и т.п.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАГИЯ ОЗОНА В ВОЗДУХЕ, содержащее электрохимическую ячейку с измерительным и вспомогательным электродами,помещенными в корпус, отличающееся тем, что, с целью снижения стоимости при сохранении высокой чувствительности путем.использования, газодиффузион-. ного измерительного электрода с раз витой поверхностью, измерительный электрод выполнен из .. Н иъперительнопу приодру