Состав индикаторного раствора для фтористоводородного газового датчика Советский патент 1990 года по МПК G01N27/416 

Изобретение относится к устройствам для определения вредных веществ как в газовых, так и в жидких средах и может быть использовано для автоматического измерения концентрации фтористого водорода в технологических процессах химической полировки стекла, производства плавиковой кислоты, минеральных удобрений и в других отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых концентраций фтористого водорода.

На чертеже представлена градуиро- вочная характеристика устройства для

измерения концентрации фтористого водорода.

Поставленная цель достигается тем, что в электрохимическом устройстве для измерения концентрации фтористого водорода, содержащем измерительный фторидселективный с лантанфторидной мембраной и интегрированный вспомогательный хлорсеребряный электроды в едином корпусе, опущенные в индикаторный раствор, и отделение от анализируемой среды газопроницаемой микропористой фторопластовой пленки в качестве индикаторного раствора используют 40-50%-ную серную Кислоту.

ел

СП

м

СЛ

При рассмотрении физико-химических процессов, происходящих в индикаторном растворе и влияющих на образование F -ионы, получается следующее соотношение, связывающее константы реакции, концентраций кислот и потенциал электрода Е:

Е.

о(о

-

КчСх

- ------,

,

де Е0 - стандартный потенциал электродной системы;

S - крутизна электродной характеристики фторидселективно- го электрода с лантанфторид- 20 ной мембраной;

Kf - константа равновесия по реакции HF H+ +

Кл - константа равновесия по ре,2К2

акции HFA i± F- + HF; q. - коэффициенты, характеризующие ионный состав серной кислоты; С. - концентрация серной кислоты

25

30

в индикаторном растворе, о(.,,сЦ- коэффициенты физической

растворимости фтористого водорода в анализируемой среде и индикаторном растворе соответственно, которые могут быть приняты равными при близких ионных составах анализируемой среды и индикаторного раствора; Сх - концентрация определяемого

компонента HF.

Из выражения следует, что при исользовании в качестве индикаторного аствора 48-50%-ной HLjS04 потенциал

0

5

0

вспомогательного электрода стабилизируется благодаря заданной достаточно высокой концентрации ионов сульфата. В этом случае соблюдается обратимость измеряемого компонента с индикаторным раствором, что позволяет расширить диапазон измеряемых концентраций. При концентрации серной кислоты в индикаторном растворе менее 48% потенциал вспомогательного интегрированного электрода становится нестабильным, увеличивается растворимость HF и динамические характеристики ухудшаются, а при концентрации более 50% наступает быстрое разрушение электродной системы.

С данным индикаторным раствором получено, что верхний предел измеряемой концентрации соответствует порядка 23 мас.% HF и 60% серной кислоте, что перекрывает верхний предел концентраций в полировальных растворах стекольной промышленности и позволяет использовать фтористоводородные газовые электроды при анализе промышленных растворов без их предварительного разбавления.

Таким образом, применение в качестве индикаторного раствора серной кислоты в концентрации 48-50% позволяет расширить предел измеряемых концентраций фтористого водорода в области высоких концентраций до 20 моль/л.

5

0

35 Формула изобретения

Состав индикаторного раствора для фтористоводородного газового датчика, содержащего неорганическую кислоту, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых концентраций, в качестве индикаторного раствора использована 48 - 50%-ная серная кислота.

Emv 300

250 200

150

100 501

Изобретение относится к устройствам для определения вредных веществ как в газовых, так и жидких средах и может быть использовано для автоматического измерения концентрации фтористого водорода в процессах химической полировки стекла, производства плавиковой кислоты, минеральных удобрений и других отраслях народного хозяйства. Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых концентраций фтористого водорода. В качестве индикаторного раствора используется 48 - 50%-ная серная кислота. Применение данного индикаторного раствора связано с улучшением кинетики реакций обмена, происходящих в этом растворе при поступлении в него молекул фтористого водорода. Индикаторный раствор позволяет применять фтористоводородный газовый датчик в растворах, содержащих до 20 мол/л фтористого водорода. 1 ил.

- - 1-1 . i )

ЯГ3 102 1

10 Сигналь/)