Датчик для определения концентрации аммиака Советский патент 1992 года по МПК G01N27/02 

Изобретение относится к измерительной технике, конкретнее к датчикам для определения концентрации аммиака в газовой среде и может быть применено при анализе воздуха и других газовых смесей.

Известен датчик для определения концентрации аммиака в газовой среде, содержащий чувствительный элемент, проводимость которого изменяется в зависимости от концентрации аммиака в окружающей среде, и электроды, установленные на его поверхности. При этом чувствительный элемент выполнен из твердой кристал- лической кислоты, соответствующей высшей степени окисления элементов IV или V группы периодической системы.

Недостатками указанного датчика являются его высокая технологическая сложность, необходимость использования дефицитных материалов и относительно высокий удельный вес.

Наиболее близким к предлагаемому является датчик, выполненный из пористой бумаги, пропитанной чувствительным веществом - лакмусом, фенолфталеином и др.. способным изменять свой цвет при повышенном содержании аммиака в окружающей среде.

Недостатком известного датчика является его низкая чувствительность, обусловленная отсутствием селективности на аммиак. Данный датчик изменяет свой цвет в присутствии любых третичных или четвертичных азотистых оснований.

Цель изобретения - повышение чувствительности при кондуктометрическом определении.

Поставленная цель достигается тем что в качестве чувствительного вещества используют электропроводящую соль полипиррола.

На чертеже показан датчик. Датчик содержит чувствительный элемент 1, электрические контакты 2, источник тока 3 и регистратор 4.

Устройство работает следующим образом. Чувствительный элемент датчика 1, представляющий собой композицию пористого материала, например бумаги, с элект- ропроводЕщей солью полипиррола, зажимается электрическими контактами 2, которые с целью снижения электрического

сл

00 СЛ

со со

сопротивления в месте контакта с чувствительным элементом датчика (ЧЭ), имеют посеребренную поверхность с внутренней стороны. Через ЧЭ датчика проходит постоянный электрический ток от источника 3, при этом, при концентрации аммиака в газовой среде менее 0,2 г/м3 регистрирующий прибор, представляющий собой кондуктометр или терраомметр регистрирует удельную электропроводность ЧЭ равную 1-5 S/см . При повышении концентрации аммиака в газовой среде удельная электропроводность ЧЭ резко падает и при содержании аммиака 2 r/м составляет 2-8 S/см. Инерционность датчика не превышает 8-10 с.

Для подтверждения высокой селективности датчика, его чувствительный элемент выдерживался в парах триэтиламина, пиридина и тетраметиламмония основания, при этом удельная электропроводность ЧЭ не изменялась и составляла 1-5 102 S/см.

С учетом конструктивных особенностей ЧЭ датчика изготовляется следующим образом: фильтровальную бумагу средней пористости (стандарт - желтая лента) пропитывают 10%-ным водным раствором тетрафторбората или тозилата трехвалентного железа и выдерживают в эксикаторе в парах пиррола 24 ч, после чего бумага становится черного цвета, за счет полимеризации пиррола на поверхности и в порах бумаги под действием солей трехвалентного железа. После этого бумага сушится в течении 8 часов при БО°С и нарезается полосками, которые и являются готовыми к

употреблению чувствительными элементами датчика,

Сучетом простоты изготовления ЧЭ и их дешевизны, регенерация ЧЭ датчика необязательна. После каждого анализа бумажный

ЧЭ датчика может быть легко заменен на новый. Датчик удобен для качественного экспресс-анализа газовых смесей, легок и прост в изготовлении.

Формула изобретения

Датчик для определения концентрации аммиака в газовой среде, содержащий пористый носитель, на который нанесено чувствительное к аммиаку вещество, о т л ичающийся тем. что, с целью повышения чувствительного вещества, используют электропроводящую соль полипиррола.

Использование: измерительная техника. Сущность изобретения: чувствительный элемент датчика выполнен из пористой бумаги в композиции с электропроводящим полимером. В качестве электропроводящего полимера используют полипиррол, допированный тетрафторбо- рат- или тозилат-анионом. Датчик имеет порог чувствительности 0,2 г/м3. 1 ил.

2

Ј2й2222Ј2Ј22Щ(§о5

/

5222}

/