УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОСТИ КОМПОНЕНТОВ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ФАЗАХ Советский патент 1974 года по МПК G01N27/416 

1

Изобретение относится к области черной и цветно металлургии.

Известно устройство для определения активности компонентов в металлургических фазах, содержащее два концеитрациоины.ч гальванических элемента с одинаковыми твердыми электролитами и разными электродами сравнения.

Однако такое устройство не позволяет оперативно и с высокой точностью получать информацию об активности определяемых компонентов.

Для повышения точности и ускорения анализа определяемого компонента в предлагаемом устройстве в электроде сравнения первого концентрационного гальванического элемента расположен твердый электролит с электродом сравнения второго концентрационного гальванического элемента.

На чертеже показан вариант предлагаемого устройства.

Устройство состоит из корпуса 1, молибденовых проводов 2 с изоляторами 3, переходника 4, внутри которого помещена изоляционная втулка из асбоцемента 5 с отверстиями для клеммников 6. Один клеммник соединен с графитовым токосъемником 7 чувствительного элемента, состоящего из твердого электролита 8 и электрода сравнения 9. Второй.клеммник соединен с рабочим токосъемником 10. выполняемым обычно из вольфрама. Третий клеммник соединен с графитовым токосъемником 7 второго чувствительного элемента, состоящего из такого же твердого электролита 8, что и первы чувствительный элемент, но имеющего электрод сравнения 11, отличаюн;ийся концентрацией определяемого комионента от электрода сравнения 9 первого чувствителыюго элел1ента. Графитовая пробка 12 и графитовый блок 13 служат для защиты устройства от воздействия агрессивных сред. «Холодильник из асбоцемента 14 служит для уменьщения воздействия высоко температуры на клеммиики 6. Шурупы 15 соединяют молибденовые провода 2 с клеммниками 6. В качестве электродов сравнения первого и второго концентрационных гальваническн.х элементов могут быть использованы, например,

соответственно насыщенное углеродом железо и твердый графит.

Устройство работает следуюидим образом. При погружении cтpoйcтвa в металлургическую фазу в концептрацпонных гальванических элементах возникают электродвижущие силы Ei и EZ, определяемые уравнениями

, In (-«,), 4

с RT . о ,. .

Е, : -- In (1 - П,), пР al

I 2

где Ях, ао, ао - соответственно актнвиостн определяемого комнонента в измеряемой фазе, первом и втором электродах сравнения. При этом о о и ао являются величинами постоянными, но не равными между собой; п - число переноса заряда нотеициалонределяющего процесса; Пэ - доля электронной нроводимости твердого электролита; R - универсальная газовая постоянная, Дж/град; Т - абсолютная температура, °К; F - постоянная Фарадея, Кл/г-экв. Тогда

In

EI

Е2

InУчитывая, что

«о In - г Л --- const,

«о

получим упрогценное расчетное выражение для определения значения а. - активности кислорода, на примере которого рассмотрена работа предлагаемого устройства;

л

IЕ

( «О е

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет унростить и ускорить определение активности компонентов в металлургических фазах, причем оперативная информация может быть получена без применения счетно-вычислительных устройств.

Предмет изобретения

Устройство для определения активности компонентов в металлургических фазах, содержагцее два концентрационных гальванических элемента с одинаковыми твердыми электролитами и разными электродами сравнения, отличающееся тем, что. с целью повышепия точности и ускорения анализа определяе.мого компонента, в электроде сравнения первого копцентрационцого гальванического элемента расположен твердый электролит с электродом сравнения второго концентрационного гальванического элемента.

б f fS