Способ определения микроконцентраций окиси углерода в газовых смесях Советский патент 1976 года по МПК G01N27/16 

Изобретение относится к каталитическим способам определения концентрации окиси углерода в газовых смесях и может быть использовано в цветной металлургии, химической, нефтехимической, газовой и других отраслях промышленности, где требуется определение окиси углерода в воздухе и в различных газовых смесях.

Известен способ спектрометрического определения окиси углерода путем восстановления палладия (II) окисью углерода до черного металлического палладия. Образующийся палладий коагулируют с помощью сульфата алюминия и определяют избыток палладия (II) колориметрически. Точность метода 5-10% 1.

Из известных способов наиболее близким к изобретению является электрохимический способ определения концентрации окиси углерода в газовых смесях, основанный на прямом окислении окиси углерода в растворе, содержащем гомогенный катализатор (соединения Pd(II) и окислитель, избирательно реагирующий с СО). По изменению потенциала системы «окислитель-восстановленная форма-окислитель судят о концентрации окиси углерода в исследуемой газовой смеси 2.

Недостатком известного способа является низкая чувствительность, не превышающая

0,1-0,01 об. % СО, необходимость непрерывной замены электролита, так как в противном случае текущее значение потенциала индикаторного электрода будет соответствовать интегральному значению количества прошедшей через электролит окиси углерода.

Цель изобретения - повышение чувствительности определения микроконцентраций окиси углерода в газовых смесях и обеспечение непрерывности анализа.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве катализатора используют

K2PdBr2Cl2.

Определение концентрации СО осуществляется по току окисления карбонильных комплексов низшей степени окисления на инертном электроде, например платиновой сетке, в электрохимической ячейке функционирующей в гальваническом режиме.

Сущность протекающих при этом процессов заключается в следующем.

В результате взаимодействия окиси углерода с комплексами металлов платиновой группы происходит восстановление центрального иона до низшей степени окисления, например Pd (П) до Pd (0), который в условиях повышенной Концентрации .комплекса (0,2- 0,5 -МОЛЬ/Л), отсутствия актиВН-ого окислителя в paCTiBOpe и пр« «опользоваиии нейтральной и Слабокислой среды стабилизируется в Виде

3

карбонильных комплексов в результате присоединения моле-кул (молекулы) СО. Например:

Pd (II)+CO + H2O- Pd±CO2 + 2H+ (1) Pd° + 2CO-: -Pd(CO)2(2)

При этом на электроде (анода) происходит окисление карбонильных комплексов Pd(CO)2 в результате чего повышается точность и чувствительность метода и стабильность работы электрода, поскольку весь восстановленный палладий остается в растворе. Ка.к легко видетьИЗ уравнения (2) iKOHueHTipaция карбонильных ко.мплоксов пропорциональна концентращим СО в анализируемой газовой омеси.

Реализуется способ следующим образом.

В электрическую ячейку ломещают измерительный платиновый электрод, вьтолненный в виде сетки для лучшего распыления газа в жидкости. На электрод нодают потенциал, достаточный для окисления карбонильных комплексов нейтрального палладия на участке предельного .тока, например, при использовании комплексных солей Pd(II) +0,8 В относительно насыщенного хлорсеребряного электрода.

В ячейку заливают водный раствор электролита, HainpH Meip, раствор K2PdBr2Cl2, концентрация которого составляет 0,2-0,5 моль/л.

ячейку закрывают и пропускают анализируемую газовую смесь, которая одновременно служит для перемешивания электролита. По величине предельного тока и градуировочному графику находят концентрацию окиси уо лерода. Ячейка имеет линейную градуирово кую характеристику в диа-пазонс О-0,1 об. /,-. Предлагаемый способ определения СО в газовых смесях позволяет новысить чувствител кость до 0,0003 об. %, упростить процесс за счет ликвидации операций по непрерывной зямене электролита, обеспечить длительность работы, что позволяет конструировать автоматические газоанализаторы непрерывного действия.

Формула изобретения

Способ определения микроконцентраций окиси углерода в газовых смесях, заключающийся в прапускании анализируемого газа через электрохимическую ячейку, содержащую гомогенный катализатор, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и обеспечения непрерывности анализа, в качестве катализатора используют K2PdBr2Cl2.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Шарло Г. Методы аналитической химии, М-Л., «Химия, 1965, с. 840.

2.Авт. св. № 385215, кл. G 01N 27/52, 1970.