Cтраница 2
Магнитная восприимчивость кислорода, как парамагнитного газа, убывает с возрастанием температуры. Молекулы газа, находящиеся около нагретого чувствительного элемента, частично теряют свои магнитные свойства и выталкиваются из магнитного поля более холодными молекулами. Они, в свою очередь, выталкиваются молекулами, которые успели остыть. Так возникает термомагнитная конвекция или магнитный ветер, который охлаждает нагретый электрическим током чувствительный элемент R6; это изменяет его электрическое сопротивление, что и служит мерой содержания кислорода в газовой смеси. При этом изменяется напряжение в диагонали моста Я, равновесие схемы на рис. 11.6 нарушается и на вход Э У подается напряжение. Реверсивный двигатель РД перемещает движок реохорда Кр, восстанавливая равновесие схемы. С движком реохорда связана стрелка шкалы регистрирующего прибора, оцифрованная в процентах содержания кислорода. [16]
Известно, что каждую молекулу парамагнитного газа по существу можно рассматривать элементарным магнитным диполем. В этом случае при воздействии на парамагнитный газ магнитного поля естественно предположить, что все его молекулы должны получить пространственную ориентацию. Но в связи с тем, что молекулы газа находятся в непрерывном движении, имеет место лишь частичная ориентация молекул. Эта частичная ориентация может рассматриваться как некоторое уменьшение свободы движения молекул газа. [17]
Рассмотрим, например, случай теплопроводности парамагнитного газа в магнитном поле. [18]
Из таблицы видно, что число парамагнитных газов невелико и что большой величиной магнитной восприимчивости обладает только кислород и редко встречающаяся окись азота, а абсолютная величина удельной магнитной восприимчивости кислорода на два порядка больше магнитной восприимчивости диамагнитных газов. Из этого следует, что концентрация кислорода определяет магнитную восприимчивость газовой смеси практически независимо от содержания других компонентов. Это позволяет использовать магнитные свойства кислорода для избирательного измерения его концентрации в сложных газовых смесях. [19]
Явление термомагнитной конвекции возникает при протекании парамагнитного газа ( кислорода) сквозь неоднородное магнитное поле, если различные участки ( объемы) парамагнитного газа имеют неодинаковую температуру. [20]
В магнитных газоанализаторах используют возникновение потока парамагнитного газа, окружающего нагретое тело, внесенное в неоднородное магнитное поле. [21]
Превращения по магнитному механизму катализируются такими парамагнитными газами, как окись азота и азот, ионами редкоземельных элементов и переходных металлов в растворах, а также адсорбцией на некоторых поверхностях при очень низких температурах. [22]
Достаточно разреженный ( подчиняющийся классической статистике) парамагнитный газ, содержащий N 1010 молекул, находится в магнитном поле с индукцией В 50 тл при температуре Г 5 К. [23]
![]() |
Магнитная восприимчивость газов. [24] |
Как видно из таблицы, кислород является практически единственным парамагнитным газом, имеющим высокую магнитную восприимчивость, если не считать окиси азота, которой не бывает ни в продуктах горения, ни в горючих газах: Знак плюс указывает на наличие парамагнитных свойств у данного газа, а знак минус - на наличие диамагнитных свойств. [25]
![]() |
Схемы измерительных камер приемного преобразователя термомагнитного газоанализатора. [26] |
Интенсивность термомагнитной конвекции, зависящую от магнитной восприимчивости парамагнитного газа, оценивают по изменению электрического сопротивления чувствительного элемента, вызванного его охлаждением. Для измерения изменения сопротивления чувствительного элемента применяют неуравновешенную мостовую или компенсационную мостовую схему. Магнитное поле в зоне чувствительного элемента обычно создают с помощью постоянного магнита. Неоднородное магнитное поле, как правило, возникает вблизи кромок полюсов постоянного магнита, около которых в измерительной камере располагают чувствительный элемент или нагреватель. [27]
![]() |
Объемная магнитная восприимчивость газов х при 0е С. [28] |
Из этих данных видно, что к числу парамагнитных газов относятся лишь кислород и окислы азота. Большинство распространенных газов ( азот, двуокись углерода, водород и др.) являются диамагнитными. [29]
Газоанализаторы магнитотермокондукто-метрнческие, в которых используется явление уменьшения теплопроводности парамагнитных газов в магнитном поле. Представляют собой мост, составленный из 4 термосопротивлений, заключенных в проточные камеры, 2 из плеч моста помещены в магнитное поле; при наличии кислорода теплоотдача от этих двух сопротивлений уменьшается и появляется разбаланс моста. Чувствительность газоанализатора невысока: изменение теплопроводности для чистого кислорода в поле 10 кэ при атм. [30]