Электрохимический датчик
Cтраница 4
Таким образом, электрохимические преобразователи могут успешно конкурировать с приборами, в основу действия которых положены другие физические явления. Низкие рабочие напряжения ( менее 0 9 в) и малые величины потребляемых токов ( единицы микроампер) свидетельствуют о высокой экономичности электрохимических датчиков; это их свойство сочетается с высокой чувствительностью. [46]
Винклеру заменяется более простым и объективным измерением концентрации кислорода при помощи прибора. В этом случае пригодны приборы, предназначенные для кратковременного измерения, и к ним можно не предъявлять требование длительной стабильности показаний - требование, которому удовлетворяют далеко не все электрохимические датчики. [47]
Аналитическое определение концентрации растворенного кислорода в воде очень трудоемко и связано с большими ошибками. В результате многолетних исследований установлено, что в промышленных условиях концентрацию растворенного в воде кислорода наиболее точно можно определить полярографическим методом, применяя специальную систему металлических электродов. Характерной чертой электрохимических датчиков является применение золотого катода и серебряного [58] или цинкового [59] анода, а также отделение раствора с помощью диафрагмы, прозрачной для газообразного кислорода. Принцип работы прибора состоит в непрерывном восстановлении на поляризованном золотом катоде кислорода, диффундирующего через диафрагму. [48]
Количество поглощенного кислорода определяют при помощи кислородного электрода, что обеспечивает высокую точность анализа. Для аналитических целей чаще всего используют иммобилизованные ферменты в виде так называемых ферментных электродов. Они представляют собой комбинацию электрохимических датчиков и иммобилизованных ферментов. При взаимодействии фермента с анализируемым веществом продукт реакции изменяет окислительно-восстановительный потенциал, что является индикатором содержания исследуемого вещества в среде. [50]
Применение термостатирования или различных схем термокомпенсации позволяет использовать электрохимические преобразователи в достаточно широком интервале температур. Различные твердые электролиты в той или иной степени позволяют устранить технологические трудности, связанные с наличием жидкости в преобразователях. Однако низкий частотный диапазон электрохимических датчиков, связанный с медленной подачей реагирующих ионов к электроду, не может быть поднят выше определенной величины порядка нескольких сотен герц. Погрешность электрохимических интеграторов становится ощутимой при интегрировании высокочастотных электрических сигналов, что связано с емкостью двойного слоя на границе электрод - раствор ( - 20 мф / см2), шунтирующий сопротивление электрохимической реакции. [51]
Телеметрическая автоматическая система для мониторинга газов имеет контрольный модуль на поверхности и надежные датчики в стратегических точках под землей, они соединены телефонными или волоконно-оптическими кабелями. Сейчас существуют датчики для метана, СО и скорости тока воздуха. Датчик для СО похож на электрохимический датчик, использующийся в портативных приборах, и ограничения на его использование те же самые. Работа датчика для метана основана на каталитическом сжигании метана на активных элементах контура с мостом сопротивлений, который может быть отравлен сернистыми соединениями, эфи-рами фосфорной кислоты или силиконовыми соединениями и, кроме того, не работает при низких концентрациях кислорода. [52]
По этому способу пробу исследуемой воды заливают только в одну колбу, а разбавляющую воду - в другую колбу. В обе герметично закрытые колбы помещают электрохимические датчики прибора на кислород, устанавливают на магнитных мешалках и терм о -, статируют, например, в специально оборудованном холодильном шкафу. Датчики на кислород соединены со своими преобразователями и далее с записывающими потенциометрами. Информация получается в виде кривых потребления кислорода во времени. Как всегда, процесс заканчивается в момент появления нитратов, который определяют по перелому кривой CQ f ( t) либо по данным анализа пробы исследуемой смеси на нитриты и нитраты. [53]
В общем случае под электродом понимают границу раздела фаз, на которой направленное движение электронов ( носителей заряда) меняется на направленное движение ионов или наоборот. Раствор, обеспечивающий направленное движение ионов, называют электролитом. При этом один из электродов ( иногда оба) выполняет роль электрохимического датчика ( зонда), чувствительного к процессам, протекающим с участием электронов или ионов, т.е. этот электрод реагирует на фактор возбуждения ( ток, потенциал) и состав электролита. [54]
Страницы: 1 2 3 4