Методы и приборы для определения загрязненности воздуха производственной пылью и выхлопными газами

В газоанализаторе «Атмосфера-1» определение концентрации сернистого газа и сероводорода (табл. 9) основано на поглощении этих газов раствором йода в серной кислоте с последующим электроокислением образующихся иодид-ионов. На дне камеры измерительного электрода ячейки находятся кристаллы J2 в 3%-ном растворе H2SO4. Анализируемая газовая смесь попадает в камеру измерительного электрода и, если смесь содержит сернистый газ, то SO2 реагирует с йодом до образования йодоводорода:

+ J2 + 2H2O 2HJ + Н2SO4,

В результате этой реакции S+4 отдает 2ё и при этом окисляется

до S+6:

+4-2e->S+6,

Йод восстанавливается из свободной (окисленной)

формы

до йод-ионов:

°+2e->2j.

Чем больше SO2 поступает в электрохимическую ячейку, тем больше образуется вокруг измерительного электрода йодид-ионов, несущих отрицательный заряд, и тем более концентрированным будет раствор серной кислоты.

Серная кислота - сильный электролит. В водном растворе молекула серной кислоты диссоциирует на ионы:

Бром, образовавшийся в результате химической реакции, элек-тровосстанавливается на измерительном электроде, причем электрический ток, возникающий при этом, является мерой концентрации хлора в газе.

На измерительном электроде происходит следующая реакция:

(32) происходит

H2SO42H++SO2-4

При выделении озона из газовой смеси используется реакция озона с бромистым натрием с образованием брома, который затем количественно электровосстанавливается на измерительном электроде, причем электрический ток является мерой концентрации озона. В ячейке при этом происходят следующие реакции:

в измерительной камере (в растворе):

О3 + 2Вг О2 + О2-+Br2

на измерительном электроде (катоде): Вг2 -2е-2Вг-,

на вспомогательном электроде (аноде):

+O2- СО + 2е-,

Определение концентрации хлора основано на количественном определении свободного брома, имеющегося на катоде (измерительном электроде), который образуется в растворе по реакции:

2Вг + Cl2C1 + Вг2,

Вг2 +2е-2Вг-,

На вспомогательном электроде электроокисление углерода по реакции:

С + О2 СО+2e-

Инфракрасный метод. Для определения содержания в атмосферном воздухе оксида углерода используются газоанализаторы ГМК-3 и ГИАМ-1, в основу работы которых положен инфракрасный метод анализа. Принцип метода основан на измерении поглощения энергии излучения анализируемым газом.

Газоанализатор ГМК-3 представляет собой автоматический стационарный прибор, предназначенный для непрерывного измерения микроконцентраций оксида углерода в газовых смесях. Прибор может быть использован для анализа воздуха городов и производственных помещений, а также для выдачи командой информации в системах автоматического контроля, управления и регулирования. Газоанализатор имеет три диапазона измерения: 0-40, 0-80, 0-400 мг/м3. Основная погрешность на шкале 0-80 мг/м3 не превышает +5%, на шкале 0-40 и 0-400 мг/м3 - 10%.

Условия выполнения измерений должны быть следующими: температура окружающей среды 10-35°С: атмосферное давление 91-105 кПа (680-785 мм рт. ст.), относительная влажность 10-90%. Окружающая среда не должна быть агрессивной и взрывоопасной. Питание газоанализатора осуществляется от сети переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 220 В.

Газоанализатор может быть использован как для анализа отдельных проб, так и для непрерывной регистрации. При анализе отдельных проб газоанализатор устанавливают в химлаборатории, а при использовании для непрерывной регистрации СО в атмосфере на стационарных постах.

При использовании газоанализатора для непрерывной регистрации СО необходимо следить за расходом газовой смеси, вести наблюдение за измерительными приборами, проверять и при необходимости регулировать нулевые показания и чувствительность газоанализатора. Расход воздуха контролируют по показаниям ротаметров, установленных на передней панели датчика. В газоанализаторах, где отсутствуют встроенные ротаметры, для проверки расхода воздуха на вход датчика подключают ротаметр с пределом измерений (10,2) л/мин.

Еще статьи

Вопросы экологии и энергосбережения в школьном курсе физики
Сегодня уже никто не сомневается в том, что среди глобальных, жизненно важных проблем, стоящих перед человечеством, первостепенное значение приобрели проблемы экологии и энергосбережения. Стало очевидно, что преодолеть экологический кризис только одними техническими ср ...