Електрохімічний газовий сенсор

Електрохімічний газовий сенсор, що складається з газової камери із зволоженим індикаторним електродом з вуглецевого матеріалу і другої камери із електродом порівняння із вуглецевого матеріалу, яка заповнена електролітом, камери розмежовані плоским пористим електролітичним ключем, який відрізняється тим, що має простір над індикаторним електродом в газовій камері у вигляді щілини, у якому розташований допоміжний електрод, причому друга камера виконана проточною, а електрод порівняння виконаний як тампон з пористого вуглецевого матеріалу. (19) (21) a200608803 (22) 07.08.2006 (46) 10.06.2008, Бюл.№ 11, 2008 р. (72) БАРДАЧОВ ЮРІЙ МИКОЛАЙОВИЧ, U A, КРИЧМАР САВА ЙОСИПОВИЧ, UA, БЕЗП АЛЬЧЕНКО ВІОЛЕТА МИ ХАЙЛІВНА, U A (73) ХЕРСОНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, UA (56) UA 39723, 15.06.2001 UA 75950, 15.06.2006 SU 1114354, 15.09.1984 SU 191213, 14.01.1967 RU 2120624, 20.10.1998 US 5314605, 24.05.1994 3 83108 і другої камери з електродом порівняння з вуглецевого матеріалу, яка заповнена електролітом, камери розмежовані плоским пористим електролітичним ключем. Простір над індикаторним електродом в газовій камері - у вигляді щілини, де також розташований допоміжний електрод. Друга камера виконана проточною, а електрод. порівняння являє собою тампон з пористого вуглецевого матеріалу. Виконання газової камери з індикаторним електродом у вигляді щілини дозволяє підвищити чутливість завдяки більш швидкому масообміну між газом та плівкою електроліту на електроді. Застосування допоміжного електроду дозволяє змінювати надлишок йоду на індикаторному електроді, завдяки чому можливо проводити калібрування та легко керувати положенням нульової лінії. Це дає можливість, у свою чергу, використовувати сенсор для визначення окисників та відновників без зміни електроліту. Друга камера, яка виконана проточною, а електрод порівняння у вигляді тампону дозволяє досить просто та швидко змінювати електроліт у сенсорі, а у деяких випадках зробити камеру постійно проточною, наприклад, для забезпечення більшої стабільності нульової лінії. Таким чином, істотними відмінними ознаками винаходу є: наявність третього допоміжного електроду, виконання камери з індикаторним електродом у вигляді щілини, виконання другої камери проточною, а електрод порівняння у вигляді тампону з пористого вуглецевого матеріалу. На Фіг.1 представлений сенсор. Нижня частина збірного корпусу 1 з електролітом 2 відокремлена від другої частини пористою діафрагмою 3. На верхній частині діафрагми розташований індикаторний електрод 4. Електрод порівняння 5 у вигляді тампону з пористого провідного вуглецевого матеріалу розміщено у др угій камері з електролітом 2. На пористій діафрагмі 3 розміщено також допоміжний електрод 6. Верхня частина корпусу утворює газову камеру, яка має щілину 7 над індикаторним електродом. 8 і 9 - отвори для введення та виведення електроліту. Газ, який аналізують, входить і виходить у газову камеру через відповідні отвори. Сенсор підключають до джерела газу носія. Струмовідводи індикаторного та електроду порів 4 няння підключають до наноамперметру із шунтами з чутливістю не нижче 10-8 А на розподіл 100відсоткової шкали із наявністю вузла компенсації сигналу. Для встановлення нульової лінії застосовують допоміжний електрод 6, який під'єднують до блоку генерації сталого стр уму з дуже високим омічним опором. Другий полюс цього генератора під'єднують в залежності від необхідності до індикаторного електроду або електроду порівняння. У лінію підведення газу передбачено пристрої для введення проби шприцом або мірником. Якщо аналізують окисники, наприклад диоксид азоту, вводять пробу газу, а величину сигналу відзначають візуально чи реєструють. Якщо аналізують відновники, то допоміжний електрод (-) та індикаторний електрод (+) під'єднують до блоку генерації. Це для того, щоб на індикаторному електроді виникав надлишок йоду, який взаємодіє з відновником. У цьому разі сигнал має протилежний напрям. Приклад здійснення Електроди - вуглецева тканина ПМТ густого плетива 15х50мм, пориста діафрагма виконана з шпону деревини 30х65мм товщиною 1мм. Електроліт – підкислений сірчаною або ортофосфорною кислотою до рН=4-5 водний розчин калій йодиду з молярною концентрацією 0,1моль/л. Газова камера 15х50мм має щілину над індикаторним електродом товщиною 0,5мм. Біля вихідного штуцер у на поверхні електролітичного ключа розташований допоміжний електрод з платинового дроту завтовшки 0,5мм довжиною 7мм. Камера для електроліту 15х50мм товщиною 30мм. Знизу її введений контакт з електродом порівняння, який у свою чергу виконаний у вигляді тампону з волокон вуглецевої тканини. Камера має вхідний та вихідний отвори для введення та виходу електроліту. Корпус виконаний з органічного скла. Патрубки для введення електроліту, входу та ви ходу газу - поліетиленові трубки з зовнішнім діаметром 1,5мм. Омічний опір сенсору, виміряний за змінним струмом, дорівнював 150-200Ом. Чутливість дослідного зразка сенсору склала 3х10-5% об. за диоксидом азоту і 1х10-3% об. за сірководнем із проби 10мл. Сенсор може бути використаний як детектор для газової хроматографії, а також для інжекційного аналізу. 5 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 83108 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601