ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Анализ газов, основанный на измерении теплопроводности из "Газовый анализ" Газы являются плохими проводниками тепла. Воздух, например, проводит тепло в 400 раз хуже ртути и в 26 раз хуже воды. [c.211] Определение теплопроводности газов в абсолютных величинах затруднительно и часто связано с весьма большими ошибками. Но относительно просто непрямое сравнение между теплопроводностью анализируемой смеси газов и теплопроводностью стандартного газа . Сравнивая сопротивления двух проволок, одна из которых окружена стандартным газом, а другая смесью газов, качественный состав которой известен, можно быстро и точно определить процентное содержание двух газов в смеси. Точность определения зависит от ряда факторов скорости газового потока, температуры, приложенной электродвижущей силы и от точности самих измерительных приборов. Смесь газов пропускают через трубку, вдоль оси которой натянута металлическая проволока, нагреваемая электрическим током. В зависимости от состава смеси, окружающей проволоку, изменяется теплопроводность, а вместе с тем и скорость охлаждения последней. Температуру проволоки определяют по ее электрическому сопротивлению. [c.211] Процентное содержание аргона и гелия в бинарной смеси их может быть с большой степенью точности определено методом теплопроводности [15]. Основная часть соответствующего прибора — две камеры, в которых производят сравнение теплопроводностей смеси аргона и гелия. В каждой камере (объем 3 мл) впаяно по тонкой никелевой проволоке (диаметр 0,1 жж), включенной в качестве сопротивления в схему мостика Уитстона. Сначала в обе камеры впускают аргон и регулируют мостик Уитстона таким образом, чтобы стрелка гальванометра не отклонялась. Затем заменяют в одной из камер аргон гелием. Вследствие резкой разности теплопроводностей аргона и гелия (теплопроводность к Ш аргона — 388 кси, гелия — 3340 кал), изменяется температура и сопротивление проволоки гальванометр в этих условиях отклоняется. Определяя отклонения гальванометра для смесей с различным содержанием аргона и гелия и составляя по полученным данным диаграмму, можно по отклонению гальванометра судить о процентном содержании гелия и аргона в такой смеси, где их соотношение неизвестно. [c.212] Ностыо, близкой к теплопроводности анализируемого газа. Обычно сравнительную камеру заполняют тем из компонентов анализируемой смеси, содержание которого преобладает. Так, анализируя двухкомпонентные смеси, состоящие из аргона и азота, водорода и азота, гелия и азота, водорода и аргона, сравнительную камеру следует наполнить азотом или воздухом. Точность анализа методом теплопроводности смеси аргон—азот при содержании аргона в азоте порядка 40—42% по объему составляет до 0,2%. При более высоком содержании аргона в смеси аргон—азот точность анализа уменьшается, но остается не ниже 0,4—0,5% по объему. Присутствие кислорода в смеси не мешает анализу аргона, так как теплопроводности азота и-кислорода близки по своим значениям. Это дает возможность определять содержание аргона в тройной смеси аргон—азот— кислород, что представляет значительный практический интерес. Анализируя смеси, состоящие из водорода и азота, а также водорода и аргона, которые резко различаются по значению теплопроводностей, можно получить высокую степень точности анализа. Разница в значении коэффициентов теплопроводности гелия и азота очень велика. Поэтому метод анализа газов, основанный на измерении теплопроводности, нашел широкое применение в гелиевой промышленности, заменив адсорбционный метод анализа. Методом теплопроводности можно анализировать гелий также и в тройной смеси, состоящей из гелия—азота— кислорода. [c.214] Если концентрация одного из компонентов газовой смеси настолько мала, что на обычном приборе для анализа по методу теплопроводности определить ее нельзя, то в отдельных случаях можно применить следующий косвенный метод измерения малых концентраций газов (Нахутин И. Е.). [c.214] Таким образом, для определения концентрации азота в смеси, состоящей из азота и кислорода, мы должны знать концентрацию азота в смеси, состоящей из азота и аргона, сумму парциальных давлений азота и кислорода (общее давление р) и парциальное давление аргона. [c.215] Ошибки при определении малых концентраций азота по этой формуле значительно меньше ошибок при измерении концентраций прямым определением ее методом теплопроводности. [c.215] Косвенный метод определения малых концентраций газов может быть применен также для анализа трехкомпонентной смеси, два компонента которой присутствуют в очень малых количествах. Для примера возьмем смесь, состоящую из кислорода с ничтожными примесями аргона и азота. Для анализа смесь делят на две порции к первой добавляют аргон, поглощают кислород и анализируют смесь методом теплопроводности ко второй — добавляют азот, поглощают кислород и смесь анализируют. [c.215] Рдг — давление добавленного к первому образцу аргона. [c.215] Описанный метод хотя и удобен для определения малых концентраций газов, но применим может быть не ко всякой газовой смеси не всегда можно подобрать подходящий поглотитель для одного из компонентов, который надо удалить из газовой смеси, не всегда также можно подобрать добавляемый к газовой смеси компонент, теплопроводность которого будет значительно отличаться от теплопроводности определяемого компонента, присутствующего в газовой смеси в очень малых количествах. [c.215] Вернуться к основной статье