ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Анализ по теплопроводности из "Химия изотопов Издание 2" Анализ газов по теплопроводности был разработан с большой тщательностью для изучения орто-пара превращений молекулярного водорода. Этот же метод может быть применен для определения содержания дейтерия в водороде. Проволочка, нагреваемая электрическим током, теряет теплоту путем лучеиспускания и теплопроводности. Последняя зависит от состава газа. Поэтому при заданном количестве электрической энергии, проходящей через проволоку, ее температура зависит от теплопроводности среды и может быть измерена по сопротивлению. [c.139] Согласно кинетической теории, коэффициент теплопроводности газа пропорционален его теплоемкости и обратно пропорционален корню квадратному из молекуляр1Юго веса. Как вид1Ю из рис. 58, при температурах ниже 180° К теплоемкости водорода и дейтерия сильно различаются, так что коэффициент теплопроводности может служить хорошим способом определения содержания дейтерия. [c.139] На рис. 59 изображен один нз разнообразных вариантов измерительного сосуда, примененный Бонгеффером и Гартеком[348[.Платиновые проволочки В диаметром 0,01—0,02 мм натянуты между вводами и рамкой А из толстой проволоки. Сосуд Р помещают в дьюаров сосуд О с жидким воздухом и присоединяют в качестве плеча к схеме мостика Витстона, как показано на рис. 60. Мостик служит одновременно источником тока, нагревающего проволоку, и измерителем ее сопротивления. Вместо измерения сопротивления можно подавать на мостик ток от потенциометра и измерять напряжение, приводящее отсчет гальванометра к нулю. [c.139] Обычный метод заключается в анализе при давлении в сосуде порядка 50 мм Hg. При таких высоких давлениях теплопроводность почти не зависит от давления и это избавляет от необходимости его точно устанавливать. Перед впуском анализируемого газа прибор калибруют, измеряя сопротивление проволоки при заполнении сосуда смесями заданного состава. [c.139] Фаркашами [350]. Для уменьшения количества анализируемого газа измерения ведут при давлении порядка 0,05 мм Hg. При таких малых давлениях теплопроводность зависит в сильной степени от давления. На этом, иапример, основан известный вакуумный манометр Пирани. Необходимость точно подгонять давление в сосуде устраняется следующим способом измерений. Прибор заполняют водородом и через проволоку пропускают ток силы 1, которому отвечают температура проволоки Т1 и ее сопротивление г 1. [c.140] Затем повышают ток до г з. чему отвечают температура и сопротивление Гд. После этого прибор заполняют дейтерием и регулируют давление так, чтобы при токе сопротивление также было г . Затем увеличивают снова ток до 2, отчего температура и сопротивление проволоки становятся равными Тц и /-д. Те же операции повторяют с исследуемым газом, что дает Гз и г з.Из величин г , ГдИ r g линейной интерполяцией находят содержание дейтерия в исследуемом газе. При анализе надо иметь в виду, что теплопроводность механической смеси Н2 + D2 иная, чем в системе, где установилось равновесие, отвечающее реакции На + Dg = 2HD. Это равновесие достигается пропусканием смеси через катализатор, например, нагретую никелевую проволочку. [c.140] Метод теплопроводности применим для водорода, содержащего не менее 1 % D, и его относительная точность достигает 0,1%. При микрометодике для анализа достаточно нескольких мм газа (при 0° и 1 ат). [c.140] Метод теплопроводности можно также применять для непосредственного определения содержания дейтерия в углеводородах [349], бороводородах [351[ и др. [c.140] Этот же метод был успешно применен для изотопного анализа воды, что может быть сделано двумя способами. По первому способу разлагают пары на вольфрамовой проволоке при 200°, вымораживают кислород и определяют содержание дейтерия в водороде, как описано выше. По другому способу непосредственно измеряют по теплопроводности давление насыщенного пара над льдом, зависящее от содержания дейтерия. [c.140] Для 10—100% ОдО точность метода около 1% от определяемого содержания О. Другой вариант этого метода с той же точностью был описан Гельдеменом [354]. [c.141] Вернуться к основной статье