Результаты измерений теплопроводности газов

Результаты измерений теплопроводности газов. ... 353 [c.339]

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ГАЗОВ [c.353]

Исследуемый газ предварительно проходит через фильтр для очистки от механических примесей, а затем через печь для сожжения водорода, представляющую собой фарфоровую трубку с платиновым катализатором на керамической основе. Эта трубка нагревается нихромовой обмоткой. Водород необходимо удалить из газовой смеси до определения двуокиси углерода, так как теплопроводность водорода очень велика по сравнению с другими газами. Применяется также фильтр для очистки газа от двуокиси серы. Водяные пары конденсируются в холодильнике. Все эти мероприятия проводятся по той причине, что результаты измерения теплопроводности газа могут быть правильными лишь для бинарной смеси газов, отличающихся по величине теплопроводности. Поскольку теплопроводности азота и кислорода очень близки между собой, то примесь к ним двуокиси углерода может быть определена, если удалить другие комноненты, заметно влияющие на теплопроводность смеси. [c.323]

В опытах Паттона, Льюиса и Кея проявителем служил водород, а адсорбентом окись алюминия 43]. Прп использовании в качестве детектора прибора для измерения теплопроводности газа, с водородом как проявителем, получены наилучшие результаты. [c.182]

Емкость адсорбентов для многих газов невелика по сравнению с жидкими поглотителями, которые химически связывают те или иные компоненты. Адсорбция сильно зависит от таких факторов, как температура, давление, скорость пропускания проявителя и т. д. В то же время физические пли физико-химические определения как измерения теплопроводности газа, теплоты его сгорания и др. позволяют фиксировать наличие и концентрации какого-либо компонента лишь нри условии его четкого выделения из смеси. В противном случае эти определения становятся неточными, а в некоторых случаях дают ошибочные результаты. [c.196]

Схема питается постоянным стабилизированным током. Но в отличие от традиционных мостовых измерений ток питания схемы велик, в результате чего сопротивления и нагреваются их температура будет выше, чем у окружающих металлических стенок камер. Часть тепла нагретых сопротивлений передается окружающим стенкам главным образом благодаря теплопроводности газа-носителя. При постоянных условиях нагрева сопротивлений (постоянная величина тока питания детектора), постоянном расходе газа-носителя (поддерживаемым регулятором) -И постоянной температуре корпуса детектора (для чего он обычно термостати-руется) через некоторое время в обеих камерах устанавливается тепловое равновесие, при котором сопротивления и R2 имеют постоянную температуру, превышающую температуру стенок детектора обычно на 30 — 50 град. Эти сопротивления будут также постоянными, и установится равновесне измерительной схемы моста Уитстона. Такое равновесие, фиксируемое регистратором типа ЭПП-09 в виде нулевой линии , соблюдается до тех пор, пока все перечисленные факторы остаются неизменными, т. е. пока через обе камеры проходит только газ-носитель с [c.65]

Изменение о полупроводниковых высокодисперсных адсорбентов при адсорбции может происходить как за счет заряжения поверхности и изменения концентрации носителей в области пространственного заряда, так и за счет возникновения барьеров между частицами. Сопоставление полученных данных с измерениями о при адсорбции кислорода (нейтральная форма хемосорбции) [5], а также с измерениями а в схеме переменного тока (1 кгц) дают основание утверждать, что в нашем случае имеют место оба фактора. Поскольку влияние адсорбции инертных газов на электропроводность полупроводника обнаружено впервые, были поставлены дополнительные опыты для проверки корректности эксперимента. Для этого изучалось влияние вводимых, точно измеряемых примесе кислорода до 10 мм рт. ст. парциального давления. Выяснилось, что адсорбция кислорода в данном случае приводила только к необратимым изменениям о. Тепловые эффекты, вызванные изменениями теплопроводности газа, не дали заметного вклада в величину сг. Наши результаты приводят к выводу, что физическая неспецифическая адсорбция инертного газа при комнатной температуре приводит к изменению электронного спектра поверхности двуокиси титана. [c.108]

Подробно излагаются новые динамические методы измерения теплопроводности и изобарной теплоемкости жидкостей и газов при высоких давлениях и температурах. Приведены результаты экспериментальных исследований теплопроводности, изобарной теплоемкости и температуропроводности различных классов органических соединений в диапазоне температур от комнатной до критической и давлений до 150 МПа. [c.293]

В обычных катарометрах температура нитей изменяется с концентрацией компонента в газе-носителе, окружающем нить, в соответствии с чем изменяется также теплопроводность, так как она в случае газов и паров характеризуется значительным температурным коэффициентом. Поэтому результаты измерения концентрации компонента методом проточной газовой хроматографии зависят от количества предыдущего компонента в пробе, и независимые измерения концентрации невозможны. [c.137]

Разделяемые вещества вымывают в виде фракций из хроматографической колонки током газа-носителя и в заключение определяют количественно с помощью физических методов (измерение теплопроводности, измерение ионизации газа при сожжении и т. д.). Имеющиеся в продаже приборы газовые хроматографы) записывают результаты автоматически с помощью самописцев. [c.80]

Эту проблему можно было бы решить пропусканием газа через счетчик, а не вокруг него. Однако гелий и азот как наиболее предпочтительные для газовой хроматографии газы-носители не подходят для заполнения счетчика. Если же в качестве газа-носителя использовать газ, более удобный для заполнения счетчика , то не только замедляется анализ или ухудшаются результаты, но и само детектирование выходящего вещества с помощью обычных ячеек, основанных на измерении теплопроводности , становится весьма затруднительным. [c.50]

Сигнал детектора — это результат измерения различий в теплопроводностях растворенных веществ в подвижной фазе (газе) или измерение электропроводности при ионизации растворенных веществ. [c.127]

По сравнению с более распространенным детектором средней чувствительности — детектором теплопроводности детектор плотности имеет следующие преимущества отсутствует контакт анализируемого вещества с термочувствительными элементами, его проще градуировать, он имеет более высокую чувствительность к соединениям с молекулярной массой 80 и выше, даже при использовании в качестве газа-носителя азота или воздуха. Положительным свойством детектора плотности является также то, что он имеет одинаковую измерительную схему с широко распространенным детектором теплопроводности. К недостаткам, значительно ограничивающим применение детекторов плотности, следует отнести узкий линейный диапазон измерений, уменьшение чувствительности с повышением температуры, значительное влияние колебаний скорости потока газа-сравнения на стабильность результатов измерений, вероятность погрешности вследствие диффузии анализи- [c.109]

Содержание дейтерия в разных пробах водорода может быть точно найден с помощью массового спектрографа сравнением интенсивиостей пучков, образованных обоим изотопами (Б л э к н е й, 1933) или измерением теплопроводности разреженного газа (Фаркас, 1934). Менее точные результаты дает сравнение интенсивностей спектральных линий и полос обоих изотопов и их соединений ( 54). Все эти способы имеют то преимущество, что они требуют ничтожных количеств газа. Если последнего имеется достаточно в распоряжении, то проще сожигание его в воду и определение содержания ОзО в последней одним иа методов, описанных ниже. [c.46]

Абсолютный метод позволяет без экспериментального нахождения констант прибора по результатам измерений вычислить величину коэффициента теплопроводности, относительный (или, как иногда говорят, сравнительный) метод требует предварительного нахождения констант прибора. С этой целью проводят измерения с газом-эталоном, теплопроводность которого известна или предварительно определена абсолютным методом. [c.194]

Температура газа вблизи поверхности отлична от температуры самой поверхности имеет место скачок температуры между темиературами поверхности и прилегающего к ней газа. Поэтому нельзя точно рассчитать величину коэффициента теплопроводности по результатам измерения температуры поверхностей, ограждающих газ. Величина температурного скачка пропорциональна градиенту температуры и зависит от коэффициента аккомодации и длины среднего свободного пробега молекул, которая обратно пропорциональна давлению. [c.202]

Результаты исследования теплопроводности газов на установке Голубева и Назиева внушают доверие.. Эксперименты проведены тщательно, обоснованно введены поправки в результаты измерений. Авторами впервые показана возможность измерения теплопроводности газов под давлением по методу регулярного режима. [c.104]

В потоке при помощи газоанализатора, основанного на измерении теплопроводности. В результате хроматографического опыта получались две серии выходных кривых 1) кривые с = ф (у), показывающие изменение концентрации с газа в потоке при прохождении через колонку различных объемов У газоносителя (воздух, N2, На и т. д.) 2) кривые /=ф(г>) — изменения радиоактивности газа, выходящего из колонки в процессе хроматографического разделения. Сопоставление кривых и соответствующая их графическая обработка дают возможность, как будет показано, определить концентрацию и удельную радиоактивность отдельных компонентов смеси. Это совмещение химического и радиохимического анализа в одном хроматографическом процессе позволяет сильно сократить время проведения анализа и упростить методику измерения. Схема установки для анализа смеси радиоактивных газов представлена на рис. 1. Основными элементами установки являются колонка с адсорбентом, газоаналитическая ячейка для измерения теплопроводности газа и проточная радиометрическая кювета. Вдоль колонки перемещается печь 4 длиной 60 см с градиентом температуры около [c.392]

История развития газовой хроматографии в известной степени есть история развития детектора. На первом этапе детектирование основывалось на химическом определении суммарного количества вещества (поглощение газа-носителя, титрование и т. д.). Применение детектора, работающего по принципу измерения теплопроводности (катарометра), создало известный переворот в газовой хроматографии. Катарометр обладает рядом недостатков. Невысокая чувствительность делает его мало пригодным для анализа примесей и микропримесей. Зависимость показаний катарометра от температуры, давления и скорости потока газа-носителя вносит погрешности в результаты анализа. В связи с этим предпринимались поиски новых физических принципов детектирования измерение плотности (газовые весы Мартина), теплот адсорбции, диэлектрической постоянной и др. Эти детекторы не получили широкого распространения из-за сложности изготовления, большой инерционности и по другим причинам. [c.239]

Применение катарометра — детектора, работающего по принципу измерения теплопроводности, произвело известный переворот в газовой хроматографии. Однако катарометр обладает рядом недостатков. Невысокая чувствительность делает его мало пригодным для анализа примесей и микропримесей. Зависимость показаний катарометра от температуры, давления и скорости потока газа-носителя вносит погрешности в результаты анализа В связи с этим предпринимались поиски новых физических принципов детектирования измерение плотности (газовые весы Мартина), теплоты адсорбции, диэлектрической постоянной и др. [c.44]

Интерпретация результатов. Потенциал разбаланса моста при измерении теплопроводности пропорционален парциональному давлению какой-либо компоненты в газе-носителе Е = кр. Константа пропорциональности к зависит от разности величин теплопроводности газа-носителя и данной компоненты смеси, геометрической формы и других свойств детектора. Обычно представляют Е как функцию времени при постоянной скорости потока. Пример такого графика приведен на рис. 18.12. Количественное содержание какой-либо компоненты пропорционально площади, ограниченной соответствующим максимумом кривой [18]. В некоторых приборах площадь определяется автоматически специальным интегратором например, нижняя кривая на рис. 18.12. Идентификацию пиков такой записи проводят либо на основе предварительной калибровки по времени появления известных веществ, либо путем сбора эфлюирующих компонент и их анализа каким-либо другим способом. Вследствие этого метод газовой хроматографии представляет собой наилучшее дополнение к методу инфракрасного поглощения или масс-спектрометрии. [c.265]

Большой недостаток описанного адиабатического калориметра заключается в том, что измеряемое термометром повышение температуры в сильной степени зависит от теплопроводности адсорбента и окрз жающего его газа. Вследствие того, что пористые адсорбенты, а также газы при низких давлениях, являются очень, плохими проводниками тепла, весьма вероятно, что результаты измерения теплот адсорбции при низких давлениях будут ошибочны. Зтот источник ошибок был указан Бэлом, Холлом и Гарнером и [c.71]

Для разделения тяжелых углеводородов (до гептана включительно) в хроматермографе используется в качестве адсорбента крупнопористый силикагель. Анализ газов по выходе из колонки осуществляется непрерывно действующим прибором для измерения теплопроводности. Продолжительность одного анализа около 1 ч, чувствительность установки при анализе тяжелых углеводородов около 0,01%, относительная ошибка—2% [24]. На рис. 61 приведены результаты разделения семцкомпонептной смеси газов, полученные на хроматографе с крупнопористым силикагелем. [c.177]

Большинство работаюш,их в области газовой хроматографии в качестве детектора применяли весы, основанные на измерении плотности газа, или прибор, основапный на принципе теплопроводпости. Оба устройства дают превосходные результаты. Прибор, основанный на принципе теплопроводности, можно сделать таким прочным, что на нем смогут работать неквалифицированные аналитики. Одпако для сборки и ремонта того и другого детектора требуется механик. На симпозиуме по газовой хроматографии в 1955 г. в Ардире Скотт сообш ил о микропламепном детекторе. Простота конструкции должна была привлечь внимание всех химиков-органиков, хотя сторонники более точных приборов, применявшихся ранее, склонны были к скептицизму. Предварительные результаты Скотта были затем опубликованы [1], и не может быть сомнений в том, что многие лаборатории примут это оригинальное предложение. [c.159]

Было измерено время срабатывания пяти детекторов нри 25° и различных скоростях потока. На рис. 3 представлены результаты испытания четырех ячеек для измерения теплопроводности, обозначенных буквами от. 4 до I), и измерителя плотности газа [8], обозначенного Е. В ячейке А использован диффузионный принцип обмена между детектирующим элементом и потоком газа. Ячейка В была полудиффузион-ного типа. В ячейках С ш В чувствительные элементы были расположены близко к потоку, но не в самом потоке. Объемы камер этих ячеек составляли 2,7 и 0,6 мл. При любой скорости потока ячейка с диффузионным обменом имела максимальное время срабатывания. Измеритель плотности газа обладал чувствительным объемом, равным объему С, и примерно тем же временем срабатывания, что и ячейки для измерения тенлонроводности. Измерения с ячейкой О прекращали, когда значения приближались к скорости нера самописца. [c.168]

Схема моста питается постоянным стабилизированным током, но в отличие от традиционных мостозых измерений ток питания схемы велик, в результате чего сопротивления Лд и нагреваются и пх температура будет выше, чем у окружающих их металлических стенок камер. Часть тепла нагретых сопротивлений передается окружающим стенкам главным образом благодаря теплопроводности газа-носителя. При постоянных условиях нагрева сопротивлений (постоянная величина тока питания детектора), постоянном расходе газа-носителя (поддерживаемым регулятором) и постоянной [c.23]

Некоторые исследователи2- - сообщают, что при использовании распределительной хроматографии после введения пробы давление и скорость газа-носителя изменяются. Это объясняют различием в вязкости между носителем и пробой Признано, что они влияют на точность результатов при использовании детекторов для измерения теплопроводности . [c.83]

Конструкция манометров Пирани схематически изображена на рис. 100, б. Проволочное сопротивление заключено в стеклянную или металлическую колбу, подсоединенную к вакуумной системе. Это сопротивление является одним из плечей моста Витстона. Другим плечом моста служит идентичная проволочка в аналогичной, но тщательно откачанной и запаянной колбе. Обе проволочки нагреваются от источника постоянного напряжения. Остальные сопротивления этой мостовой схемы служат для установки нулевого тока через амперметр после откачки колбы манометрической лампы по крайней мере до 10 мм рт. ст. При увеличении давления температура проволочки измерительного манометра падает по мере роста теплопроводности газа. В результате сопротивление этой проволоки уменьшается. Об изменении давления судят по величине тока разбаланса моста. Этот вариант измерений, известный как метод измерений при постоянном напряжении, часто используется в серийных манометрах. Область их применения лежит приблизительно от 10 3 до 10 i мм рт. ст. Другие типы манометров Пирани сконструированы таким образом, что температура измерительной проволоки в них поддерживается постоянной, а в качестве измеряемого параметра используется мощность, расходуемая на питание этой проволоки. Обычно рабочие характеристики манометров Пирани нелинейны и чувствительны к изменению температуры окружающей среды. Часто для уменьшения этого температурного эффекта проволочку компенсирующего сопротивления запаивают в трубку с вакуумом не хуже 10 o мм рт. ст. и помещают вместе с измерительным сопротивлением в одну и ту же колбу. Характеристики таких приборов, по-видимому, будут изменяться, если система будет часто заполняться гелием, поскольку гелий, проникая через стекло, постепенно ухудшает вакуум в трубке компенсатора. [c.322]

Сконструирован и испытан в лабораторных условиях прибор для анализа газовых смесей методом измерения теплопроводности, позволяющий выполнять анализ в течение 2—3 мин. и пригодный для непрерывной работы с автоматической записью результатов [16]. Для производства анализа требуется от 100 до 200 мл газа. Схема газоанализатора изображена на рис. 90. Электрическая часть его состоит из трансформатора 1, питаемого через выключатель 2 от сети переменного тока 127 или 220 в (вторичное напряжение трансформатора 15 в). Селеновый выпрямитель 3 подает напряжение через бар-ретер 4, включаемый последовательно, на потенциометр 5, полное сопротивление которого 3,2 ом. Максимальное напряжение, которое может быть приложено к измерительному мостику, не превышает 4 в. Для упрощения схемы трансформатор 1, выпрямитель 3 и барретер 4 могут быть заменены аккумулятором от 4 до 6 в. Сопротивление потенциометра 5 при этом должно быть увеличено до 40 ож и в него должен быть последовательно включен реостат с сопротивлением 40 ом, а также миллиамперметр до 500 ма. Измерительный мостик составлен из четырех платиновых нитей диаметром 50 и длиной 200 мм, две из которых (6) омываются исследуемым газом, а две других (7) — стандартным газом. Сопротивление одной нити 11,6 ом. В схему мостика включены два реостата и 5 с сопротивлением 0,5 ом, позволяющие сбалансировать мостик приведением показания гальванометра к нулю. В диагональ мостика включен зеркальный гальванометр /О с чувствительностью 2,4 10 а на одно деление. Измерительный мостик смонтирован в латунном цилиндре, в котором имеется четыре строго симметричных канала диаметром 4 мм и пятый — центральный канал— диаметром 6 мм. Скорости протекания через каналы предварительно высушенных над фосфорным ангидридом газов измеряют реометрами. Чувствительность газоанализатора будет тем больше, чем больше разница между теплопроводностями газов, составляющих смесь. Для получения более точных данных рекомендуется наполнить сравните чьную камеру газом с теплопровод- [c.213]

Детекторы предназначены для фиксирования количества каждого из компонентов смеси. Принцип действия детектора может быть различным. Широкое распространение получили детекторы, основанные на измерении разности теплопроводностей чистого газа-носителя и смеси его с компонентами смеси. Эти детекторы носят название катарометров. В корпусе катаро-метра имеются две камеры, по осям которых натянуты платиновые или вольфрамовые проволоки с одинаковым сопротивлением. Они входят в схему моста Уитстона, по ветвям которого идет постоянный ток (рис. 2.1). Пока через обе кзлмеры детектора проходит только газ-носитель, от каждой проволоки теплота отводится с одинаковой скоростью, температуры проволок одинаковы и они имеют одинаковое сопротивление ( 1 = Т 2). Мост Уитстона находится в равновесии, и между точками Л и В нет разности потенциалов. Но когда в одну из камер вместе с газом-носителем поступает компонент анализируемой смеси, теплопроводность которого отличается от теплопроводности газа-носителя, скорость отвода теплоты изменяется, а поэтому изменяется и температура проволоки и как следствие— ее сопротивление. В результате равновесие моста нару- [c.20]

Калибровку осуществляют следующим образом. Газгольдер наполняют до метки 35 см известным количеством анализируемой смеси и азотом. Затем газовую смесь пропускают через приборы для ТТзмерения теплопроводности и плотности газа и наблюдают соответствующее отклонение гальванометра и показания манометра. Измерение теплопроводности совершенно не зависит от скорости тока газа, но для измерения плотности газа необходимо прекратить его подачу. В табл. 6 приведены результаты, полученные при калибровке по парам пентана. В первом столбце приведено количество пара, введенное в газгольдер, во втором — отклонения гальванометра в миллиметрах при последовательном [c.52]

Пропуская газ из газгольдера через трубку с адсорбентом и проводя сравнительные измерения теплопроводности или плотности, можно осуществить фронтальный хроматографический анализ. Изменения тенлопроводности газа регистрируются на фотографической бумаге, в результате чего получается кривая разделения газовой смесп. На этом приборе можно проводить элюэнтный анализ, вводя некоторое количество газа или пара в газгольдер н применяя в качестве растворителя азот. Чтобы провести анализ методом вытеснительного проявления, анализируемое вещество вводят через отдельный кран в трубку с адсорбентом. Газгольдер заполняют вытеснителем ( проявителем ), и анализ проводится описанным выше образом. [c.152]

В уравнении (108) только Qm зависит от давления поскольку с ростом Я коэффициент теплопроводности газа увеличивается [по уравнению (17), кт = кт.Р], гак же ведет себя и Qm- Следовательно, при Сэл = onst равновесная температура инти возрастает при понижении давления (если a> ). Поэтому в тепловом манометре необходимо измерить температуру нити и результаты измерений проградуировать в единицах давления. [c.100]

Далапон. Метод определения 2,2-дихлорпронионата натрия (натриевой соли далапона) состоит в разделении метиловых эфиров хлорированных кислот . Условия колонка длиной 1500 мм и диаметром 4—5 мм с набивкой из 20% аиьезона М на целите с частицами 100—110 меш температура колонки 94° С, газ-носитель — смесь водорода и азота (4 1), скорость потока газа 65 мл мин температура испарителя мгновенного действия 150 °С. Прибор работал с ячейкой для измерения теплопроводности в качестве внутреннего стандарта применялся о-ксилол. Метод дал результаты, вполне согласующиеся с данными химического анализа. [c.59]