Анализаторы кислорода

Анализаторы кислорода используются для многих отраслей промышленности, но приоритетными можно считать такие как:

Газоразделительные установки для производства кислорода (0-100%, 98-100%);

Анализ исходящих и дымовых газов теплоэнергетических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих предприятий (0-1000 ppm, 0-21%);

Эта технология используется для измерения концентрации кислорода на процентном уровне. Принцип технологии базируется на одном из уникальных свойств кислорода притягиваться внутрь магнитного поля. Большинство других газов этим свойством не обладают.

1. Прибор состоит из сфер, заполненных азотом. Сферы крепятся на коромысле, которое свободно вращаются на упругой нити из металла. Вся конструкция находится между полюсами постоянных магнитов. Когда кислород попадает в область магнитного поля, втягиваясь, он начинает действовать на сферы, и положение коромысла изменяется. 

2. Сферы и коромысло находятся внутри токоведущего контура. Когда через контур проходит электрический ток, образуется магнитное поле, и коромысло возвращается в то положение, которое оно имело в начале.

3. Величина тока, которая необходима для того, чтобы вернуть коромысло в первоначальное положение, прямо пропорциональна концентрации кислорода в измеряемом образце.

1. В специальной анализаторной ячейке расположена мембрана из диоксида циркония. Она прогревается до заданной температуры, чтобы ионы кислорода достигли необходимой подвижности. С одной стороны мембраны находится газ-эталон, содержание кислорода в котором уже известно с высокой точностью, а с другой стороны – исследуемый газ. 

2. Проходя через мембрану, ионы кислорода стремятся в том направлении, где концентрация вещества меньше. Поэтому с одной стороны возникает положительный заряд, а с другой – отрицательный.

3. При помощи напыленных на поверхность мембраны электродов измеряют величину зарядов и по уравнению Нернста определяют соотношение концентраций эталона и исследуемого образца.

При помощи электрохимической технологии можно определить концентрацию кислорода и на уровне процентов, и на уровне ppb.

1. Кислород пропускают через тефлоновую мембрану, в результате чего на поверхности катода возникает химическая реакция:
   4е + 2Н2О + О2 > 4ОН^-

2. На аноде происходит химическая реакция другого типа:

   2ОН^-+ Pb > PbО + Н2О + 2е

3. Суммарный результат - процесс окисления:
   2Pb + О2 > 2PbО
4. В результате всех этих процессов между катодом и анодом возникает разность потенциалов. Напряжение между электродами прямо пропорционально концентрации кислорода