Контроль качества сгорания топлива

Контроль качества сгорания топлива

Наряду с этим имеются и недостатки: невозможность естественного перемешивания электролита у поверхности электрода; изменение в ряде случаев размера и качественного состояния поверхности электрода в процессе работы.

Отсутствие естественного перемешивания электролита и связанное с этим уменьшение чувствительности устраняют при​нудительным движением электролита вокруг электрода; электрод​ную поверхность обновляют размыканием цепи электролиза, коротким замыканием или другими способами.

В полярографических газоанализаторах на кислород в качестве индикаторных электродов используют электроды из золота и серебра, реже — из платины и палладия. Это объясняется тем, что скорость восстановления кислорода на золотом и серебряном электродах выше, чем на платиновом и палладиевом, а также на золотом электроде быстрее устанавливается поля​ризационное равновесие при восстановлении кислорода. Кроме того, на золотом и серебряном электродах практически не выделяется водород, нарушающий прямую пропорциональность предельного диффузионного тока от концентрации кислорода.

Недостатки платинового и палладиевого электродов — влияние каталитической реакции на электродах между водородом, содержащимся в электролите, и кислородом в пробе АГС на показания прибора и чувствительность процесса электро​восстановления кислорода на электродах к различным загрязне​ниям.

В некоторых случаях используют угольные электроды.

В газоанализаторах с внешним источником питания в качестве материала для анода обычно используют серебро, поскольку оно наименее подвержено коррозии в электролите и растворению в условиях анодной поляризации.

В газоанализаторах с внутренним источником (в гальвани​ческих элементах) в качестве материала для анода применяют цинк, кадмий и свинец, обеспечивающие наибольший отрица​тельный электрический потенциал.

Гальванический метод анализа состава — один из перспектив​ных при разработке портативных аналитических приборов с высокими эксплуатационными характеристиками .

Одним из первых веществ, концентрация которого была опре​делена с помощью газоанализатора, основанного на гальвани​ческом методе, был кислород. Электрохимическая ячейка такого газоанализатора содержит катодный и анодный узлы, а также электролит, например КОН, загущенный крахмалом, В такой электрохимической ячейке с катодом (индикаторным электродом) из позолоченной никелевой проволоки и кадмиевым анодом происходит следующая реакция:

на катоде О2+2Н2О + 4е→ (9)

на аноде 2Cd + →2Cd(OH)2 + 4e.

Значение диффузионного тока в электрохимической ячейке определяется выражением:

(10)

где b — толщина мембраны; П — проницаемость мембраны; —парциаль​ное давление определяемого компонента (кислорода) пробы (АГС).

Таким образом, значение диффузионного тока — функция пар​циального давления определяемого компонента и, следовательно, его концентрации.

Рис. 6. Ячейки с индикаторным электродом:

а – ртутным: 1 — ртутный капельный электрод; 2 — сосуд; 3 — перелив;

б - графито​вым: 1— графитовый индикаторный электрод; 2 — сосуд; 3 — анод;

в — золотым (сере​бряным): 1— контактный термометр; 2 — свинцовый электрод сравнения; 3 — крышка; 4 — нагревательный элемент; 5 — серебряный индикаторный электрод; 6 — корпус; 7 — металлический диск

Ячейка с ртутным индикаторным электродом (рис. 6, а) снаб​жена капиллярным ртутным капельным электродом 1, установлен​ным в сосуде 2, содержащем электролит (раствор соляной кисло​ты), поступающий в сосуд из специальной емкости. Ртуть в капил​лярный электрод поступает из емкости, в которой она хранится. Выдыхаемый воздух подается в ячейку навстречу движущемуся вдоль капельного электрода электролиту, что обеспечивает образо​вание равномерной пленки электролита на поверхности капилляра и установление полного равновесия раствор — газовая смесь, а также систематическое образование капель электролита в ниж​ней части капилляра.

Электролиз осуществляется в каждой капле электролита, сво​бодно висящей на конце капиллярного электрода. В такой ячейке уровень электролита под капилляром поддерживается строго по​стоянным с помощью перелива 3, соединенного с сосудом 2, на дне которого находится постоянный слой ртути, служащий анодом.

Ячейка с графитовым индикаторным электродом (рис. 6, б) со​стоит из графитового индикаторного электрода 1, сосуда 2 и анода 3, покрытого ртутной амальгамой. В качестве электролита исполь​зуют раствор серной кислоты, содержащий в качестве деполяри​заторов анода CdSO4 или ZnSO4, чем достигается постоянство его потенциала. Анализатор, где используется указанная ячейка (ана​лизатор Новака ), предназначен для определения концентра​ции кислорода в технических газах в пределах 0—1 % (об.) с по​стоянной времени 10 с.