Отбор и подготовка газовых смесей

Использование полностью автоматического газового анализа в настоящее время не всегда экономически оправдано. Так, при большом числе точек замера загрязнителя атмосферы необходимо или большое число газоанализаторов, или устройство разветвленных газозаборных магистралей. Такое решение дорого и часто технически трудно осуществимо. В этом случае применяют лабораторные методы и приборы определения концентраций. Для их реализации необходим отбор газовой пробы в какую - либо емкость и извлечение пробы из емкости при анализе её состава. Рассмотрим варианты решения этой задачи:

1. Отбор пробы в сосуд без изменения ее состояния

– Отбор проб газовых смесей с помощью вакуумированных колб. В колбе создают разрежение, затем в месте отбора колба открывается, и проба отбирается в течение 2-3 мин.

– Отбор проб газов с помощью водяного затвора. Отбор осуществляется в стеклянную колбу, заполненную химически пассивной жидкостью. В месте отбора пробы жидкость из колбы выливается, и её место занимает анализируемая газовая смесь. Колба закрывается пробкой и доставляется к месту анализа.

– Отбор находящихся под избыточным давлением проб из газоходов осуществляется в колбу с двумя трубками: одной длинной, вводящей газ в склянку, другой - короткой, выводящей газ.

2. Отбор проб газовых смесей с изменением их состава и агрегатного состояния

Изменение проб анализируемых газовых смесей связано с необходимостью их обогащения при измерении микро- и ультрамикроконцентраций определяемого компонента, а также связано с принципом действия физико-химических методов определения концентрации.

а) б)

Рис. Поглотительные приборы:

а – барботажного типа; б – барботажного типа с пористой стеклянной пластинкой

Для улавливания определяемых примесей при анализе газовой смеси применяются фильтры или стеклянные поглотительные сосуды с жидкими или твердыми поглотителями.

Исследуемая примесь должна быть уловлена полностью, а для этого необходимо возможно большее соприкосновение газа с поглощающим веществом. При жидком поглотителе желательно распылять газовую смесь до мельчайших пузырьков, чтобы они имели возможно большую поверхность соприкосновения с поглотительным раствором. Для этой цели обычно применяют поглотительные приборы барботажного типа.

Особенно эффективны поглотители с пористой стеклянной пластинкой. Пропускаемый через неё газ распыляется очень тонко, чем обеспечивается высокая полнота поглощения определяемой примеси.

Известны конструкции поглотительных сосудов с одновременным продуванием исследуемой газовой смеси и распылением поглотительного раствора. Часто ставят подряд несколько поглотительных сосудов, чтобы газовая смесь проходила через них последовательно. Этим достигается большая полнота поглощения.

Твердый поглотитель (адсорбент) должен быть сильно пористым и обладать большой активной поверхностью, чтобы реакция поглощения проходила быстро и улавливаемая примесь полностью удерживалась поглотителем. Для твердых поглотителей обычно применяют U - образные трубки.