156291. lajstromszámú szabadalom • Berendezés gázokban levő oxigén kvantitatív meghatározására
3 tikus módon előállított oxigén hozzáadásaival mántagáz alapján kell hitelesíteni. Már a legkisebb mennyiségű, az elektródát támadó gáz a viszonylagos kis elektróda felülétek .miatt, rövid időn belül hibás ménesi eredményekhez és 5 végül a galvanikus elem kieséséhez vezet. A fenti hátrányok kiküszöbölésére ismeretes, hogy a gázban levő oxigént kulaméteresen galvanikus elem segítségével teljesen redukálják és a redukció közben leadott töltést mérik. A 10 galvanikus elem által leadott áram Faradaytörvénye szerint egyenértékű az áramló gáz oxigéntartalmával. Ehhez az eljárásihoz ismeretes olytan berendezés, amely, a gázt öt normál kálilúgba mártott ezüstszivacson — ezüstfriittán — *?> át, vagy pedig kálilúggal töltött kúpos csőben elhelyezett ezüstkirály halmazom át (szemnagyság alul 0,2 mm, felül 0,7 mm) préseli. Ennék a berendezésnek hátránya, hogy a galvanikus hatásfok nagymértékben függ a gáz 20 áramlási sebességétől, ugyanis a gáz a nagyobb pórusokon áramlik és így a többi pórus, — az elektródénak a gáz által nem öblített részei — nem képeznek „háromfázis határt", így azok elektrokómüailag kevésbé aktívak. A szükséges 25 állandó mintegy 10 fism pórusnagyság megnehezíti az ezüstfritta elektróda technikai előállását. Az egyszerűbb ezüstkristály elektródával ellátott berendezés pedig csak korlátozottan 0—0,05% oxigénmennyiség méréséig használható. Az s " elektróda ezen kívül igen érzékeny tásztátalanságokkal és mechanikai behatásokkal szemben. A találmány célja a gázokban levő oxigén kvantitatív meghatározására szolgáló ismert berendezések fente hátrányainak kiküszöbölése. s5 A találmány feladata gázokban levő oxigénnek- kulométeres elemző eljárással való folyamatos vagy időszakos meghatározására alkalmas berendezés kialakítása, amely berendezés egészen' 50 ml/min mennyiségig független a gáz TM áramlási sebességétől és messzemenően érzékétlen a tisztátalanságokkal, valamint mechanikai behatásokkal szemben, végezetül pedig igen nagy mérési határok között biztosítja a mérést. A találmány célkitűzését olyan berendezéssel 45 éri el, amely gázáramlást mérő műszerből, elektromos töltést, vagy elektramos áramat mérő műszerből, valamint galvanikus elemből"'van kiképezve és amely a találmány szerint korrodálódó üreges fémeléktródából, inert fémelekt- Sü ródából, ezen két elektróda között elhelyezett elektrolit oldattal átitatott válaszfallal van kialakítva. A vizsgálandó gáz ezen a berendezésen keresztül áramlik. Az oxigént eközben a galvanikus elem elektrolitja teljes mértékben abszorbeálja és, ha az elektromos áraimkör a két fémelektróida között zárva van, az inert elektródák azt kvantitatív módon hidroxil ionokká redukálják. A galvánelem célszerű kiviteli alakjánál az inert fémelektróda a korrodálódó üreges fémelektróda belsejében van elrendezve és attól a válaszfallal van elválasztva. Az üreges fémelektróda célszerűen 1—2 m hosszú csőként van 65 4 kiképezve. A cső tetszés szerint alakítható és célszerűen spirálisként van kialakíttrva. Az üreges elektróda belső átmérője előnyöisen 3—9 mm között van. Az üreges fémeléktróda anyaga olyan fém lehet, amely megfelelő mechanikus szilárdsággal rendelkezik és korrodálható. Különösen előnyösen alkalmazható az ólom, cink, vas antimóin, vagy kadmium. Szilárdság és az élettartam növelésére a korrodálódó fémeléktróda műanyag bevonattal van ellátva. Jó tömítés mellett a galvanikus elemnél neim hat zavarónak, ha az a hosszú használat során kilukad. Bevonatként alkalmas például polietilén, polMniiklorid, vagy poliamid. Az inert fémeléktróda nagy felülettel egyszerű, illetve többszörös tekercselésű spirálból, vagy kristályból, vagy drótdarabból vah kiképezve. Az elektróda anyag lehetőleg finoman legyen elosztva. Az inert fémelektróda céljára, különösen nemesfémek, mint arany, platina, vagy ezüst, vagy réz, vagy ezekből előállított ötvözetek, vagy amalgámok alkalmasak. A válaszfal részére elektrolit oldatként alkalikus oldatokat célszerűen 10—30% kálilúgot alkalmazunk. Az oxigén mennyiségének kiszámítása ismert módon a kulumetrifcus analízis szerint történik. A gázban levő oxigénmennyiség folyamatos meghatározásánál'az áramlási sebességet ismerve, az áramerősséggel, mint mérési adattal végezzük a számítást. Az időszakos mérésnél a töltésből S Idt-ből számolható az oxigéntartalom. Az áramló gázok oxigéntartalma 0,1 ppm oxigéntől egészen 20.000 ppm oxigén mérhető, míg nem folyamatos mérésnél 0,1—1 ml gázmennyiségben 10_1 i%-tól 100%,-ig terjedő oxigéntartalom egyetlen berendezéssé1 ! kvantitatív módon határozható meg. A mérési tartományok kiválasztása a galvanikus elem külső ellenállásának az íróhoz, illetve mérőszerkezethez való átkapcsolásával történik. A találmány szerinti berendezés általánosan alkalmazható gázokban levő oxigén elemzésére, mind kutatásnál, mind termiekeknek előállításánál a minőségellenőrzésénél. Ilyen elemző-berendezések alkalmazhatók például a hegesztésekhez felhasznált argongáz oxigéntartalmának meghatározására, vagy polietilén előállításánál nemes gázok vizsgálatára. A találmány szerinti berendezés előnye, hagy egyrészt az eddig csak nehezen merhető kisebb és másrészt egészen nagy 20,000 ppm mennyiségű gázokban levő oxigéntartalom minden hitelesítés nélkül mérhető. Az oxigéntartalom a gáz 50 ml/mán áramlási sebességig az oxigén redukciójából a galvanikus elem által leadott elektromos töltésiből közvetlenül a Faraday-törvény alapján számítható és az érték mérőműszeren leolvasható. A mérési eredmények ennek következtében függetlenek a hŐimérsáklettől és a galvanikus elemtől. Szemben a gá-2