* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
16.5. Электрохимические
газоанализаторы
модействии с г а з а м и , используются при создании э л е к т р о х и м и ч е с к и х газоана¬ лизаторов. Наибольшее п р и м е н е н и е получили г а л ь в а н и ч е с к и е , д е п о л я р и з а ц и о н н ы е и э л е к т р о к о н д у к т о м е т р и ч е с к и е м е т о д ы газового анализа. Гальванические газоанализаторы В гальванических газоанализаторах электрохимическая ячейка является ге н е р а т о р н ы м п р е о б р а з о в а т е л е м , Э Д С которого п р и прочих р а в н ы х у с л о в и я х за¬ в и с и т от с о д е р ж а н и я к и с л о р о д а в газовой с м е с и , к о н т а к т и р у ю щ е й с частично п о г р у ж е н н ы м в э л е к т р о л и т с е р е б р я н ы м к а т о д о м ( р и с . 16.18). А н о д в ы п о л н е н из с в и н ц а . Э л е к т р о л и т о м с л у ж и т с л а б ы й раствор КОН.
С е р е б р я н ы й катод
газ
К измерительному прибору
Рис. 16.18. Схема электрохимической ячейки гальванического газоанализатора П о т е н ц и а л любого э л е к т р о д а , п о г р у ж е н н о г о в электролит, с к л а д ы в а е т с я и з целого р я д а ч а с т н ы х п о т е н ц и а л о в . Э т и п о т е н ц и а л ы п о отдельности и з м е р и т ь н е в о з м о ж н о . О д н а к о , с о з д а в э л е к т р о д н у ю ц е п ь , с п о м о щ ь ю второго э л е к т р о д а м о ж н о и з м е р и т ь а л г е б р а и ч е с к у ю с у м м у ч а с т н ы х п о т е н ц и а л о в , т . е . Э Д С гальва¬ н и ч е с к о г о э л е м е н т а . Ч а с т н ы е п о т е н ц и а л ы н а г р а н и ц а х раздела фаз, описывае¬ м ы е и з в е с т н ы м у р а в н е н и е м Н е р н с т а , п о я в л я ю т с я в результате переноса элект¬ ронов или ионов. Н а а н о д е г а л ь в а н и ч е с к о г о э л е м е н т а происходит р е а к ц и я
Pb + 2OH~ — Pb(OH) +
2
2
e
.
(
1
6
.
1
2
)
Н а к а т о д е происходит а с с и м и л я ц и я п о я в и в ш и х с я в м е т а л л е э л е к т р о н о в и идет р е а к ц и я 2e + 2 O + H O — 2OH "
2 2
свободных
,
(
1
6
.
1
3
)
в с л е д с т в и е чего к а т о д н ы й потенциал т а к ж е и з м е н и т с я . Общее и з м е н е н и е Э Д С г а л ь в а н и ч е с к о г о э л е м е н т а , в ы з в а н н о е п р о ц е с с а м и н а э л е к т р о д а х , я в л я е т с я мерой с о д е р ж а н и я к и с л о р о д а в а н а л и з и р у е м о м газе. А н а л и з и р у е м ы й г а з проходит н а д поверхностью э л е к т р о л и т а и о м ы в а е т по¬ верхность н е п о г р у ж е н н о й части серебряного к а т о д а . Кислород диффундирует по п о в е р х н о с т н о м у слою к а т о д а в э л е к т р о л и т и в с т у п а е т в р е а к ц и ю (16.13). З а в и с и м о с т ь Э Д С г а л ь в а н и ч е с к о г о э л е м е н т а от к о н ц е н т р а ц и и кислорода линейна в интервале от 0 д о 10 %. Д а л е е л и н е й н о с т ь н а р у ш а е т с я , чувствитель¬ ность падает. Э т о в ы з в а н о т е м , что скорость диффузии кислорода в электролит при прочих р а в н ы х у с л о в и я х л и м и т и р у е т с я площадью к а т о д а и толщиной д и ф -2