Тезисы VII конференции "Аналитика Сибири и Дальнего Востока - 2004"
»
Устные доклады
» Секция 3. Электрохимические методы
» ...
Методы анализа газов
с использованием твердоэлектролитных электрохимических элементов
С.И. Сомов
Институт
высокотемпературной электрохимии УрО
РАН
г. Екатеринбург, ул. Академическая, 20; E-mail:
somovihte.uran.ru
Электрохимические
элементы на основе твердого
электролита из стабилизированного
диоксида циркония широко используются
в качестве кислородных датчиков для
контроля горения и управления
технологическими процессами. Эти
датчики способны работать в таких
жестких условиях, как выхлопные
коллекторы двигателей внутреннего
сгорания, топки и обжиговые печи,
расплавленные металлы. При решении
этих задач твердоэлектролитные
элементы не имеют альтернатив. Однако,
области аналитического применения
твердых электролитов значительно шире.
В настоящее время
кроме электролитов с проводимостью по
ионам кислорода синтезированы и
изучены твердые электролиты с
проводимостью по ионам Cl-, F-,
S2-, Ag+, H+, Na+, Ka+.
Использование электрохимических ячеек
на основе этих твердых электролитов
дает возможность определять
химические вещества, содержащие
соответствующие атомы.
Применение
оксидных твердых электролитов не
ограничивается определением кислорода,
а позволяет определять углеводороды,
других горючие газы, газообразные
оксиды. Это возможно через измерения
величины тока или количества
электрического заряда, прошедшего
через элемент и эквивалентного
количеству вещества, принявшего
участие в окислительно-восстановительной
реакции на электроде. Кинетика
процессов, протекающих в
твердоэлектролитных элементах, очень
сильно отличается от кинетики в
традиционных жидкостных
электрохимических элементах, что не
позволяет непосредственно
использовать такие традиционные
электроаналитические методы анализа,
как вольтамперометрия. Для анализа
газовых смесей сложного состава
гораздо более удобными оказались
амперометрические и кулонометрические
методы измерения и соответствующие
твердоэлектролитные элементы и
газоаналитические датчики.
Многоэлектродные амперометрические
датчики позволяют одновременно
измерять концентрации нескольких
газовых компонентов в непрерывном
режиме. Наши опыты с
твердоэлектролитными
кулонометрическими датчиками в
качестве детекторов для газовой
хроматографии открывают новые
перспективы в этой области
аналитической химии.
|