❶ 氣體檢測儀的分類
它是利用一些金屬氧化物半導體材料,在一定溫度下,電導率隨著環境氣體成份的變化而變化的原理製造的。比如,酒精感測器,就是利用二氧化錫在高溫下遇到酒精氣體時,電阻會急劇減小的原理制備的。
優點
半導體式氣體感測器可以有效地用於:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等很多氣體地檢測。尤其是,這種感測器成本低廉,適宜於民用氣體檢測的需求。下列幾種半導體式氣體感測器是成功的:甲烷(天然氣、沼氣)、酒精、一氧化碳(城市煤氣)、硫化氫、氨氣(包括胺類,肼類)。高質量的感測器可以滿足工業檢測的需要。英思科,美國氣體感測器
缺點
穩定性較差,受環境影響較大;尤其,每一種感測器的選擇性都不是唯一的,輸出參數也不能確定。因此,不宜應用於計量准確要求的場所。 這種感測器是在白金電阻的表面制備耐高溫的催化劑層,在一定的溫度下,可燃性氣體在其表面催化燃燒,燃燒是白金電阻溫度升高,電阻變化,變化值是可燃性氣體濃度的函數。
優點
催化燃燒式氣體感測器選擇性地檢測可燃性氣體:凡是不能燃燒的,感測器都沒有任何響應。催化燃燒式氣體感測器計量准確,響應快速,壽命較長。感測器的輸出與環境的爆炸危險直接相關,在安全檢測領域是一類主導地位的感測器。
缺點
在可燃性氣體范圍內,無選擇性。暗火工作,有引燃爆炸的危險。大部分元素有機蒸汽對感測器都有中毒作用。 每一種氣體,都有自己特定的熱導率,當兩個和多個氣體的熱導率差別較大時,可以利用熱導元件,分辨其中一個組分的含量。這種感測器已經感測器地用於氫氣的檢測、二氧化碳的檢測、高濃度甲烷的檢測。
這種氣體感測器可應用范圍較窄,限制因素較多。 它相當一部分的可燃性的、有毒有害氣體都有電化學活性,可以被電化學氧化或者還原。利用這些反應,可以分辨氣體成份、檢測氣體濃度。電化學氣體感測器分很多子類:
(1)、原電池型氣體感測器(也稱:加伏尼電池型氣體感測器,也有稱燃料電池型氣體感測器,也有稱自發電池型氣體感測器),他們的原理行同我們用的干電池,只是,電池的碳錳電極被氣體電極替代了。以氧氣感測器為例,氧在陰極被還原,電子通過電流表流到陽極,在那裡鉛金屬被氧化。電流的大小與氧氣的濃度直接相關。這種感測器可以有效地檢測氧氣、二氧化硫、氯氣等。
(2)、恆定電位電解池型氣體感測器,這種感測器用於檢測還原性氣體非常有效,它的原理與原電池型感測器不一樣,它的電化學反應是在電流強制下發生的,是一種真正的庫侖分析的感測器。這種感測器已經成功地用於:一氧化碳、硫化氫、氫氣、氨氣、肼、等氣體的檢測之中,是現有毒有害氣體檢測的主流感測器。
(3)、濃差電池型氣體感測器,具有電化學活性的氣體在電化學電池的兩側,會自發形成濃差電動勢,電動勢的大小與氣體的濃度有關,這種感測器的成功實例就是汽車用氧氣感測器、固體電解質型二氧化碳感測器。
(4)、極限電流型氣體感測器,有一種測量氧氣濃度的感測器利用電化池中的極限電流與載流子濃度相關的原理制備氧(氣)濃度感測器,用於汽車的氧氣檢測,和鋼水中氧濃度檢測。 大部分的氣體在中紅外區都有特徵吸收峰,檢測特徵吸收峰位置的吸收情況,就可以確定某氣體的濃度。
這種感測器過去都是大型的分析儀器,但是近些年,隨著以MEMS技術為基礎的感測器工業的發展,這種感測器的體積已經由10升,45公斤的巨無霸,減小到2毫升(拇指大小)左右。使用無需調制光源的紅外探測器使得儀器完全沒有機械運動部件,完全實現免維護化。紅外線氣體感測器可以有效地分辨氣體的種類,准確測定氣體濃度。
這種感測器成功的用於:二氧化碳、甲烷的檢測。
❷ 化學實驗室的精密儀器室和分析室有什麼設計要求
化學實驗室的精密儀器室和分析室設計要求:主要有天平室、高溫室、純水室、氣瓶室、貯藏室、溶液配製室、暗室等。
天平室,分析天平是化學實驗室必備的常用儀器,高精度天平對環境有一定要求,主要是氣流和風速的影響,天平室應靠近化學實驗室,以方便使用,但不宜與高溫室和有較強電磁干擾的房間相鄰。高精度微量天平宜設在底層。天平室內不得設置洗滌台或任何管道穿過窒內,以免管道滲漏影響天平的維護和使用。高溫室,高溫爐和恆溫箱是常備設備,一般放置在高溫工作台上,但特大型的恆溫箱須落地安置為宜,高溫爐秘恆溫箱須分開放置。純水室,主要是設計的實驗裝備有;邊台和洗滌台。現代實驗室多使用去離子水、水量大且能保證水質。地面需設地漏。氣瓶室,實驗室用氣除不燃氣體(氮氣、二氧化碳)、惰性氣體(氬氣、氦氣等)外,其他氣體具有高壓、劇毒、氧化分解、爆炸等危險性氣體,例如易燃氣體氫氣、一氧化碳;劇毒氣體為氟氣、氯氣;助燃氣體為氧氣等。可以通過管子接到各實驗室內。溶液配製室,用於配製各種標准溶液和不同濃度的溶液。在允許的條件下,可由兩個房間組成,其一設有天平台。另一間作配製試劑和存放試劑之用,一般應配置:通風櫃、實驗台、試劑櫃。