в. Це пояснюється тим, що в інфрачервоній області спектра гази мають вельми інтенсивні та відмінні один від одного по положенню в спектрі смуги поглинання.
Газоаналізатори, засновані на поглинанні ультрафіолетових променів, застосовуються в хімічній, нафтової та харчової промисловості. Завдяки високій чутливості вони широко використовуються для визначення токсичних і вибухонебезпечних концентрацій різних газів в повітрі промислових підприємств. Газоаналізатори цього типу дозволяють визначати вміст парів ртуті, хлору та інших газів і парів як в повітряному середовищі, так і в технологічних газових сумішах.
Газоаналізатори, засновані на поглинанні інфрачервоних променів, називаються оптико-акустичними. Відомо, що здатністю поглинаючи інфрачервоні промені мають всі гази, які містять в молекулі два і більше різних атомів, наприклад окис вуглецю (СO), двоокис вуглецю (СО2), метан (СН4). Здатність до поглинання інфрачервоних променів не проявляється у таких газів, як кисень (О3), азот (N), водень (Н2), одноатомні гази - гелій, неон, аргон, крипто, ксенон, радон, які мають один тип атомів.
. Теоретичні основи методу
Газоаналізатори інфрачервоного поглинання відносяться до групи абсорбційних оптичних аналізаторів. Їх принцип дії заснований на вимірюванні ступеня поглинання енергії електромагнітного випромінювання, що проходить через шар аналізованого речовини. Теоретичною основою абсорбційного спектрального методу аналізу є закон Ламберта - Бера, згідно з яким поглинання енергії потоку монохроматичного випромінювання з довжиною хвилі?, Що проходить через шар речовини товщиною l з концентрацією в ньому поглинає компонента с, описується таким рівнянням:
I=I 0 * exp (-k? * l * c),
де I 0 і I-потужності потоків випромінювання відповідно на вході в шар і виході з нього;
k?- Коефіцієнт поглинання, який залежить від природи поглинає компонента і довжини хвилі випромінювань.
При постійних значеннях параметрів I 0, k? і l, а також при постійних температурі і тиску величина I однозначно визначається концентрацією поглинаючого компонента.
Зазвичай здатність речовини поглинати випромінювання (у%) характеризується величиною пропускання:
? ? =I * 100 / I 0
або пов'язаної з нею величиною поглинання
П? =100 -? ? ,
а також оптичною щільністю
D=lg (I 0 / I)=0,434 k? * L * c
Значення? ? або П? для кожної речовини як функції від? при деяких постійних значеннях l і з називаються спектром поглинання. Учасники спектру з найбільшими значеннями П називаються смугами поглинання. Спектр поглинання кожної речовини специфічний, однак смуги поглинання різних речовин можуть збігатися, як це є у метану і ацетилену при? =7,5 мкм. Якщо в аналізованому речовині одночасно присутні кілька компонентів, здатних поглинати випромінювання з однією і тією ж довжиною хвилі, то залежність набуває вигляду:
I=I o * exp (-l *? k vj cj),
де n - загальне число поглинаючих компонентів в аналізованої суміші; kj і cj - коефіцієнт поглинання ...
