Что такое измеритель концентрации озона?

Что такое измеритель концентрации озона?

Измеритель концентрации озона — это измерительный прибор для определения концентрации озона в воздухе или жидкости.

Он используется для контроля концентрации озона в газах и жидкостях до соответствующей концентрации для предполагаемого использования или для предотвращения несчастных случаев, вызванных образованием озона и его воздействием на организм человека и окружающую среду.

Методы измерения концентрации озона включают метод поглощения ультрафиолета, метод полупроводниковой тонкой пленки, метод электролиза постоянного потенциала и метод детекторной трубки. Стоимость внедрения и обслуживания варьируется в зависимости от метода измерения. При выборе следует учитывать цель использования, рабочий диапазон, рабочую среду, размер, принадлежности, расходные материалы и т. д.

Использование измерителей концентрации озона

Измеритель концентрации озона используется для внедрения озоногенерирующего оборудования или для надлежащего контроля концентрации озона в среде, подверженной образованию озона. Озон является полезным соединением в различных отраслях промышленности, таких как очистка сточных вод и воды, медицинская промышленность, стерилизация и дезодорация пищевых продуктов, а также хранение.

Однако при высоких концентрациях он может оказывать неблагоприятное воздействие на организм человека и окружающую среду. Например, допустимая концентрация в качестве стандарта рабочей среды, установленная Японией, составляет 0,1 ppm (0,2 мг/м3).

Кроме того, озон образуется при наличии ультрафиолетовых лучей и электрических разрядов в воздухе. Поэтому измеритель концентрации озона используется не только вблизи генераторов озона, но и в местах, где озон может образовываться в рабочей среде.

Принцип работы измерителей концентрации озона

Измеритель концентрации озона имеет несколько методов и различных принципов. Однако большинство методов измерения используют реакцию окисления озона.

Обратите внимание, что озон крайне нестабилен и имеет тенденцию к снижению концентрации во время измерения, поскольку он переходит от озона (03) к кислороду (02).

Типы измерителей концентрации озона

Существуют различные типы измерителей концентрации озона в зависимости от принципа измерения. В этом разделе описываются метод поглощения ультрафиолета, метод полупроводниковой тонкой пленки, метод разложения постоянного потенциала и метод детекторной трубки.

1. Метод поглощения ультрафиолета

Метод поглощения ультрафиолета — это метод измерения, который использует тот факт, что озон сильно поглощает ультрафиолетовые лучи с длиной волны 254 нм. Ультрафиолетовые лучи с длиной волны 254 нм поглощаются только молекулами озона, поэтому концентрацию озона можно измерить по количеству поглощенного ультрафиолетового света.

Метод поглощения УФ-излучения позволяет измерять концентрацию озона как в жидкой, так и в паровой фазе. Следует отметить, что присутствие других газов в смеси может повлиять на измеренное значение. Метод поглощения УФ-излучения подходит для непрерывного измерения и очень удобен для экспериментов, но это дорогой метод.

2. Метод тонкой пленки полупроводника

Этот метод использует тот факт, что молекулы озона связываются с полупроводниками и изменяют скорость разложения полупроводников из-за окислительной способности озона, когда озон вступает в контакт с поверхностью тонкой пленки полупроводника. Полупроводник до разложения и скорость разложения используются для измерения концентрации озона. Метод тонкой пленки полупроводника является методом измерения с превосходной воспроизводимостью и долговременной стабильностью.

3. Метод электролиза при постоянном потенциале

Метод электролиза при постоянном потенциале является методом измерения концентрации озона, основанным на количестве электрического тока, генерируемого при электролизе озонового газа на электродах, поддерживаемых при постоянном потенциале. Поскольку количество энергии, генерируемой при электролизе, варьируется в зависимости от типа газа, измеренное значение нелегко изменить, даже если смешиваются другие газы.

Метод электролиза при постоянном потенциале чрезвычайно чувствителен, позволяет проводить количественные измерения даже в областях с низкой концентрацией и обеспечивает высокоточные измерения концентрации озона при относительно низкой стоимости.

4. Метод детекторной трубки

Метод детекторной трубки измеряет концентрацию образца, упакованного в стеклянную трубку, на основе длины изменения цвета. Стеклянная трубка заполняется слоями различных образцов, таких как краситель индиго, а образец фиксируется и герметизируется.

Стеклянная трубка разламывается с обоих концов, один конец помещается в газ, который необходимо отобрать, а другой конец подключается к небольшому ручному насосу, известному как газовый детектор, который втягивает фиксированное количество газа (обычно 100 куб. см) через стеклянную трубку с фиксированной скоростью в насос. По мере поступления озона образец меняет цвет, и концентрацию озона можно измерить по длине изменения цвета. Этот метод относительно недорог, прост в тестировании и может измерять относительно низкие концентрации.