Вологоміри та гігрометри

Влагомери (В.) - прилади для вимірювання вологості рідких і твердих у-у, гігрометри (Г.) - вологості газів. Раніше Г. наз. прилади для визначення вологості повітря. У статті розглянуті лише ті прилади, к-які наиб. поширені при автоматичним. вимірах в хімії та хім. технології.

кулонометрическом вологоміри та гігрометри. В Г. цього типу чутливий елемент виконаний у вигляді трубчастого корпусу з електроізоляці. матеріалу, всередині к-якого розміщено дві недотичні спіралі (електроди) з Pt і Rh. Простір між спіралями заповнене адсорбентом- частково гідратованим Р 2 Про 5 . До електродів підведено напруга, що забезпечує електроліз поглиненої вологи. Аналізований газ з постійною витратою пропускають через елемент, і водяні пари практично повністю поглинаються Р 2 Про 5 . Струм електролізу пов'язаний з концентрацією вологи співвідношенням:

де I - сила струму, А, с - концентрація вологи, кг / м 3 , Q - витрата газу, м 3 / с, n - число електронів, необхідне для електролізу однієї молекули води, F - число Фарадея, М - мовляв. маса води.

Діапазон вимірювань від 10 -5 до 0, 1%. Недолік приладу - неможливість вимірювання вологості газів, к-які містять лужні і полимеризующиеся компоненти. У першому випадку Р 2 Про 5 реагує з лужним компонентом, у другому служить ініціатором полімеризації, а утворюється плівка полімеру перешкоджає надходженню водяної пари до пов-сті адсорбенту.При наявності в газі парів спирту виникає доповнить. похибка, пов'язана з його гідролізом і освітою доповнить. вологи.

В кулонометріч. В. при аналізі рідин волога витягується з них потоком сухого газу, і потім вологий газ аналізується описаним вище способом. При визначенні вологості твердих сипучих матеріалів відома навішування в-ва продувається постійним потоком сухого газу (при необхідності - з одночасним підігрівом проби), к-рий далі надходить в чутливий елемент. Залежність між концентрацією вологи і силою струму визначається ф-лій:

де G - маса проби, Т - тривалість вимірювання, що обирається, т. Обр. , Щоб залишкова волога в навішуванні була дуже мала.

Похибка кулонометріч. приладів зазвичай 1-5% при концентрації вологи порядку сотих часток відсотка і 10-20% при концентрації 10 -4 -10 -3 %. Постійна часу (час р-ції приладу на зміну вологості) від десятків сек до 10 хв при концентрації вологи соотв. в діапазонах 10 -2 -10 -1 і 10 -4 -10 -3 %. Ці прилади застосовують, зокрема, для визначення вологості полімерів (напр., Поліетилену і поліпропілену), а також для контролю вологості повітря, призначеного для харчування контрольно-виміряє. приладів.

Пьезосорбціонние вологоміри та гігрометри. Дія їх засновано на залежності власної частоти коливань кварцового резонатора від його маси. Кристал кварцу покривають шаром в-ва, вибірково сорбирующего водяні пари. Зміна частоти резонатора залежить від маси поглиненої вологи і, отже, від концентрації вологи в атмосфері, навколишнього кристал:

, де F-собств. частота коливань резонатора (зазвичай 5-15 МГц), k-коеф., Що залежить від типу і геометрії кристала,

-зміна маси кристала (в кг). Як правило,

досягає дек. кГц. Для вимірювання відносить. вологості (відношення парціального тиску водяної пари до тиску насичений. пара при одних і тих же тиску і т-ре) в межах 0-100% в кач-ве сорбентів використовують гідрофільні полімери, зокрема поликапроамид. Товщина плівки полімеру, що наноситься на кристал резонатора, не перевищує неск. мкм, постійна часу при застосуванні поликапроамида 15 с, діапазон т-р від 5 до 60

Хімічна енциклопедія. - М.: Радянська енциклопедія. Під ред. І. Л. Кнунянц. 1988.