Электрохимические методы. 
Измерение концентрации вещества

Электрохимические методы анализа основаны на применении электрохимических преобразователей. Эти методы широко применяются для анализа веществ в жидких средах, для измерения концентраций ряда газов и влажности.

При измерениях электрохимическими методами используются относительно простые средства измерений, выходным сигналом которых является электрический ток или напряжение. Наиболее распространенными электрохимическими методами являются кондуктометрический, кулонометрический, потенциалометрический и ряд их разновидностей, например полярографический, метод потенциометрического титрования и др.

Кондуктометрический метод.

Этот метод основан на зависимости электропроводимости веществ от их состава и концентрации отдельных компонентов. Метод широко применяется для измерения концентрации солей, оснований и кислот в жидких растворах и расплавах, для измерения солености воды для измерения концентрации газов по изменению электропроводимости раствора при поглощении им пробы анализируемого газа, а также для измерения влажности в твердых, газообразных и жидких средах.

Приборы, основанные на этом методе, называются кондуктометри-ческими концентратомерами, соленомерами, кондуктометрическими газо-анализаторами и кондуктометрическими влагомерами.

В зависимости от используемых типов электрохимических резистивных преобразователей кондуктометрические приборы разделяются на контактные и неконтактные (емкостные и индуктивные). Последние, в свою очередь, делятся на низкочастотные и высокочастотные. Емкостные высокочастотные кондуктомеры целесообразно использовать для измерения слабых концентраций электролитов, а индуктивные — для сильных. Высокочастотные кондуктомеры можно также применять для измерения концентраций твердых частиц в жидкости, особенно в непрозрачных и густоокрашенных жидких средах, которые нельзя исследовать с помощью оптических методов [1].

Для примера рассмотрим кондуктометрический метод измерений концентрации газов. Метод основан на измерении электропроводимости раствора, с которым реагирует определяемый компонент анализируемого газа. На рис. 1.1 показана схема кондуктометрического газоанализатора, который состоит из дифференциального электролитического преобразователя, помещенного для выравнивания температур плеч в масляный термостат (1), и мостовой измерительной цепи. Электропроводимость раствора между электродами (2) и (3) постоянная, а между (7) и (8) она изменяется в зависимости от концентрации определяемого компонента газа, который поглощается раствором в змеевике (4). Непрореагировавшая часть газа отделяется от жидкости в газоотделителе (5) и удаляется вместе с раствором через выход (6).

Рис. 1.1 — Схема кондуктометрического газоанализатора

Кондуктометрические газоанализаторы используются для измерения малых концентраций широкого класса газов (CO2, S02, H2S, СОСl2, NН3, Н2 и др.) [4].