恒电位法大气一氧化碳测定仪的研制

一、概述

一氧化碳是一种无色的有毒气体，对人体有强烈的窒息作用。一氧化碳中毒时，红血球的血红蛋白不能与氧结合，妨碍了机体各组织的输氧功能，造成缺氧症，严重时会致人死亡。我国大气环境质量标准规定允许的一氧化碳浓度值为4.0一6.0mg/m³(1一3级标准)。因此，一氧化碳是大气污染监测的最常用指标之一。

测定一氧化碳的方法有红外法，色谱法和电化学法等，电化学法中尤以库仑法和恒电位法为最常用方法。以库仑法为代表的各种型号的商品仪器国内外已有认一多文献报巡，而以恒电位法制成的仪器报道并不多，作者以恒电位电流法为原理研制的大气一氧化碳测定仪具有灵敏度高，结构简便，可自动连续测定等优点，特别适用于环保，工汀一气体排放部门作为监测大气一氧化碳污染的常用仪器。

二、工作原理

在一定的极化电位下透过微孔聚四氟乙烯膜的CO在工作电极上发生如下级化反应:

2CO一2H₂O一2CO₂÷4H₂+4e

词时在对电极上发生还原反应:

O₂+4H⁺+4e=2H₂O

因而传感器上总的电化学反应为:

2CO+ O₂=2CO₂

由此可见，级化电流强度与CO浓度成正比.据此即可确定气样中的CO浓度。

大测定大气CO时，由于大气中组成成份比较复杂。大气中的认CO、SO₂、H₂S、C₂H₅OH等气体也能通过微孔膜，在电极上进行不同的电化学反应，从而干扰CO的测量。因而，仪器在设计采样装置时，设计了气体过滤器装置从而保证了CO测量的准确性。

三、仪器结构

依据恒电位法原理，设计了气休采样器、恒电泣拄制和测址显小电眯反CO{专感器等。CO传感器的结构如图1一3所示，该传感器采用三电极系统。即由工作电极、对电极和参比电极组成。它们均是在微孔的聚四氟乙烯膜上涂以铂催化剂，其中对电极和参比电极同做在一片聚四氟乙烯膜上，且两者在电路引线中可以互换。

1．铂黑催化剂的制备铂催化剂是由氯铂酸溶液在适当的温度条件下还原制得。还原温度的高低直接影响产生的铂黑的颗粒大小，本仪器设计颗粒尽量细小。将制成的铂黑，经脱水、烘干后在玛瑙钵内研磨成尽量细小的铂黑粉，并置于干燥皿内备用。

2. 取一定量的铂黑粉并加入适量的聚四氟乙烯乳液和一定浓度的H₂SO₄作为粘接剂调制成糊状物。

3．按图二、三所示形状，均匀地在微孔聚四氟乙烯膜上涂一层铂糊状物，约8mg/c㎡。(涂铂黑之前，先用丙酮对膜进行蒸馏清洗并干燥)。