Πώς ελέγχετε την καθαρότητα του αερίου υδρογόνου;
χρωματογραφία αερίου (GC):
Το GC είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη τεχνική για την ανάλυση της σύνθεσης των μειγμάτων αερίου. Διαχωρίζει και προσδιορίζει διαφορετικά αέρια με βάση τα σημεία βρασμού και τις αλληλεπιδράσεις τους με μια στατική φάση. Ένα δείγμα αερίου υδρογόνου εγχέεται στο GC και τα συστατικά διαχωρίζονται καθώς διέρχονται από μια στήλη. Στη συνέχεια, τα διαχωρισμένα αέρια εντοπίζονται και ποσοτικοποιούνται, παρέχοντας πληροφορίες σχετικά με την παρουσία και τη συγκέντρωση ακαθαρσιών στο αέριο υδρογόνου.
φασματομετρία μάζας (MS):
Το MS είναι μια άλλη ισχυρή αναλυτική τεχνική που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της καθαρότητας του αερίου υδρογόνου. Διαχωρίζει ιονισμένα μόρια με βάση την αναλογία μάζας προς φόρτιση. Ένα δείγμα αερίου υδρογόνου εισάγεται στο MS και τα ιόντα που παράγονται διαχωρίζονται και ανιχνεύονται. Αναλύοντας τα φάσματα μάζας, μπορεί να εντοπιστεί η παρουσία και η συγκέντρωση ακαθαρσιών.
Ανιχνευτές θερμικής αγωγιμότητας (TCDS):
Τα TCDs χρησιμοποιούνται συνήθως για την ανίχνευση ακαθαρσιών στο αέριο υδρογόνου. Λειτουργούν με βάση την αρχή της θερμικής αγωγιμότητας, όπου διαφορετικά αέρια έχουν διαφορετικές θερμικές αγωγιμότητες. Ένα TCD αποτελείται από δύο νημάτια ή καλώδια, το ένα εκτεθειμένο στο καθαρό αέριο υδρογόνου και το άλλο που εκτίθεται στο δείγμα αερίου. Οποιεσδήποτε ακαθαρσίες που υπάρχουν στο αέριο του δείγματος θα μεταβάλλουν τη θερμική αγωγιμότητά του, προκαλώντας αλλαγή στη θερμοκρασία των νηματίων. Αυτή η διαφορά θερμοκρασίας μετράται και χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης των ακαθαρσιών.
Αισθητήρες αερίου:
Διατίθενται διάφοροι αισθητήρες αερίου που μπορούν να ανιχνεύσουν επιλεκτικά το αέριο υδρογόνου και τις ακαθαρσίες του. Αυτοί οι αισθητήρες χρησιμοποιούν διαφορετικούς μηχανισμούς ανίχνευσης, όπως ηλεκτροχημικά, καταλυτικά ή οπτικά, για να ανιχνεύσουν την παρουσία συγκεκριμένων αερίων. Εκθέτοντας τον αισθητήρα στο δείγμα αερίου υδρογόνου, μπορεί να ποσοτικοποιηθεί η συγκέντρωση ακαθαρσιών.
Αναλυτές καθαρότητας υδρογόνου:
Οι ειδικοί αναλυτές καθαρότητας υδρογόνου είναι εμπορικά διαθέσιμοι που συνδυάζουν πολλαπλές τεχνικές ανίχνευσης, όπως GC, MS ή TCD, για να παρέχουν ακριβείς μετρήσεις της καθαρότητας του αερίου υδρογόνου. Αυτοί οι αναλυτές έχουν σχεδιαστεί για να ανιχνεύουν κοινές ακαθαρσίες, συμπεριλαμβανομένου του οξυγόνου, του αζώτου, του μονοξειδίου του άνθρακα, του διοξειδίου του άνθρακα και των υδρογονανθράκων και παρέχουν λεπτομερή ανάλυση της σύνθεσης αερίου υδρογόνου.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η επιλογή της μεθόδου για τον έλεγχο της καθαρότητας του αερίου υδρογόνου εξαρτάται από το επιθυμητό επίπεδο ακρίβειας, ευαισθησίας και συγκεκριμένες ακαθαρσίες ενδιαφέροντος. Η επιλογή μιας κατάλληλης αναλυτικής τεχνικής θα πρέπει να βασίζεται στις απαιτήσεις και τις προδιαγραφές της προβλεπόμενης εφαρμογής.
