Electrochemical Gas Sensor for Determining Hydrogen Sulfide in Air and Technological Environments

In this paper, we determine the range of potentials, which shows electrochemical stability and corrosion resistance of titanium and catalytically active electrodes based on it in 5 m of HClO4 solution. We reveal that the current-free potentials of these electrodes comply with compromise potentials conjugate reduction reaction of adsorbed oxygen and oxidation of hydrogen sulfide in the presence of hydrogen sulfide. Based on studies of properties of the semiconductor oxide electrocatalysts of transition metals, gas diffusion electrodes are developed. It results in the selective anodic oxidation of hydrogen sulfide and allows creating the amperometric sensor for monitoring hydrogen sulfide in air and technological environments on their basis. This sensor surpasses basic technology characteristics of existing analogues of leading international manufacturers. The hydrogen sulfide sensor will contribute to enhancing safety and security in corrosion production that will intensify the development of oil and gas fields, improve the operation of communal services, as well as facilitate rapid analysis of forensic examinations.

Publication year: 
2012
Issue: 
1
УДК: 
541.138.2
С. 141—148. Іл. 5. Табл. 1. Бібліогр.: 20 назв.
References: 

1. Волков М.М., Михеев А.Л., Конев К.А. Справочник работника газовой промышленности. — М.: Недра, 1989. — 280 с.
2. ГОСТ 12.1.005—88 (2001) ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху санитарной зоны. — Введ. 01.01.1988. — М., 2001.
3. Сажин С.Г., Соборовер Э.И., Царапкин А.В. Сенсорные методы контроля серосодержащих соединений в газовых средах // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. — 2005. — № 2. — С. 47—59.
4. Суперионные сенсоры для анализа серосодержащих газов / Л.С. Леонова, Ю.А. Добровольский, Е.А. Укше и др. // Метрология. — 1991. — № 6. — С. 45—52.
5. Горина М.Ю. Методы определения малых и микроконцентраций сероводорода в воздухе (азоте) // Там же. — 1988. — № 4. — С. 54—62.
6. Чвірук В.П., Герасименко Ю.С., Поляков С.Г. Електро-хімічний моніторинг техногенних середовищ. — К.: Академперіодика, 2007. — 322 с.
7. Amperometric sensing in the gas-phase / R. Knake, P. Jacquinot, A. Hodgson, P. Hauser // Analytica Chimica Acta. — 2005. — 549, Is. 1-2. — P. 1—9.
8. Новый справочник химика и технолога. Химическое равновесие. Свойства растворов. – СПб.: АНО НПО “Профессионал”, 2004. — 998 с.
9. Електрохімічні газові сенсори для моніторингу повітряного середовища / В.П. Чвірук, О.В. Лінючева, А.І. Кушмирук и др. // Вопросы химии и хим. технологии. — 1999. — № 1. — С. 359— 61.
10. Фокин М.Н., Рускол Ю.С., Мосолов А.В. Титан и его сплавы в химической промышленности. — Л.: Химия, 1978. — 200 с.
11. Сухотин А.М., Тунгусова Л.Н. Пассивность титана и электрохимические свойства Ti2O3 // Защита металлов. — 1971. — 7, № 71. — С. 654—659.
12. Щербаков А.И. Рост гидрида и пассивация титана // Защита металлов. — 2002. — 38, № 2. — С. 174—181.
13. Дамьянович А., Вард А.Т. Некоторые перспективы в области электрокатализа реакций кислорода на чистых и покрытых оксидами электродах // Электрохимия: прошедшие 30 и будущие 30 лет. — М.: Мир, 1982. — С. 57—85.
14. Тарасевич М.Р., Радюшкина К.А. Механизм и кинетика электровосстановления кислорода // Кинетика сложных электрохимических реакций. — М.: Наука, 1981. — С. 104—166.
15. Кришталик Л.И., Кокоулина Д.В., Эренбург Р.Г. Кинетика и механизм анодных реакций на окисных электродах // электрохимия (Итоги науки и техники ВИНИТИ АН СССР). — 1981. — 20. — С. 44—76.
16. Вольфкович Ю.М., Сердюк Т.М. Электрохимические конденсаторы // Электрохимия. — 2002. — 18, № 9. — С. 1043—1068.
17. Феттер К., Егер Н. Механизм возникновения потенциала электрода из двуокиси марганца // Основные вопросы современной электрохимии / Под ред. А.Н. Фрумкина. — М.: Мир, 1965. — С. 253—265.
18. Якименко Л.М. Электродные материалы в прикладной электрохимии. — М.: Химия, 1977. — 264 с.
19. Electrochemical behavior of MnO2 electrodes in sulphuric acid solutions / S. Bodoardo, J. Brenet, M. Maja, P. Spinelli // Electochimica Acta. — 1994. — 39, N 13. — P. 1999—2004.
20. ДСТУ 2603—94. Аналізатори газів для контролю ви- кидів промислових підприємств. Загальні технічні вимоги та методи випробувань. — Введ. 01.07.1995. — К.: Держ. комiтет стандартизацiї метрологiї та сертифiкацiї України, 1995. — 25 с.

AttachmentSize
2012-1-22.pdf368.69 KB

Тематичні розділи журналу

,