Опр-ние чистоты хим. вещ-ва методом ДТА.

Термич. методы опред-я примесей в твердых телах основаны на точном измерении tпл. Она уменьшается даже при небольшом кол-ве примесмей (0, 005 %). На этом принципе осн-н криоскопический метод опр-ния чистоты. В криоскоп-х расчетах примен. ур-ние Рауля и Ван Гоффа:

 

Х= 100*ΔHfR*To2*ΔT

 

Х- мольная доля примесей в жидкой фазе; ΔТ- понижение tпл. по отн-ю к чистому вещ-ву;ΔHf- теплота/энтальпия плавления чистого в-ва (Дж/моль); R- универсальная газ. постоянная; To – tпл. чистого в-ва (К).

 

Применение ур-ния ограничено след.условиями:

 

1.Основное в-во и примесь растворимы в жидком состояние и не раст-мы в твердом.

 

2. Осн-е в-во и примесь обр-ют идеальный раствор, но не обр-ют тверд.р-р.

 

3.Кол-во примесей менее 5%

 

4. Тверд.и жидкая фаза нах-ся в термодинамическом равновесии.

 

 

91,92.Дериватограф.Принцип работы и устройство. Большое распространение получили термические установки для комплексного термического анализа под названием ДЕРИВАТОГРОФ, объединяющий в себе 2 прибора: установка для дифференциального термического анализа и термовесы.

 

Дериватогроф даёт возможность из одной навески на одной диаграмме автоматически получать температурную и дифференциальную кривые нагревания и одновременно интегральную и дифференциальную кривую потери массы.

 

Исследуемое вещество помещается в тигель особой формы и в такой же тигель помещается эталон. Тигель размещается в электропечи и устанавливается на фарфоровые трубки – держатели внутри которых находятся провода термопар, соединённые с усилителями сигналов для записи кривых.

 

98. Сенсоры на основе МДП-структур

 

Мдп-структуры, металлический затвор которых выполнен из каталитически активных переходных металлов(палладий, платина, никель и др.) изменяют свои хар-ки под действием содержащихся в атмосфере газообразных в-в.

 

Сущ несколько модификаций сенсоров. Для увеличения адсорбционной чувствительности применяются МДП-структуры с перфорированными затворами. (Рис.1) В палладиевом затворе создаются поры диаметром 1,5-3 мкм, наличие которых облегчает доступ газообразных частиц к диэлектрику, а также увеличивает сорбционную поверхность. Перфорированный затвор выполняет роль катализатора, который усиливает ионную диссоциацию газовых частиц.

 

Для увеличения селективности к газам, на поверхность металла наносят слой спец веществ. В качестве диэлектрика используется воздушный зазор. Попадая в воздушный зазор между поверхностью полупроводника и зазором, исследуемый газ изменяет диэлектрическую проницаемость воздуха в зазоре, формирует дипольный слой, что приводит к изменению порогового напряжения транзистора.

 

В др. варианте газового датчика с воздушным зазором применяется перфорированный сетчатый металлический затвор. (рис.2) На слой диэлектрика наносят металлический подслой толщиной требуемого воздушного зазора; на подслой наносят платиновый затвор, на котором создаются поры. Для повышения чувствительности перфорированный затвор покрывают адсорбционно-чувствительным покрытием. В этом случае анализируемое газообразное в-во проникает в полость под затвором и взаимодействует с его внутренней поверхностью, внешней и боковой, покрытыми чувствительным слоем.

 

Проблема селективности решается путём использования «электронных носов», представляя собой матрицу полупроводниковых сенсоров, имеющих различную чувствительность к различным газовым компонентам.

 

 

102.Сенсоры на основе твердых электролитов предназначены д/опред-я тех газообр-х в-в, чьи ионы при диссоциации обусловливают проводимость тв-х эл-литов(ионных проводников). Принцип раб-ы: поступающий газ диффундирует через пористый раб-й эл-д к границе раздела эл-д – тв. эл-лит, где происх-т его диссоц-я с образованием ионов, кот под действием электр-о поля диффундируют через чувствит-й элемент сенсора к др. эл-ду.

 

Схема

 

Со стороны катода, выполненного либо перфорированным, либо в виде растровой системы, происх-т сорбция молекул кислорода, кот-е диссоц-ют с образ-ем заряж-х ионов. Ионы кисл-да под действием электр-о поля диффунд-ют через чквствит-й элемент к аноду, где разряжаются с образованием молекулярного кислорода. Т.О. ток в измерительной цепи пропорционален сод-ю кислорода в исследуемой атмосфере. Поскольку подвижность ионов низкая, д/ее увелич-я чувствит-е элементы сенсоров нагревают до 750-1100оС. Изготавливают эл-ды, чквствит-е к H2, CO, NH3 с чувствит-м элементом из протонового проводника Sb2O5*2H2O.