Оптико-абсорбційний метод аналізу газу

Це метод спектрального аналізу газів, який базується на властивостях газів, вибірково (селективно) поглинати частини спектру електромагнітного вимірювання, що проходить через них. В газовому аналізі поглинання UV міряють в широких межах. В ультрафіолетовій області довжина хвилі та в інфрачервоній області

Спектральні методи – надзвичайно поширені в техніці.

Механізм поглинання IR та UV вимірювання різний.

IR вимірювання поглинається за рахунок кратних вищих коливань коливних обертів, рухів атомів і груп атомів в середині молекули. Звідки висновок молекула має має бути не симетричною (CO₂, CO, N₂O, CH₄ і майже вся органіка).

UV вимірювання поглинається за рахунок селективного поглинання енергії зовнішніми електронними шарами, в цій області міряють так звані кольорові гази (CL і CL-органіка, пари ртуті, SO₂ - має область поглинання, як і в IR, найчастіше так і в UV).

Специфікаспектру поглинання дає нам якісний склад (довжина хвилі) специфіка інтенсивності поглинання дає кількісний склад. Всі процеси поглинання описуються законом Бугера-Ламберта-Бера

Ф_λ – інтенсивність монохроматичного вимірювання після проходження шару проби.

Ф_0λ – інтенсивність монохроматичного вимірювання перед входження в шар проби.

ε_λ – коефіцієнт поглинання

С – концентрація

l – товщина шару проби

Якщо є декілька речовин, які поглинають то справедлива адитивна залежність.

В загальному випадку прилад для вимірювання складу газів таким методом складається з джерела випромінювання (звичайна галогенна лампа, люмінесцентне джерело, нагріта спіраль, нагрітий штифт з цирконієвої кераміки – IR), монохроматора – це пристрій для виділення певної довжини хвилі (опт. Фільтр, дифр. решітка, газовий фільтр), протічної комірки з віконцем для входу, виходу випромінювання, приймача випромінювання (вакуумний фотоелемент із зовнішнім фотоефектом, напівпровідникові приймачі з внутрішнім фотоефектом, болометр – пристрій для сприйняття різних типів випромінювань), конденсаторний мікрофон з відповідним наповненням і електронна вимірювальна схема.

Переваги методу: широкий діапазон вимірювання від 20 ppm до 100%, висока вибірковість, універсальність конструкції.

Недоліки методу: відносна складність реалізації, складність виготовлення вибіркових фільтрів.