oznac

3.4. Meranie objemu plynov

Objem plynu sa pri dávkovaní meria omnoho jednoduchšie ako hmotnosť plynu. V laboratóriu sa množstvo plynu dodaného do systému zisťuje volumetricky alebo manometricky na základe odporu pri prietoku prietokomerom. Tieto kvantitatívne metódy sa dopĺňajú vizuálnou kontrolou plynu, tzv. počítačom bublín alebo hydraulickým uzáverom.

1. Počítač bublín
Počítač bublín je vhodný na približné odhadovanie množstva plynu zavádzaného alebo unikajúceho do reakčného prostredia alebo aj unikajúceho z neho. Presnejší odhad množstva získame po kalibrácii počítača bublín. Kalibrujeme vždy tým istým plynom, s ktorým máme pracovať, a používame rovnakú uzavieraciu kvapalinu. Objemový prietok prúdiaceho plynu (najčastejšie sa vyjadruje v ml s-1) závisí od počtu bublín za časovú jednotku, od použitého plynu, od uzavieracej kvapaliny, povrchového napätia kvapaliny a teploty.

2. Hydraulický uzáver
Hydraulický uzáver sa používa na kontrolu množstva plynu vstupujúceho do reakcie a najmä na kontrolu množstva plynu vychádzajúceho z reakcie alebo z nízkotepelnej destilácie. Obidve ramená uzáveru sa plnia rovnomerne náležitou uzavieracou kvapalinou (asi 2 až 3 mm nad ústie rúrok), ktorá môže mať aj inú funkciu (sušidlo - napr. koncentrovaná kyselina sírová). K aparatúre sa pripája gumovou alebo inou hadicou.

3. Kapilárny alebo fritový prietokomer
Prietokomer vytvára sklená rúrka U, ktorej ramená sú spojené kapilárou alebo fritou. Je vystrojený prívodom a odvodom plynu a naplnený vhodnou manometrickou kvapalinou. Za manometrickou rúrkou je umiestená stupnica, na ktorej sa meria rozdiel tlakov v obidvoch ramenách rúrky U, ktorý zodpovedá prietoku plynu, a tým aj jeho množstvu. Kapiláry a frity sú vymeniteľné, takže možno merať široké rozsahy prietokov.

Aby kapilárny alebo fritový prietokomer spoľahlivo pracoval, treba okrem zaradenia plynového filtra ešte predradiť pred filter regulátor prietoku plynu. Jednoduchý regulátor sa skladá z trojitej rúrky T, ktorej jedno rameno je dlhšie a zasahuje do valcovej nádoby s vyrovnávacou nádobkou naplnenou uzavieracou, kvapalinou. Tlak prechádzajúceho plynu je určený výškou stĺpca uzavieracej kvapaliny, ktorú musí plyn prekonávať. Túto výšku môžeme meniť posúvaním vyrovnávacej nádobky; tým sa mení aj prietok.

4. Rotameter
Rotameter je prístroj na meranie prietoku plynu. Skladá sa zo sklenej kalibrovanej rúrky, ktorá sa smerom nahor mierne rozširuje, a z plaváka. Plavák umiestený v rúrke sa vznáša v pretekajúcom plyne a jeho výšková poloha určuje prietok plynu. Plavák má tvar kužeľa a je vyhotovený z plastu alebo z ľahkého kovu. Prúdiaci plyn privádzaný do rotametra vynáša plavák na istú výšku. Spodná zahrotená časť plaváka rozráža prúd plynu, ktorý obteká steny, kým nedosiahne drážkový obvod a podnieti rotáciu plaváka. Ako zotrvačník je stabilizovaný v zvislej polohe a nenaráža na steny, takže trenie je zanedbateľné. Výrobca prikladá ku každému rotametru na istý plyn a teplotu kalibračnú tabuľku alebo aj kalibračné krivky na iné plyny a iné teploty. Rotametre bývajú konštruované na veľké i malé prietoky. Nie sú vhodné na vlhké plyny.

5. Objemové plynomery
Objemové plynomery sú prístroje, ktorými sa určuje priamo objem prúdiaceho plynu bez zreteľa na kolísanie prietoku prechádzajúceho plynu. Rozlišujeme suché a mokré plynomery, ktoré pracujú s uzavieracou kvapalinou. Obidva typy sú konštruované na rovnakom princípe. Oddeľujú sa v nich stále rovnaké objemy plynu a zisťuje sa ich počet. Meria sa objemom pretekajúceho plynu, celkové množstvo pretečeného plynu zaznamenáva počítadlo.