電解池(定硫儀檢測全硫含量)由有機(jī)玻璃制成。
在上蓋中固定有一對鉑電解電極和一對鉑指示電極,上蓋與殼體用橡膠密封圈密封。
電解電極面積為1X1.5平方厘米,電解陰極置于電解池的中心,陽極置于電解池的邊緣,以使生成的碘盡快擴(kuò)散。
微機(jī)定硫儀的實驗前檢查:
1、每次開機(jī)前,切記要檢查儀器的各種狀態(tài)是否正常;
特別是送樣機(jī)構(gòu)是否到位,有無瓷舟、位置是否正確。
2、檢查石英舟是否有污物,并用砂紙將污物輕輕打磨掉。
檢查送樣棒是否變形彎曲,如變形可將送樣棒燒紅校正(常溫校正,送樣棒容易斷裂)。
檢查送樣槽內(nèi)是否有異物,如有要清理干凈。然后將石英舟和送樣棒小心安裝到位。
3、儀器工作期間,要經(jīng)常檢查各部位工作是否正常,石英舟是否斷裂,有無異常響聲,如有異常,要立即關(guān)閉電源按鈕,排除故障。
4、本儀器要放在水平的水泥工作臺上,工作期間要禁止移動、碰撞、拍打等有震動的動作。
敬告用戶:凡有違反上述條款,進(jìn)行不正常操作時,極有可能造成本機(jī)的重大故障及未做煤樣的損失。
開始試驗:
1、接通電源,燃燒爐升溫,當(dāng)升到900℃--1000℃時,儀器將自動開動電磁泵,以干燥通氣管道和燒結(jié)玻璃熔板。
2、配制電解液:稱取5克碘化鉀,5克溴化鉀,溶于250—300毫升蒸餾水中,然后加10毫升冰醋酸即可.
3、加電解液:打開電解池上方的橡皮塞,將電解液加入。
4、開動攪拌器,緩慢調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速旋扭至適當(dāng)速度。
攪拌速度稍快些好,一般在500轉(zhuǎn)/min左右,不能調(diào)的過快過快會失步,當(dāng)遇到失步時,應(yīng)將速度旋扭調(diào)至最小,等電機(jī)停轉(zhuǎn)后,重新調(diào)節(jié)。
先作1—2個廢樣,待電解液平衡后即可
5、在試樣稱量前,應(yīng)盡可能的將試樣瓶內(nèi)的試樣混和均勻;
用手捏住帶蓋的試樣瓶上方,手腕自上而下的做圓周運動,切勿上下?lián)u動試樣瓶,或打開瓶蓋用稱樣勺攪拌試樣。
試樣充分混和是確保結(jié)果精確和準(zhǔn)確的關(guān)鍵。
6、天平上放瓷舟稱取50毫克/份左右的煤樣,上面覆蓋一層三氧化鎢,依次將瓷舟放入送樣口。
按下開始按扭,整個試驗過程由計算機(jī)控制,按預(yù)先寫入的程序執(zhí)行。
7、試驗完畢后,同時關(guān)閉儀器,放出電解液,并用蒸餾水清洗電解池。
8、電解液可重復(fù)使用,用的時間長短根據(jù)重復(fù)使用次數(shù)和試樣含硫量高低而定。
但每次做試驗前應(yīng)進(jìn)行1—2次測定,使電解液中碘—碘離子電對的電極電位校正到儀器的所需數(shù)值。
(一般)電解液的PH值在1—3級時,可以使用,但PH值小于1時,應(yīng)重新配制電解液。
9、試驗應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,如中間間隔時間較長,在試驗前需加燒一個廢樣。
定硫儀操作過程
1、將電源打開,儀器自動升溫,當(dāng)溫度升到850℃至900℃時儀器報警;
氣泵攪拌自動打開,這時將電解液吸入電解池內(nèi),調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速后將流量控制在0.8至1.2毫升;
再保證氣路密閉后,就可以作廢樣了。
在瓷舟內(nèi)稱些煤樣覆蓋三氧化鎢(分析純),放入爐體口,選擇試樣重量按右鍵送樣儀器緩慢將樣品送入爐體;
這樣連續(xù)作上兩三個廢樣,當(dāng)含硫量計數(shù)時打印機(jī)自動打印結(jié)果,儀器就可以作樣了。
2、用瓷舟稱取50±0.5毫克煤樣放入爐體口,輸入樣重后按右鍵送樣儀器緩慢將樣品送入爐體,含硫量自動記數(shù),實驗完畢后儀器自動打印結(jié)果。
3、儀器標(biāo)定
在做樣前,選擇標(biāo)定系統(tǒng)進(jìn)入后將標(biāo)準(zhǔn)值輸入;
這時稱量50±0.5毫克標(biāo)煤,覆蓋三氧化鎢放入爐體口,輸入樣重后按“確認(rèn)”鍵再按右鍵儀器緩慢將樣品送入爐體,含硫量自動計數(shù),實驗完畢后儀器自動打印結(jié)果。
如結(jié)果不在標(biāo)準(zhǔn)值誤差范圍以內(nèi),選擇標(biāo)定系統(tǒng)進(jìn)入后選擇標(biāo)定,按中間鍵顯示數(shù)據(jù)已存入,退出系統(tǒng)標(biāo)定,標(biāo)定結(jié)束。
定硫儀由空氣凈化裝置、控制器、燃燒爐、電解池和攪拌器等部分組成。
主要用于測定煤炭、鋼鐵和各種礦物中的全硫含量,是煤炭、電力、化工、建材、冶金、地質(zhì)勘探、商檢、環(huán)保檢測等部門實驗室的優(yōu)選必備儀器。
分析原理
煤樣在1150℃高溫條件下在凈化過的空氣流中燃燒,煤中各種形態(tài)的硫均被燃燒分解出來,被空氣流帶到電解池內(nèi)與水化合生成H2SO3,由于其破壞了電解池內(nèi)原有的碘-碘離子對的動態(tài)平衡;
儀器便立即輸出電流電解碘化鉀溶液生成碘,去恢復(fù)原來的動態(tài)平衡,也就是GB/T214-1996中的庫侖滴定。
具體恢復(fù)到原來的動態(tài)平衡所耗用了多少電流,是與煤樣中燃燒分解硫的多少有直接關(guān)系的,它可由微處理器測量并計算出來,故而我們可以得出煤中的全硫含量。
煤樣在1150℃高溫條件下于凈化過的空氣流中燃燒,煤中各種形態(tài)的硫均被燃燒分解為SO2和少量SO3而逸出。反應(yīng)如下;
煤(有機(jī)物)+O2→CO2↑+H2O+SO2↑+CI2↑+……
4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2↑
2ΜSO4→2ΜO+2SO2↑+O2↑(Μ指金屬元素)
2SO2+O2→2SO3↑
生成的SO2和少量SO3被空氣流帶到電解池內(nèi),與水化合生成H2SO3和少量H2SO4,破壞了碘-碘化鉀電對的電位平衡,儀器便立即以自動電解碘化鉀溶解生成的碘來氧化滴定H2SO3。
反應(yīng)式為;
陽極;2I-–2e→I2
陰極;2H++2e→H2
碘氧化H2SO3反應(yīng)式為:I2+H2SO3+H2O→2I-+H2SO4+2H+
電解產(chǎn)生碘所耗用的電量,由控制器采集并計算出相應(yīng)的含硫毫克數(shù)。煤樣所含硫的毫克數(shù)除以煤樣的重量(毫克)即可計算出煤中全硫含量(%)。
定法原理
根據(jù)庫侖滴定法原理,煤樣在1150℃高溫條件及催化劑的作用下,在凈化過的空氣流中燃燒,煤中各種形態(tài)的硫均被燃燒分解為SO2和少量SO3氣體;
而被凈化過的空氣流帶到電解池內(nèi),生成H2SO3或少量H2SO4,H2SO3立即被電解液中的I2(Br2)氧化成H2SO4,結(jié)果溶液中的I2(Br2)減少而I(Br)增加;
破壞了電解液的平衡狀態(tài),指示電極間的電位升高,儀器自動判斷啟動電解,并根據(jù)指示電極上的電位高低,控制與之對應(yīng)的電解電流的大小與時間,使電解電極上生成的I2(Br2)與H2SO3反應(yīng)所消耗的數(shù)量相等,從而使電解液重新回到平衡狀態(tài),重復(fù)些過程,直到試驗結(jié)束。
儀器根據(jù)對電解產(chǎn)生I2(Br2)所耗用電量的積分,再根據(jù)法拉弟電解定律計算試樣中全硫的含量。