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煤炭化驗(yàn)碳?xì)錅y(cè)定中快速自動(dòng)測(cè)氫儀的分析原理
2021-08-31 來(lái)自: www.zjuwinsty.cn 瀏覽次數(shù):455
煤樣在800℃高溫條件下凈化過(guò)的氧氣流中燃燒分解，使氫轉(zhuǎn)化為水，碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，反應(yīng)式如下：
將燃燒生成的水和二氧化碳在氧氣流的吹動(dòng)下通過(guò)涂有五氧化二磷的鉑內(nèi)壁式電解池，在無(wú)水份氣體通過(guò)時(shí)，電解池內(nèi)阻近無(wú)窮大，正負(fù)極之間呈開(kāi)路狀態(tài)無(wú)電流通過(guò)，當(dāng)含有水分的氣體通過(guò)電解池時(shí)，水分立即被五氧化二磷吸收，生成偏磷酸，方程式如下：
這時(shí)電解池內(nèi)阻減小，流過(guò)電解池的電流逐漸增大，通過(guò)電解產(chǎn)生反應(yīng)如下：
流過(guò)電解池電流不得小于500mA。隨著電解的進(jìn)行，偏磷酸越來(lái)越少，電解電流也隨之下降，降到終點(diǎn)電流（60mA）時(shí)，表示電解已結(jié)束，測(cè)得電解過(guò)程中所消耗的電量，應(yīng)用法拉弟定律，可計(jì)算出被測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量W。
式中：F：為法拉弟定律常數(shù)數(shù)值為96487庫(kù)侖；
M：為被測(cè)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量數(shù)；
n: 為參加電極反應(yīng)物質(zhì)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)；
i：為電解電流；
t: 為電解時(shí)間。
由于該儀器以法拉弟定律為設(shè)計(jì)原理依據(jù)，利用庫(kù)侖積分儀，采用定量量化技術(shù)和微機(jī)控制等技術(shù)，可直接顯示氫的質(zhì)量毫克數(shù)，打印機(jī)打印出三種氫值，若試樣重為G（mg）,可按下式計(jì)算出各種氫值的百分含量：
G: 試樣重量；（mg）
Mad:分析煤樣的水分值；%
0． 1119：將水折算成氫的系數(shù)
水被電解池吸收后，二氧化碳用吸收劑堿石棉吸收生成碳酸鈉和水，其反應(yīng)如下：
然后根據(jù)吸收劑增重計(jì)算出碳分析基Cad和干基Cd的百分含量如下式：
式中： ：為吸收二氧化碳的U形管增重，（mg）(一級(jí)加二級(jí))；即（吸后重－吸前重）+（吸后重—吸前重）；
Mad：分析煤樣的水分值%；
G：為試樣重量；（mg）
0.2729:為二氧化碳折算成碳的系數(shù)；