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煤炭化驗碳氫測定中快速自動(dòng)測氫儀的分析原理
2021-05-18 來(lái)自: www.hfmeizhi.com 瀏覽次數:578
煤炭化驗碳氫測定中快速自動(dòng)測氫儀的分析原理.
分析原理：
煤樣在800℃高溫條件下凈化過(guò)的氧氣流中燃燒分解，使氫轉化為水，碳轉化為二氧化碳，反應式如下：
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壁式電解池，在無(wú)水份氣體通過(guò)時(shí)，電解池內阻近無(wú)窮大，正負極之間呈開(kāi)路狀態(tài)無(wú)電流通過(guò)，當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)生反應如下：
流過(guò)電解池大電流不得小于500mA。隨著(zhù)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)，表示電解已結束，測得電解過(guò)程中所消耗的電量，應用法拉弟定律，可計算出被測物質(zhì)的質(zhì)量W。
式中：F：為法拉弟定律常數數值為96487庫侖；
M：為被測物質(zhì)的摩爾質(zhì)量數；
n: 為參加電極反應物質(zhì)的電子轉移數；
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計原理依據，利用庫侖積分儀，采用定量量化技術(shù)和微機控制等技術(shù)，可直接顯示氫的質(zhì)量毫克數，打印機打印出三種氫值，若試樣重為G（mg）,可按下式計算出各種氫值的百分含量：
式中：W：儀器氫顯示數；（mg）
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
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，其反應如下：
然后根據吸收劑增重計算出碳分析基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）(一級加二級)；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；