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煤炭化驗碳氫測定中快速自動測氫儀的分析原理
2021-05-18 來自: lmsjdb.cn 瀏覽次數:407
煤炭化驗碳氫測定中快速自動測氫儀的分析原理.
分析原理：
煤樣(yang)在800℃高溫條件下凈化(hua)過的氧(yang)氣流中燃燒分解，使(shi)氫轉(zhuan)化(hua)為水(shui)，碳轉(zhuan)化(hua)為二氧(yang)化(hua)碳，反應(ying)式(shi)如下：
將燃燒生成的水和二氧化碳在氧氣流的吹動下通過涂有五氧化二磷的鉑內壁式電解池，在無水份氣(qi)體通(tong)過時(shi)，電(dian)解池內(nei)阻(zu)近(jin)無窮大，正負極之間呈開路狀態無電(dian)流通(tong)過，當含(han)有水分(fen)的氣(qi)體通(tong)過電(dian)解池時(shi)，水分(fen)立即被五氧化二磷(lin)吸收(shou)，生成偏磷(lin)酸，方程式如(ru)下：
這時電解池內阻減小，流過電解池的電(dian)流逐漸增(zeng)大，通過電(dian)解(jie)產(chan)生反應如下：
流過(guo)電(dian)(dian)(dian)解(jie)池大電(dian)(dian)(dian)流不得(de)小于500mA。隨著電(dian)(dian)(dian)解(jie)的(de)進行，偏磷酸越來越少(shao)，電(dian)(dian)(dian)解(jie)電(dian)(dian)(dian)流也隨之下降(jiang)，降(jiang)到終點(dian)電(dian)(dian)(dian)流（60mA）時，表示電(dian)(dian)(dian)解(jie)已結束，測(ce)得(de)電(dian)(dian)(dian)解(jie)過(guo)程中所消耗的(de)電(dian)(dian)(dian)量，應(ying)用(yong)法拉弟定律(lv)，可計算出被測(ce)物(wu)質(zhi)的(de)質(zhi)量W。
式(shi)中(zhong)：F：為法拉弟定律(lv)常數(shu)數(shu)值為96487庫侖；
M：為被(bei)測物質的(de)摩(mo)爾質量數；
n: 為參加(jia)電極反應物質的電子(zi)轉移(yi)數(shu)；
i：為電解電流；
t: 為電解時間。
由于該(gai)儀器以法拉(la)弟定(ding)(ding)律為(wei)(wei)設計(ji)原(yuan)理依(yi)據，利用庫侖積(ji)分(fen)儀，采用定(ding)(ding)量量化技(ji)術和微機(ji)控(kong)制等(deng)技(ji)術，可直接(jie)顯示(shi)氫(qing)的(de)質量毫(hao)克數，打(da)印(yin)(yin)機(ji)打(da)印(yin)(yin)出(chu)三(san)種(zhong)(zhong)氫(qing)值，若試樣重為(wei)(wei)G（mg）,可按(an)下式計(ji)算(suan)出(chu)各種(zhong)(zhong)氫(qing)值的(de)百分(fen)含量：
式中：W：儀器氫顯示數(shu)；（mg）
G: 試(shi)樣重量；（mg）
Mad:分(fen)析煤(mei)樣的水分(fen)值(zhi)；%
0． 1119：將水折算成(cheng)氫的系數
水被電解池吸(xi)收后，二氧化碳用吸(xi)收劑堿石(shi)棉吸(xi)收生成碳酸(suan)鈉和水，其反(fan)應如下： ;
然后根據吸收(shou)劑增重計算出碳(tan)分析基Cad和干基Cd的(de)百(bai)分含量如下(xia)式：
式中： ：為吸(xi)收二氧化碳(tan)的U形(xing)管增重(zhong)，（mg）(一級加二級)；即（吸(xi)后(hou)重(zhong)－吸(xi)前重(zhong)）+（吸(xi)后(hou)重(zhong)—吸(xi)前重(zhong)）；
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(cheng)碳的系數；