快速自動(dòng)碳?xì)鋬x分析原理:
煤樣在800℃高溫條件下凈化過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)下通過涂有五氧化二磷的鉑內(nèi)壁式電解池,在無水份氣體通過時(shí),電解池內(nèi)阻近,正負(fù)極之間呈開路狀態(tài)無電流通過,當(dāng)含有水分的氣體通過電解池時(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,流過電解池的電流逐漸增大,通過電解產(chǎn)生反應(yīng)如下:
流過電解池電流不得小于500mA。隨著電解的進(jìn)行,偏磷酸越來越少,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:
式中:W:儀器氫顯示數(shù);(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(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)();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);