二、 分析项目及操作流程:
1、 氧含量(O2%)的测量:
1.1、 方法原理:
取一定量(100毫升)的氧气与吸收液接触,在有氨气存在条件下,铜被样品气中的氧氧化,生成氧化铜和氧化亚铜。氧化铜再与氢氧化铵、氯化铵作用,生成可溶性的高价铜盐和低价铜盐。低价铜盐吸收氧转为高价铜盐,高价铜盐又被铜还原成低价铜盐,低价铜盐又和氧反应。如此循环作用,达到吸收氧的目的,根据气体体积的减少就可以测出氧的含量。
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1.2、 试剂和材料:
①氯化铵:分析纯;
②氨水:分析纯,25.0×10-2~28.0×10-2(m/m)水溶液;
③蒸馏水:本试验方法所用水均符合GB/T 6682三级水的规定;
④氯化铵饱和溶液:将固体分析纯氯化铵倒入装满(80%)蒸馏水的容器中,至晶体在搅拌的情况下不再溶解,此即氯化铵饱和溶液,然后静置,待用;
⑤浓盐酸:分析纯;
⑥5%稀盐酸:将500毫升浓盐酸倒入一定量的蒸馏水中,稀释至5000毫升;
⑦封气液:蒸馏水加适量5%稀盐酸,滴入几滴甲基橙;
⑧吸收液:将静置好后的氯化铵饱和溶液与25%的浓氨水1:1混合,并加入适量的硫酸铜(10升溶液中加10克),搅匀,静置;
⑨凡士林:医用;
⑩铜丝圈:用直径为1mm的铜丝,绕于直径5mm的棒上,然后取下剪成10mm长的小段。
1.3、仪器:
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1.4、准备工作:
①将氧气分析仪的各部件,用乳胶管或硅胶管连接起来,给三通活塞涂上凡士林。
②将铜丝卷装满吸收瓶(4/5),往水准瓶里注入吸收液,转动三通活塞,使量气管与吸收瓶相通,调节水准瓶的升降,使量气管、毛细管、吸收瓶及所有管道充满吸收液,浸润管壁,消耗量气管与吸收瓶之间毛细管中死气中的氧含量。
③通过起封气作用的水准瓶,调节吸收瓶中的吸收液面至适当位置。关闭活塞,封死毛细管内死气。
④抬高水准瓶,致封气液保持在量气管中任一位置,放低水准瓶,若量气管中的液位不降低,说明不漏气。
1.5、测定:
①提起水准瓶,让封气液把量气管中的气体全部排出。
②接上取样胶管,准确取样100毫升。
③旋转三通活塞,将样品气全部送入吸收瓶,关闭三通活塞。
④然后微微摇动吸收瓶,使样品气与吸收液充分接触,其中的氧便被吸收液吸收。
⑤旋转三通活塞,让残余气体回到量气管,并使吸收瓶液面保持在原标记位置。
⑥关闭三通活塞。提起水准瓶,使水准瓶内液面凹处与量气管液面凹处在同一水平面上,读出气体体积。
⑦提起水准瓶,使量气管里未被吸收的气体再次进入吸收瓶重新吸收,直到相邻两次分析结果之差不超过0.05%为止。
1.6、结果处理
同一样品两次测定结果之差不应超过0.05%。
1.7、铜氨液吸收法测氧纯度时的注意事项:
①量气管必须洁净,无挂珠现象。
②量气管与吸收瓶中的气体必须为纯氮气。
③吸收前后读体积时吸收液液面应一致。
④前后读数的时机应一致。
⑤读数时视液面的角度及方法应正确。
⑥吸收液应符合要求。
⑦系统气密性要好 。
⑧更换吸收液应保留部分旧液。
⑨取样时应保证样品的真实性。
⑩摇晃吸收器时,动作不宜过大,以防吸收瓶毛细管断裂。
(摇晃的目的是为了增大样品气与吸收液的接触面,促使样品气中的氧被吸收液充分吸收,缩短分析时间。)
1.8、注意事项:
①当吸收瓶产生黄绿色沉淀时,应立即更换吸收液,新的吸收液因缺少高价铜盐,吸收比较缓慢,前几次分析结果可能会偏低。(当吸收液出现黄绿色沉淀时,应将旧液倒掉三分之二,留下三分之一,然后再加入新的吸收液至适量即可。)
②铜丝的消耗也会影响吸收效率,必须经常补充,铜丝应保持在吸收瓶的4/5左右。
(注:铜丝量过少,不利于吸收瓶中的氧充分、快速地吸收。而适当保留一部分旧液,也是为了使吸收瓶中的高、低价铜盐能尽快达到一种平衡状态,使仪器能在短时间内投入作用。一般刚换过吸收液的仪器,在正式分析前,应先随意分析几个样,以促使吸收瓶中的新旧吸收液均匀混合,使吸收瓶与封气液间的毛细管柱内气体为纯氮气。此时的该仪器即可随时投入使用。)
③操作时要注意封气液和吸收液不要互相串通。
④取样前量气管中不能有残气,以免产生分析误差。
⑤量气管必须经国家认证的计量机构检定,检定周期为1年。
⑥废液必须倒入废液回收桶,以免污染环境及污水。