金屬五大元素分析儀作為一種實驗室常規儀器,對固液氣三種形態的元素都可進行檢測,對多種元素進行聯測分析,例如有機的固體、高揮發性和敏感性物質中的碳、氫、氮、硫等元素的含量進行定量分析測定,在現代社會中發揮著不可替代的作用。我國化學元素分析儀器產業從無到有、從小到大,但整體綜合技術水平僅達到發達國家20世紀80年代中期水平,在全球市場中只占有較小的市場份額。目前我國約73%的化學分析儀器需要進口,在一些高檔精密儀器領域比例更高,部分高端產品甚至完全依賴于進口,可以說落后的化學分析儀器成為制約我國經濟快速發展的瓶頸。
測定鋼鐵中的碳量和硫量,首先是將試樣在高溫爐中(如電阻爐、高頻爐、電弧爐等)通氧燃燒,生成并逸出CO2和SO2氣體,用此法實現碳和硫與金屬元素及其化合物的分離,然后測定CO2和SO2的含量,再換算出鋼鐵中碳和硫的含量。下面介紹下重量法測碳硫和氣體容量法測碳。
重量法測碳硫:
重量法測碳的原理是將試樣通氧燃燒,使其中的碳氧化成CO2。混合氣體經除硫后,常用堿石棉吸收CO2,由增量求出碳含量。
硫的重量法測定,多用濕法。試樣用酸分解氧化,轉變為硫酸鹽,然后在鹽酸介質中加入BaCl2,生成BaSO4,經沉淀、過濾、洗滌、灼燒、稱量,最后計算得出硫的含量。
重量法的缺點是分析速度慢,優點是具有較高的準確度,基于此,重量法至今被國內外作為標準方法推薦。
氣體容量法測碳:
經典的等壓氣體容量法測定碳(可測定絕對值)已在國內外作為標準方法推薦。試樣置于管式爐中,加熱通氧燃燒,將碳氧化成CO2,除去SO2后將混合氣體收集于量氣管中,并測量其體積。然后用KOH溶液吸收CO2,再測量剩余氣體的體積。吸收前后氣體體積之差即為CO2的體積,由此計算碳的含量,此法測量范圍0.05%-4.0%。
此法測量準確,但速度慢,手工操作,煩瑣費時。為了改善上述問題,我國分析工作者提出了“差壓”氣體容量法定碳,研究了差壓定碳的理論,建立了差壓定碳的方程,研制了差壓定碳的儀器,制定了差壓定碳的工藝,能在60s內完成碳量分析,準確度高,全面提升了氣體容量法碳的測定。
金屬五大元素分析儀,碳量與硫量的測定方法還有:非水定碳與碘酸鉀容量法測硫;電導法測碳硫;庫侖法測碳硫;紅外法測碳硫;光譜法測碳硫;電化學分析法測碳硫;質譜法測碳硫;色譜法測碳硫;X射線熒光光譜法測碳硫;活化分析法測碳硫等。
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