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碳硫分析仪中碳硫测定的添加剂的作用

2018.12.18

碳硫分析仪中碳硫测定的添加剂的作用

1、添加剂简述

燃烧法测定碳和硫,常用的添加剂有:锡、铜、CuO、V2O5、Cr2O3、SiO2、硅、钨、钼、MoO3、WO3、B2O3等。不同的燃烧系统,所用的添加剂也有差别。例如高频炉常用钨粒,电弧炉常用铁粉、硅钼粉,而管式炉多用锡粒、V2O5等。测定试样不同,有时选用一些专用添加剂或复合添加剂,电弧炉燃烧有时选用TH-100添加剂、高频炉燃烧选用含有锡的钨粒,都属于复合添加剂。由于添加剂的组成不同,性质不同,所以在燃烧过程中,所引起的作用也不同。
2、添加剂的作用
助熔作用:铁的熔点约在1529℃,在1500K的温度下难以熔化,虽然铁中含有其他一些元素,使凝固点有所降低,但不能使铁熔化成液体。CO2和SO2不能在固相中逸出,只能在液相中释放,因此,必须加入助溶剂降低熔点。由于此点的重要性,过去常把添加剂叫助溶剂。

3、发热作用:所用的添加剂中,有些金属和非金属元素,在氧气流中氧化燃烧,能放出大量的热,可以提高炉温,特别是对于电弧炉燃烧,有显著的作用。

4、调节介质的酸碱性:氧化燃烧生成CO2和SO2,都属于酸性氧化物,碱性介质不利于CO2和SO2的释放,选取适量的偏酸性添加剂加入燃烧体系,可使介质变成中性或弱酸性,有利于CO2和SO2的逸出。特别是SO2对介质酸碱性更加敏感。因此,要注意调节介质的酸碱度。

5、搅拌作用:搅拌能加速硫离子的扩散,有利于与氧气接触,使氧化反应加快,添加剂如SiO2由于液化密度小于铁的氧化物,在体系内部向上漂浮的过程中,可加快硫离子的扩散,有些添加剂受热后生成气体物质,当气体逸出时,起到良好的搅拌作用。

6、催化作用:如氧化铜,在燃烧过程中,碳和硫都能夺取CuO中的氧生成CO2和SO2,然后氧再与铜生成CuO,起催化加速作用。

7、稳燃作用:电弧炉的燃烧,有时欠稳定,若在电弧炉燃烧中加适量锡粉、锡粒或二氧化硅,有助于稳燃。

8、抗干扰作用:燃烧后生成的Fe2O3、SnO2等粉尘,对SO2有吸附作用,导致测试结果偏低,加入有关的添加剂,可阻止吸附,消除干扰。

9、参与化学反应:如硫酸盐的热法高速分析,首先必须解出SO2。然后再转化成SO2,才能进行分析。


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