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在碳硫仪中加入添加剂有哪些作用

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发表时间:2018-06-07 10:34

HW2000B型高频红外碳硫分析仪.jpg

常用的添加剂有锡、铜、铁、V2O5SiO2、SnO2、硅、钨、钼、MoO3、WO3等。不同的燃烧系统,所用添加剂也有差别。测定试样不同,有时选用一些专用添加剂或复合添加剂,电弧炉燃烧选用硅钼粉添加剂,高频炉燃烧选用含有锡的钨粒,都属复合添加剂。由于添加剂的组成不同,性质不同,所以在燃烧过程中,起的作用也不同。


(一)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,虽然铁中含有其它一些元素,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,必须加入助熔剂降低熔点。由于此点的重要性,过去常把添加剂叫助熔剂。


发热作用


所用的添加剂中,有些是金属和非金属元素,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。

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。


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由于液体密度小于铁的氧化物,在体系内部向上飘浮的过程中,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。


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。


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粒或二氧化硅,有助于稳燃。


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,减少干扰。


参与化学反应


此点很重要,在硫酸盐的热法高速测定及通氮燃烧的方法中作用很大。


(二)对添加剂的要求


添加剂作为化学制品,有规格要求。常量碳、硫测定,要用分析纯,低含量测定,有时用光谱纯或电子纯试剂,要求杂质要少,碳、硫含量要低。另外对添加剂的几何形状、粒度、空隙度等物理性能也应注意。如钨系列助熔剂,粒度在0.84~0.42㎜,孔隙度 15%左右,这样透气性好,反应快,有利于氧化燃烧。更重要的是添加剂的空白问题,要求添加剂的空白值小,一般应小于被测物质碳、硫含量的10%,此项要求对于高含量碳、硫的测定,不会引起很大的麻烦,而对于低碳、低硫的测定,就是很大的问题。如碳含量为0.005%、硫含量为0.0005%的试样测定,要求添加剂中碳含量小于0.0005%、硫含量小于0.00005%,制备碳含量为5×10-6%、硫含量为0.5×10-6%的添加剂是很困难的,即使能制备出来,测定其含量也有难度。因此,添加剂的空白问题,是测定低碳、低硫过程中最难解决的问题。



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