全自動(dòng)微量水分測(cè)定儀采用卡爾—菲休庫(kù)侖滴定法,對(duì)不同的物質(zhì)進(jìn)行微量水分的測(cè)定,這是一種zui可靠的方法。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) (國(guó)標(biāo)) GB/T11133 、GB/T7600。
三、微量水分測(cè)定儀工作原理
卡爾—菲休試劑同水的反應(yīng)為
I2+SO2+3C5H5N+H2O—2C5H5N·HI+ C5H5N·SO3………………………… ①
C5H5N·SO3+CH3OH—C5H5N·HSO4CH3……………………………………②
所用試劑溶液是由占優(yōu)勢(shì)的碘和充有二氧化硫的砒啶,甲醇等混合而成,把樣品加入到試劑中,在陽(yáng)極上由電解所產(chǎn)生的碘與樣品中的水起反應(yīng),根據(jù)法拉第定律,碘與電量成正比地產(chǎn)生出來(lái)。在電解過(guò)程中,電極反應(yīng)如下:
陽(yáng)極:2I--2e I2
陰極:I2+ 2e 2I-;2H++ 2e H2
1摩爾碘與1摩爾水質(zhì)量反應(yīng),因此1mg水相當(dāng)于10.71庫(kù)侖電量,根據(jù)這個(gè)原理,水含量可以從電解所需要的電量中直接確定,經(jīng)儀器計(jì)算,在顯示器上直接顯示出測(cè)定樣品的含水量。
四、使用方法
(一)儀器的安裝
1、儀器工作時(shí)應(yīng)放置在平整的工作臺(tái)上,環(huán)境中應(yīng)盡量減小空氣的對(duì)流。
2、周?chē)淮嬖谟绊憙x器正常工作的機(jī)械震動(dòng)、腐蝕性氣體、污染、電磁干擾等。
3、供電電源:?jiǎn)蜗嗳€(xiàn)制,AC220V±10%、50Hz,必須有良好的接地端。
4、環(huán)境溫度:5~35℃。
5、相對(duì)濕度:≤85%。
(二)儀器自檢功能
將220V交流電源接入電源插座,打開(kāi)電源開(kāi)關(guān),在圖3滴定插座和測(cè)量插座開(kāi)路狀態(tài)下,短接測(cè)量插座時(shí),測(cè)量顯示過(guò)碘,并且不計(jì)數(shù),短接滴定插座時(shí),測(cè)量顯示過(guò)水,并且計(jì)數(shù)按啟動(dòng)鍵,一分鐘后報(bào)警,終點(diǎn)指示燈亮,符合上述過(guò)程,說(shuō)明儀器主機(jī)工作正常。
(三)滴定池清洗、干燥和裝配
1、裝入試劑前把滴定池所有的玻璃口打開(kāi),滴定池、干燥管、密封塞等按照玻璃制品的要求清洗。清洗后放在大約105℃的烘箱內(nèi)烘干,時(shí)間約3-4小時(shí),然后取出,放入干燥器中冷卻。陰極室、測(cè)量電極不能用水清洗,可用丙酮甲醇進(jìn)行清洗,清洗后用吹風(fēng)機(jī)吹干,清洗時(shí)應(yīng)注意,不應(yīng)清洗到電極引線(xiàn)處,否則在測(cè)定試樣過(guò)程中會(huì)造成測(cè)量誤差。
2、把硅膠裝入干燥管內(nèi),注意不要將硅膠粉裝入,然后將試樣注入口的旋塞裝好,完成上述過(guò)程后把攪拌子通過(guò)試樣注入口小心放入,然后分別在測(cè)量電級(jí)、陰極室、干燥管、進(jìn)樣旋塞、密封塞的磨口處,均勻的涂上一層真空潤(rùn)滑脂,除陰極室的干燥管和密封塞不裝外其它均裝到相應(yīng)的部位上,輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)一下使其較好的密封。
3、將約100-200毫升的試劑用漏斗通過(guò)密封口注入陽(yáng)極室,再用漏斗通過(guò)陰極室干燥管插口將試劑注入陰極室,陰、陽(yáng)極室的液面高度要基本一致,完畢后將干燥管和密封塞裝好,輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)一下,使其較好的密封,將滴定池放到磁力攪拌器上,用夾持器夾緊,把測(cè)量電極、滴定電極插頭分別插入測(cè)量、滴定插座內(nèi)。
(四)測(cè)定條件的建立及操作步驟
1、參數(shù)設(shè)置
首先把菜單調(diào)到參數(shù)設(shè)置位置,按確定鍵設(shè)定體積和密度。
2、打印狀態(tài)
在參數(shù)設(shè)置內(nèi)有打印不打印兩種狀態(tài)可選擇。
3、日期、時(shí)間設(shè)定
把菜單調(diào)到時(shí)間設(shè)定,按確定鍵。數(shù)字(××××年××月××日××時(shí)××分××秒)輸入按選擇/輸入鍵,每一位數(shù)字設(shè)定好后,按功能/確定鍵,一般產(chǎn)品出廠前時(shí)間設(shè)定都已完成。
4、平均值:同一樣品或不同樣品需要算出含水平均值時(shí),可在調(diào)出菜單中按選擇/輸入鍵,調(diào)到打印平均值位置,再按功能/確定鍵,打印機(jī)可將1-N個(gè)進(jìn)樣數(shù)平均值打印出來(lái)。
5、操作步驟
(1)開(kāi)機(jī)顯示微量水分測(cè)定儀,按攪拌鍵電解池內(nèi)磁力攪拌子旋轉(zhuǎn),攪拌速度為所攪拌電解液不起泡為宜。
(2)按功能/確定鍵,屏幕顯示相關(guān)參數(shù),同時(shí)電解開(kāi)關(guān)打開(kāi)(新電解液顯示過(guò)碘)可用50μl進(jìn)樣器適量進(jìn)水調(diào)整至平衡,已用過(guò)電解液剛開(kāi)機(jī)時(shí)一般顯示過(guò)水,通過(guò)電解滴定到達(dá)平衡,報(bào)警、終點(diǎn)指示燈亮。
(3)當(dāng)儀器達(dá)到初始平衡點(diǎn),而且比較穩(wěn)定時(shí),可用純水進(jìn)行標(biāo)定。
A、用0.5μl進(jìn)樣器抽取0.1μl的純水。
特別注意:抽取時(shí)慢慢旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣器芯子向上抽。
B、按啟動(dòng)鍵。
C、將純水通過(guò)進(jìn)樣旋塞注入到陽(yáng)極室試劑中,注意應(yīng)使針尖插入到試劑中,并避免與滴定池內(nèi)壁或電極接觸,注入后滴定會(huì)自動(dòng)開(kāi)始。
D、一分鐘后蜂鳴器響、顯示終點(diǎn)END指示燈亮,其顯示結(jié)果應(yīng)為100±10μgH20,一般標(biāo)定3次,若三次結(jié)果都在誤差范圍內(nèi)就可以進(jìn)行試樣的測(cè)定。
特別注意:滴定池清洗、干燥和裝配,儀器的標(biāo)定等的操作質(zhì)量是試驗(yàn)成功與否的前提條件,請(qǐng)務(wù)必按規(guī)定程序和要求認(rèn)真操作!
(4)樣品試驗(yàn),抽取一定數(shù)量試樣(一般以1ml為單位)注入滴定瓶,電解到終點(diǎn)后,終點(diǎn)指示燈亮,同時(shí)報(bào)警,打印機(jī)打印出樣品的含水量。使用儀器時(shí)或試樣不同時(shí),需要注意試樣體積、密度應(yīng)與機(jī)內(nèi)設(shè)置的體積、密度相符。
(5)測(cè)量結(jié)果用μgH2O單位來(lái)表示,樣品中水分含量由以下關(guān)系式來(lái)計(jì)算:
所測(cè)結(jié)果(μgH2O) 所測(cè)結(jié)果(μgH2O)
含水量PPM= =
樣品質(zhì)量(g) 試樣密度×試樣體積
本機(jī)設(shè)有質(zhì)量(μg)與體積(ml)自動(dòng)運(yùn)算功能,無(wú)需人工計(jì)算。
(6)氣體樣品中的水分測(cè)定
氣體樣品中水分的滴定操作過(guò)程與液體樣品相同,在此只涉及采樣方法不同,氣體采樣連接器見(jiàn)圖5。
在測(cè)定氣體樣品中水分時(shí),陽(yáng)極室須注入約150毫升的電解液,保證氣體中的水分充分被吸收,同時(shí)氣體的流速應(yīng)控制在大約0.5L/min左右,如果在測(cè)定過(guò)程中陽(yáng)極室中電解液明顯減少,應(yīng)注入大約20毫升的乙二醇補(bǔ)充。
五、注意事項(xiàng)
本儀器是石油產(chǎn)品微量水分的精密檢測(cè)儀器,試驗(yàn)的成功與否及試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性取決于多種因素,也取決于實(shí)驗(yàn)員認(rèn)真仔細(xì)的操作。以下的注意事項(xiàng)提醒實(shí)驗(yàn)員在操作時(shí)應(yīng)十分注意。
(一)電解液保管和使用
1、電解液應(yīng)放在6℃~8℃冰箱中保存,開(kāi)啟后的電解液瓶口要用蠟封好。
2、在正常的測(cè)定中,每100毫升電解液可以與不小于1克的水進(jìn)行反應(yīng),若測(cè)定時(shí)間過(guò)長(zhǎng),電解液敏感下降,應(yīng)更換新鮮電解液。
3、不要用手直接去接觸電解液,如與皮膚接觸,應(yīng)用水*沖洗干凈,當(dāng)使用有吡啶電解液時(shí)應(yīng)有良好的通風(fēng)設(shè)施。
(二)進(jìn)樣量的控制
本儀器的典型測(cè)定范圍是10μg-10mg,為了得到準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)果,要適當(dāng)?shù)馗鶕?jù)樣品的含水量來(lái)控制進(jìn)樣量(見(jiàn)表1)。
(三)儀器標(biāo)定值誤差
儀器標(biāo)定結(jié)果的準(zhǔn)確性是做好試驗(yàn)的基礎(chǔ),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1、進(jìn)樣器的誤差:應(yīng)選用符合精度要求的進(jìn)樣器。
2、操作的速度及手對(duì)針頭的影響:抽樣要緩慢、準(zhǔn)確,手不要接觸針頭。
3、人眼對(duì)進(jìn)樣器刻度的誤差:按符合要求的讀數(shù)方法讀取數(shù)值。
4、針頭在電解池內(nèi)停留時(shí)間:針頭在電解池內(nèi)停留的時(shí)間宜短不宜長(zhǎng)。
5、操作者的熟練程度及經(jīng)驗(yàn):初次實(shí)驗(yàn)應(yīng)作操作培訓(xùn),盡快掌握操作要領(lǐng)和提高熟練程度。
水分含量 | 進(jìn)樣量 |
100% | 大約10mg |
50% | 20-10mg |
10% | 100-10mg |
1% | 1-10mg |
0.1% | 10-10mg |
0.01% | 20-100mg |
0.001% | 20-20g |
0.0001% | 20-10g |
表1
(四)對(duì)樣品重復(fù)性的影響
樣品放置保存的條件,樣品抽取的質(zhì)量等對(duì)試驗(yàn)的結(jié)果都會(huì)產(chǎn)生一定的影響,應(yīng)注意以下各點(diǎn):
1、樣品需保存在合適的密封裝置內(nèi):密封保存,防止空氣中的水分對(duì)樣品造成影響。
2、試樣充分的攪拌:取樣時(shí)應(yīng)對(duì)試樣充分的攪拌,使樣品均勻一致。
3、進(jìn)樣前,試樣應(yīng)無(wú)氣泡:進(jìn)樣前排除試樣中的氣泡。
4、兩次平行測(cè)試時(shí)間的誤差:兩次平行測(cè)試時(shí),間隔時(shí)間的長(zhǎng)短會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響,盡量使兩次平行測(cè)試時(shí)間間隔縮短。
5、空氣中水分的影響:空氣中水分的污染會(huì)造成測(cè)量結(jié)果的誤差,應(yīng)盡量避空氣中水分對(duì)試驗(yàn)造成影響。
(五)其它
如果儀器總是達(dá)不到“平衡”,顯示“過(guò)水”,出現(xiàn)這種情況的可能原因是:
1、電解液測(cè)定時(shí)間過(guò)長(zhǎng),敏感度下降:應(yīng)更換新電解液。
2、滴定池內(nèi)壁吸附有水分:應(yīng)關(guān)閉電源,取下滴定瓶,慢慢傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)搖晃,使瓶?jī)?nèi)壁水分被吸收到電解液中,然后放回重新打開(kāi)電源進(jìn)行滴定,這一步驟可反復(fù)幾次。
3、陰極室中的陶瓷濾板吸附有水分:可將測(cè)量電極,陰極室取出用丙酮清洗幾遍后,再放入丙酮溶液中浸泡一夜(注意不要浸沒(méi)到電極引線(xiàn)處),然后在60℃烘箱中放置24小時(shí),取出后放在干燥器中,冷卻后再使用。
4、各附件接口的密封及膠墊老化:應(yīng)更換新的。
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