微库伦分析法的应用.ppt

微库仑分析法的应用,主讲者：耿庆振 编写者：耿庆振，顾宏斌，胡晓玮,摘要:,本文概述了微库仑分析法在在现代社会的用，重点在于用微库仑法测定样品中含有的微量的硫。微库仑技术除了用于硫的测定外,也用于微量的水、碳、氮、氧、卤素、酸值、溴价等测定,微库仑法以其仪器成本低，操作简单、分析快速、灵敏度高等优点在军事、科研、石油化工、环境保护等部门得到了广泛应用。,微库仑法是根据电解产生滴定剂与被测物质反应，并随被测物质含量大小自动调节输入电流，由消耗的电量来确定物质含量的方法。,微库仑法的原理：,基本理论,法拉第定律， 式中W为物质的质量，Q为电量，M为分子量，n为电子转移数，F为法拉第常数，1F=96487C。 由于微库仑法测量的是电量，因此电极反应的电流效率必须为100%,仪器介绍：,一、石油化工领域的应用,1.测定低硫柴油中硫含量： 原理：用微量注射器将样品经硅橡胶隔板注入到通有载气 ( 氩气) 和助燃气 ( 氧气) 的裂解汽化段, 在900 时样品迅速燃烧汽化, 样品中的硫转化为二氧化硫并随载气进入滴定池同电解液中的碘离子发生反应, 致使电解液中 离子浓度降低, 指示电极对这一变化信号输送给放大器, 放大器又输出相应电流于电解电极对, 由在阳极发生氧化反应产生的 离子以补充消耗的 离子。 计量补充消耗的碘离子 ( ) 所需的电量, 根据法拉第电解定律, 可求出样品中硫含量。,方法评价： 利用 LC- 2 微库仑仪测定超低硫柴油中硫含量的分析方法, 具有重复性好, 分析快速, 准确等优点, 该法可以作为超低硫柴油产品的质量控制分析方法。1,仪器与设备： LC- 2 型微库仑仪 ( 洛阳) 、 数据处理系统 ( 洛阳) 、 滴定池、 搅拌器、 轻油石英管、 自动进样器。,2.测定液化石油气的总硫含量,方法原理： 试样在裂解管气化并与载气(氮气)混合进人燃烧段,在此与氧气混合,试样裂解氧化,硫转化为二氧化硫,随载气一并进人滴定池,与电解液中的三碘离子发生如下反应: 滴定池中三碘离子浓度降低,指示一参比电极对指示出这一变化并和给定的偏压相比较, 然后将此信号输人微库仑仪放大器, 经放大后输出电压加到电解电极,电极阳极处发生如下反应: 被消耗的三碘离子得到补充, 消耗的电量就是电解电流时间的积分, 根据法拉第电解定律即可求出试样的硫含量。 文献数据表明：通过准确度和精密度测量结果,可以看出选择偏压140mV ,氧气流量30ml/ min，进样量2.0ml，使液化石油气总硫含量10mg/kg的样品测定，准确度较高，重复性较好。2,二、在环境领域的应用,用微库仑法快速测定城市污水中的氨和总氮： 实验原理图3：,氮测定在水污染控制中是非常重要，因为氨，硝酸盐，亚硝酸盐及其他含氮化合物可以充当藻类和其他棘手的水生植物的养分。废水中氮的含量范围可能小于0.1至几个PPM和可能发生在废物处理和净化的各个阶段。 该装置中的加湿器是为了减少有机化合物催化剂的结焦率和保持CaO 在洗涤平衡中有效去除酸性化合物。 该方法用硝酸钾，硫酸铵水溶液实验的分析结果显示有很好的准确性和精确度，即使只有1 ppm的氮。也能从各自的峰面积计算出测定值。,总结：,微库仑法具有快速、灵敏、准确的优点，取样量少，利用电子积分仪能方便的检测10 10 M的电解物质。目前常用的滴定池有银离子滴定池，碘滴定池，氢离子滴定池三种。主要用于有机元素和石油化工生产过程中分析卤素、硫、氮、水等。我国也开展了这方面的研究和仪器的试制工作，如;SKD-1和SKD-2型数字库仑滴定仪，可测原油中总硫、总氮、水等。冯建国等试制的K-1型微库仑计用于水中超痕量的 的测定，检测下限为0.2ppb,-7,-11,参考文献：,1 测定超低硫柴油产品中硫含量的微库仑分析法，徐冬梅，炼油与化工，2005，16，pp46,2 微库仑分析法测定液化石油气总硫含量的条件优化，裁颖娟,王玉海，石油化工应用，2009，28（3），P8688,3 Rapid Determination of Ammonia and Total Nitrogen in Municipal Wastewater by Microcoulometry, D.