JF-5型库伦测量水仪器仪器作业指导书.doc

JF-5型库仑法微量水测定仪作业指导书1. 目的2. 编写依据库仑法微量水测定仪JF-5型V1.5使用说明书3. 技术参数测量范围：样品中含水量为3微克水100毫克滴定方式及速度：库仑滴定，2.4mgH2Omin（最大）；灵敏度：0.1gH2O；准确度：以所进样品绝对含水量X计，相对误差不超过50乘以X的三次立方根除以X再乘以1%。可以表示为使用环境温度：540；使用环境湿度：80；4.使用范围 原料、中间体及产品中的水分分析5、工作原理卡尔费休试剂同水反应为：12SO23C5H5NCH3OHH2O2C5H5NHIC5H5NHSO4CH3所用试剂溶液是由一定浓度的单质碘、-及溶有二氧化硫的甲醇等混合而成。测量的依据是一定浓度的单质碘与-所构成的平衡体系的导电能力，加在两电极上电流后使电极上分别交替发生如下反应：2I-2eI2I2 +2e2I-溶液中存在过量的I-，但I-的浓度变化不对溶液导电性产生较大影响，而单质碘浓度在一定范围内变化时，将导致溶液导电性的有效变化，我们取单质碘浓度越高溶液导电能力变化越大这一范围为测量有效范围，通过测量加在浸入溶液的铂电极两端的电压所产生的电流强度的数值来反映溶液导电能力的强弱。本仪器将电流强度的测量数值转化为反比例的数字量，显示为溶液状态，数字量越大，溶液导电能力越弱。一般取数字量等于这一点对应的单质碘浓度为平衡点。这一点同样对应溶液中较低浓度的水，水的浓度低到比较样品含水浓度可以忽略不计。当一定质量的水进入该平衡体系后，由于主反应的平衡常数特别大，反应进行得很彻底，使单质碘的浓度降低，溶液导电能力降低，溶液状态数值变大，这就是测量的基本原理。6、1仪器的一般标定当仪器达到初始平衡点而且比较稳定时，可用纯水进行标定。标定方式如下：（1） 0.5微升微量进样器抽取0.1微升的蒸馏水，为注样做好准备。（2） 按一下“进样”键延时开始。（3） 在延时结束前把蒸馏水通过进样旋塞注入到阳极室，针尖必须插入到电解液中，并避免与滴定池内壁或电极接触，延时结束后滴定会自动开始。（4） 蜂鸣器响，仪器到达终点，其显示结果应为100微克10微克水（含进样误差）,一般标定23次,显示数字若在误差范围内就可以进行样品的测定。6.2 仪器的特殊标定方法 用乙醇加标含水的标定, 标定方法如下：a)开启等待检验的库仑法微量水测定仪，待仪器稳定后进行检验。b)乙醇加标水溶液的配制：由于乙醇比较容易吸水，存放乙醇标定用溶液需要密闭进行，试验条件简陋时可以取带有橡胶塞的50mL医用输液瓶，有条件的可以用特制四氟乙烯瓶塞的细口瓶。用少量乙醇清洗的瓶体和瓶塞放到烘箱的干燥一小时后，放入干燥器内冷却，之后称量瓶体和瓶塞的质量之和，记录为m1，加入约40mL乙醇盖好瓶塞，适当摇动瓶体使含水均匀，用1mL注射器吸取瓶中溶液，置换三次后称量注射器和其中乙醇的质量m2，进样后称量注射器的质量m3，连续测量三次，然后称量剩余乙醇和瓶子质量，记录为m4，填入表1。表1乙醇本底含水测量结果序号m1（g）m2（g）m3（g）m4（g）含水（g）实测浓度(mg/kg)123平均值A标准偏差表1中计算公式如下：式(1)中An表示第n次测得的乙醇含水浓度。c) 用蒸馏水清洗0. 1mL微量进样器，吸取约80 L蒸馏水，在天平上称量其总质量记录为m5，将微量进样器中的水注入乙醇瓶中，再次称量微量进样器的质量m6，经过计算所得到的理论上乙醇中加入水后浓度变化量，按下式计算：d)用干燥的0. 1mL和1mL微量进样器，分别准确吸取50L和600L加水后的乙醇溶液，称量m7并记录，测量后再次称量0. 1mL微量进样器的质量，记录为m8，实际测得的乙醇中加入水后浓度变化量按表2格式记录和式（3）计算。表2 实际测得的乙醇加入水后浓度序号m7（g）m8（g）实测微量水（g）实测含水浓度(mg/kg)12345平均值C相对标准偏差示值误差按下式计算：e)3g水和10g水的标定，加水后乙醇溶液在进样600L时的密度计算公式如下：上式中单位为g/mL。微量进样器进样量计算公式入下：上式中n表示所要标定微量水的数值，计算结果的单位L。如果计算结果在微量进样器上的示值在两刻度之间，不易准确计量时，可以就近取整，取整后的水的绝对质量应该控制在所要标定水的数值的10%以内。标定结果填入表3计算。表3低含水标定记录序号进样量（L）理论含水（g）实测含水（g）示值误差（%）12345相对标准偏差（%）7.操作规程7.1进样量请参考下表 水 分 含 量 进样量 100 10毫克 5020毫克10毫克 10100毫克10毫克 1 1克10毫克 0.1 10克10毫克 0.01 20克100毫克0.001 20克1克0.0001 20克10克7.2液体样品中水分测定7.2.1 开机电解池准备正常情况下，接通220V电源。将开关打开，此时仪器进入初始界面，蜂鸣器同时鸣响，2秒后电解电流打开，仪器自动寻找平衡点，状态显示逐步趋于40， 开机进入平衡状态后运行2分钟以上仪器便完成空白电流的自动扣除工作即可使用。722 首先经过充分干燥的将带针头的1ml进样器（可根据被测样品的不同选择其它容量的进样器），用被测样品冲洗4-5次，然后抽入一定量的样品，为进样做好准备。7.2.3 按一下“进样”键。7.2.4 将样品通过进样旋塞注入到阳极室电解液中，注意针尖不宜插入液面（特别是含水大的样品），但注完样后针尖可瞬间接触液面洗去针尖残留样品，并避免与滴定池内壁或电极接触，注入后等到延时结束电解自动开始，电解到终点，蜂鸣器响。7.2.5 测量结果是以“微克水”来表示，浓度计算公式如下：所测结果（微克水） 所测结果（微克水）含水量（ppm）= = 样品质量（克） 试样密度（克/毫升）试样体积（毫升）8使用注意事项8.1测量低含量微量水时（小于10微克），必须充分干燥电解池使状态值小于45时方可测量。 82电解液的注意事项821 在正常的测定过程中，每100毫升电解液可与不小于1克的水进行反应，若测定时间过长，电解液敏感度下降，应更换新的电解液。822 阴极室中的电解液，如果在滴定过程中发现释放出强烈的气泡或电解液被污染，成淡红褐色，此时空白电流会增大，测量的再现性要降低，还会使到达终点的时间加长，这种情况应更换电解液。823 滴定时间超过半小时，仪器尚不能稳定，此时应旋转搅拌旋扭停止搅拌，观察砂芯下部阳极铂网上是否有明显的棕色碘产生，如果没有或产碘很少，则应更换电解液。824 必须小心，不要吸入或用手接触电解液，如与皮肤接触，应用水彻底冲洗干净。由于这种试剂含有毒成分，所以试验室内要通风良好。83测定的注意事项831 把样品注入滴定池时，液体进样器的针尖不宜插入液面（特别是含水量大的样品），但注完样后针尖可瞬间接触液面，洗去针尖残留样品。液体、固体、气体进样时样品不应与滴定池的内壁及电极接触。832 该仪器的典型测定范围是3微克100毫克，为了得到准确的测定结果，要适当地根据样品的含水量来控制样品的进样量。833应及时清除进样塞上硅胶垫内侧针过孔里的残液。 8.4滴定池的清洗、干燥和装配此过程应在搅拌装置外操作。具体步骤如下：8.41 把滴定池所有的玻璃口打开，滴定池、干燥管、密封塞可用水清洗。清洗后放在大约80的烘箱内烘干，然后自然冷却。阴极室、测量电极不能用水清洗，可用甲醇或三氯甲烷进行清洗，不可以用丙酮。清洗后用吹风机热风吹干（阴极室、测量电极绝对不能放在烘箱内）。清洗时应注意，不要清洗到电极引线处，否则在测量样品水分过程中会造成测量误差。8.42先在干燥管量放入少许的脱脂棉，以防止硅胶将通气口堵塞，然后把硅胶装入干燥管内，注意不要将硅胶粉末装入。最后将样品注入口的旋塞装好。8.43完成上述过程后，把搅拌子通过样品注入口小心放入。然后分别在测量电极、阴极室、干燥管、密封塞的磨口处，均匀地涂上薄薄的一层真空脂，除阴极室（无膜电解池阴极室无密封塞）的密封塞不装，其它均装到相应的部位上，轻轻地转动一下，使其较好的密封。8.44将约130150亳升的电解液用漏斗通过密封口7（见图6）处注入阳极室，再用漏斗通过阴极室干燥管插口处注入电解液，阴极室的液面低于阳极室的液面。完毕后将干燥管、密封塞装好，轻轻转动一下，使其较好的密封（电解液装入工作应在通风橱内进行）。将滴定池放到搅拌装置上，把测量电极插头、电解电极插头分别插入“测量”和“电解”插座。8.5 如何减少空白电流如果状态显示大于70，速率显示大于0.5g/，说明电解池干燥不充分。出现这种情况首先要考虑滴定池内壁上吸附有水分。这时，应关闭电源开关，从仪器上取下滴定池，慢慢倾斜转动摇晃，使池内壁上的水分吸收到电解液中，然后把池子放回原位，重新接通电源开关，继续进行滴定，这一步骤可反复进行几次。通过以上操作，空白电流一般情况下会降低到最小。如果空白电流仍然不降低，可能是受到来自大气中的水分浸入所影响或者是陶瓷滤板吸附水分所致。此时应做以下检查：（1）滴定池的磨口接合面密封情况是否良好，观察真空脂涂抹的是否均匀；（2）干燥用变色硅胶是否失效，干燥管内是否有试剂；如硅胶已经变为浅蓝或变红应立即更换；（3）阴极室的清洗和干燥效果是否良好；（4）样品注入口是否密封完好，硅胶垫上的针孔是否因长期使用变得过大而严重漏气；（5）阴极液面是否平行或高出阳极液面；（6）是否注入含有醛或含有羰基的化合物；9维护与保养91电解液的维护把电解液存放于通风良好，环境温度小于35，低温无下限，相对湿度不大于75的地方。92硅胶垫的更换样品注入口的硅胶垫，过久的使用，会使穿过硅胶垫的针孔变得无收缩性，使大气中的水分进入滴定池而产生测量误差，这时应更换。93硅胶更换当干燥管里的硅胶由蓝色变至浅蓝色或红色时，应更换新的硅胶。94滴定池磨口的保养大约一星期内要转动一下滴定池的磨口连接处，在不能轻松转动时，要小心取下，清洗干净磨口和插口，并重新涂上薄薄的一层真空脂，（注意：真空脂不易涂得过多，否则会进入滴定池而造成测量误差）如果不这样及时检查，时间过长，真空脂就会变硬，磨口连接的零件就可能粘结而拆卸不下来。因此要经常保养好，使它们便于拆卸清洗。95滴定池磨口粘结处理如果滴定池磨口连接处牢固地粘结在一起，不易拆卸时，按如下程序处理：951排去滴定池中的电解液，并冲洗干净。952在磨口结合处周围注入少量的丙酮，然后用手轻轻地转动磨口处零件，即可拆卸。953如仍不能拆卸，请将滴定池放入2升的烧杯中，慢慢加入浓度为5的氯化钾溶液浸泡，其液面必须十分注意，不要让测量电极、阴极室电极的引线套端头进入液体，浸泡约十几个小时或者24小时后，即可拆卸（此方法可重复进行）。96测量电极的保养961当磁力搅拌器快速转动时，应注意搅拌子可能会跳动而损坏电极。962当测量电极放入或取出时，应关闭电源，并注意不要使测量电极碰到滴定池的孔壁上。963测量电极弯曲而没有短路时可以用，也可以进行修复。修复时要用镊子夹住铂金电极的根部，慢慢整理铂金电极顶端。964当测量电极被污染时，可用有机溶剂对测量电极进行擦试或用浓硫酸浸泡，如果铂金丝的污垢仍不能去掉时，请用酒精灯火焰烧铂丝球端，（请注意将火焰慢慢靠近铂丝球端，避免因急速加热引起电极玻璃部分炸裂）。97阴极室保养971拆卸阴极室当要拆卸阴极室时，因为铂金丝和铂金网是从阴极室的磨口连接部分的横截面上抻出，所以应注意速度一定要慢，不要碰到滴定池的顶端和孔壁。972阴极室的清洗阴极室受到污染可能会出现下列现象：（1）降低电解效率，延长测定时间。（2）由于污染部分粘附吸收水分而使空白电流增加。（3）滴定速度不稳定，且不能到达终点。如出现上述情况可用三氯甲烷清洗玻璃件外表及铂网上的污垢（注意不要碰坏铂丝及铂网），把三氯甲烷倒入阴极室，用橡皮塞或类似的东西密封好干燥管的接口，充分摇晃，以除去内部的污垢（可以重复进行）。然后把三氯甲烷倒在整个玻璃件外表面上冲洗，但不要冲洗到电极引线处。当还不能清洗干净时，请将阴极室浸入到装有稀硫酸的烧杯中（注意不要碰坏铂丝和铂网）。973阴极室干燥用吹风机的热风烘干阴极，砂芯部分为水分难于烘干处，所以要彻底干燥。当有可能存在剩余水分时，把阴极室放入真空干燥器中，干燥12小时左右即可。98电极插头、插座保养测量电极、阴极室电极的插头、插座经常活动，这会使插头的外侧逐渐松动，长时间的使用，在插头和插座上会粘附上污垢，这都会使其接触不良，因此要进行修整清洗。981插头松动当插头与插座连接松动时，可将插头的外金属片用钳子均匀地向内侧压。982清洗插头、插座用乙醇或丙酮分别擦拭金属部位，擦掉污垢使其接触良好。10 仪器简单故障处理101测量、滴定开路当测量、滴定开路时，状态显示迅速增长到最大后，状态处显示“测量开”。1011此时应检查测量电极和阴极室的插头与插座是否接触良好。1012检查测量电极引线和阴极室电极引线是否接好或折断。102测量短路当测量短路时，状态处显示电极短路。1021检查测量电极插头或插座是否短路。1022检查测量电极是否短路。1023检查测量电极是否渗漏，致使仪器不能到达终点