容库仑型水份分析仪

WK-2D型微库仑综合分析仪的进样方式的改进WK-2D型微库仑综合分析仪测定石油产品气体中总硫的分析，是应用库轮法进行定量分析。 通过燃烧，样品中的硫化物转化为SO2，SO2随载气进入检测系统进行检测。硫化物在富氧条件下同时会生成SO3， SO3不能被检测系统检测，在其它条件都不变的情况下，进样速度直接影响样品的燃烧状态，从而影响硫的转化率。手动进样存在人为干扰因素，无法保证进样速度的一致性。因此我们采取可以控制进样速度的阀进样来控制进样速度，来保证样品燃烧状态均匀一致。原来我们采用玻璃注射器进样，这种进样方式存在进样速度不好控制，同时注射器手动进样存在样品的泄露，造成进样量的损失，存在人为干扰因素,分析的准确性和重复生差，而且采用手动操作无法避免有害气体泄露对室内环境污染和人体的危害。采用气进样阀进样，使样品在全密闭的条件下取样和进样，废气排到室外，消除人为干扰因素,可以提高分析的准确度与精密度，还减少了有害气体对室内环境的污染和人体的害，还可以减少材料的消耗。分析准确度的提高对指导生产操作具用积极意义。利用现有的阀进样器与之前的玻璃注射器手动进样方式开展对比分析[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211020937391699_3268_4000095_3.png[/img]表 1 手动进样[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211020937396453_9367_4000095_3.png[/img]表 2 阀进样 [size=20px]阀进样系统可以控制进样速度，减少硫的吸附与泄露。[/size][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211020937401476_8259_4000095_3.png[/img]表 3改善前状态：注射器手动进样[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211020937404643_3469_4000095_3.png[/img]表 4改善后状态：气体进样阀进样通过图表不难看出，阀进样方式比注射器手动进样方式的偏差明显降低。

对国产AKF-CH6库仑法卡尔费休水分测定仪进行一些参数比对，看看AKF-CH6这款水分仪的参数性能指标到了何种水准，与进口同类品牌有多少差别。这次我们选用的比较对象是瑞士万通经典831库仑法水分仪。具体如下表：[img=,372,248]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/10/202110091458034129_8202_760_3.jpg!w372x248.jpg[/img][size=16px][/size][table][tr][td]仪器型号[/td][td]AKF-CH6[/td][td]831[/td][/tr][tr][td]测量范围[/td][td]3ug-99mg[/td][td]10ug-200mg[/td][/tr][tr][td]测量速度[/td][td]33.75微克水/每分钟（最大）[/td][td]2.24毫克水/每分钟（最大）[/td][/tr][tr][td]测量精度[/td][td]±3ug（10-1000ug）≤0.3%（＞1000ug）[/td][td]±3ug（10-1000ug）≤0.3%（＞1000ug）[/td][/tr][tr][td]分辨率[/td][td]0.01微克水[/td][td]0.1微克水[/td][/tr][tr][td]样品类型[/td][td]气体，液体，固体[/td][td]气体，液体，固体[/td][/tr][tr][td]可存方法[/td][td]6[/td][td]100[/td][/tr][tr][td]屏幕显示[/td][td]大屏带曲线[/td][td]大屏带曲线[/td][/tr][tr][td]外接设备[/td][td]打印机，电脑[/td][td]打印机，电脑，外设[/td][/tr][/table]我们从表中的八个指标来比较两款仪器，首先测量范围，AKF-CH6下限稍低为3ug，而831上限高，达到200mg；表面上看起来差别不小，实际上在同一档次，考虑到库仑法微量水分的特性，超高量的水分测试其实没有太多意义，我们以最大速率2.24毫克每分钟测试来算，最高范围水量测试需要89分钟，99毫克需要44分钟，在实际测试中花费这么长时间来测试一个样品是不合适的，而且对于库仑水分仪来说时间越长，漂移不确定性就越高，测试结果准确性越难保证。然后测试速度和测试精度这块，两款仪器的参数换算后是一致的，就不多做评价了。分辨率方面AKF-CH6为0.01微克水比831略高一些。样品类型两款仪器也都是全套样品（气体，液体，固体）都能测。方法方面831可以存100套方法，这个比AKF-CH6要多很多，这一块831确实要好一些。仪器显示方面都是带曲线的大屏，虽然屏幕类型和大小有所区别，但总体差别不大。外接设备方面，两款仪器像传统的打印机和电脑都能连接，831能连接天平以及它自己的一些外设，这也是进口设备普遍特点—系统性。总的来看，两款仪器在测试范围，测试速度，测试精度，测试样品类型，屏幕显示方面参数基本相同或实际功能相似；AKF-CH6分辨率稍高一些，831在可存储方法上多很多，此外可连接的外设种类也要多一些。对于测试本身而言，其实两款仪器在关键参数上是在同一水准的，831在方法数量和连接外设上有优势。

[align=center][size=18px]水分测定之库伦滴定仪使用心得[/size][/align][size=16px]水分测定通常有两种方法，一种是滴定法，一种是库伦法，滴定法常常用于水分含量较高的样品，而库伦法则适用于水分含量比较低的样品。单位有一台瑞士万通水分测定仪，用的是是库伦法测定水分。[/size][size=16px]1.使用前检查：检查内容包括电源是否连接，信号传输是否正常，因为水分测定仪不止一个模块，每个模块有自己的电源线与信号连接线，有时候不小心碰了电源或者连接线，结果打开软件发现某个模块未连接，所以从一开始使用前就进行检查。[/size][size=16px]2.检查阳极液是否需要更换，器皿中装有100ml左右库伦法阳极液，样品测试次数多了以后，阳极液中含有的水量达到饱和后就会影响测试，我们可以从图中draft值进行判断，如果平衡过程中居高不下，那就是需要更换了。还有阳极液[/size][align=center][size=16px][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310170957352467_5494_3141805_3.png[/img][/size][/align][size=16px]3.正常颜色为淡黄色，随着样品测试越来越多，其颜色也会越来越深，此时我们也可以进行更换。[/size][size=16px]4.干燥硅胶更换，每次分析样品前检查仪器上的干燥硅胶是否变色，若果颜色都变了，那需要及时进行更换。否则会出现测试过程中系统一直难以稳定的情况。[/size][align=center][size=16px][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310170957354549_2389_3141805_3.png[/img][/size][/align][size=16px]4.仪器平衡，刚开启仪器draft值会很高，我们需要等待较长时间让仪器平衡稳定，待仪器平衡完成后，仪器会显示状态OK的提示，代表此时可以开始加样测试。[/size][align=center][size=16px][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310170957358259_4368_3141805_3.jpeg[/img][/size][/align][size=16px]5.样品准备，对于分析的样品固体和液体均可，但要保证加入的样品能够在阳极液中完全溶解。如果出现不能完全溶解的情况，一来仪器很难稳定下来，二来即使仪器稳定下来了，那测试结果实际是偏小的，因为有水分会包夹在未溶解的样品里面。[/size][size=16px]6.样品称量可以采用减量法，样品加样前归零，然后取完样加入仪器加样口后再次称量，天平显示的差值即为加入样品的质量，这一步要注意用来取样的称量勺或者其它器皿要和装有样品的样品瓶一起称重，否则称量结果是错误的。[/size][size=16px]7.加入样品的时候要注意不要粘在加样口，对于液体样品还好一点，可以用滴管吸取样品，然后深入加样口，在器皿内液面上方进行滴加。对于固体样品，特别是粉末样品，由于加样口比较小，很容易在加样的时候粘在加样口，因此要特别小心。如果粘上了样品，需要快速将其掸入，否则会造成样品损失，导致最终测试结果偏低。[/size][size=16px]8.加样速度是影响测试结果准确性的一个重要因素，加样的时候需要打开加样口磨口塞，此时外部空气会进入，然后溶解在阳极液里面，而空气中又含有水分，因而会造成结果偏高。加样时打开磨口塞的时间越久，那么溶解在阳极液里面的水分就越多，最后的结果就会越偏大。[/size][size=16px]总结：库伦法水分测定虽然是一个很成熟的测试方法，其稳定性好，应用广泛，准确度高，但上述这些前提均需要操作人员严格执行操作步骤，清楚测试过程中的注意事项，这样测试才会又快又准。[/size]

[align=center][font='calibri'][size=21px]库仑水分仪故障[/size][/font][font='calibri'][size=21px]维护[/size][/font][font='calibri'][size=21px]分享[/size][/font][/align][align=center][font='calibri'][size=13px]王玲[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=13px]1、 [/size][/font][font='calibri'][size=13px]背景介绍[/size][/font][/align][font='calibri'][size=13px]2022[/size][/font][font='calibri'][size=13px]年[/size][/font][font='calibri'][size=13px]8[/size][/font][font='calibri'][size=13px]月6[/size][/font][font='calibri'][size=13px]日白二，再对精甲醇进行水分分析时，发现漂移值始终降[/size][/font][font='calibri'][size=13px]不到20ug/min以下[/size][/font][font='calibri'][size=13px]故障现象[/size][/font][font='calibri'][size=13px]：[/size][/font][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209161404539130_4693_3989257_3.jpeg[/img][/align][align=right][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209161404539458_8247_3989257_3.png[/img][/align][align=center][font='calibri'][size=13px]图一 维护前现象[/size][/font][/align][font='calibri'][size=13px]2、 [/size][/font][font='calibri'][size=13px]原因分析[/size][/font][font='calibri'][size=13px]（1） [/size][/font][font='calibri'][size=13px]查看滴定杯，发现进样口隔垫由于不配套且长时间针扎进样，加上滴定池内外压力差，导致密封垫密封不牢快掉落至滴定池中；[/size][/font][font='calibri'][size=13px]（2）[/size][/font][font='calibri'][size=13px]杯壁上挂有水珠，导致漂移值不稳定[/size][/font][font='calibri'][size=13px]（3） [/size][/font][font='calibri'][size=13px]阳极液液面与阴极液液面几乎持平，导致漂移值不稳定；[/size][/font][font='calibri'][size=13px]（4）[/size][/font][font='calibri'][size=13px]滴定杯内阳极液失效或被污染，需要更换[/size][/font][font='calibri'][size=13px]3、 [/size][/font][font='calibri'][size=13px]解决措施[/size][/font][align=left][font='calibri'][size=13px]（1）[/size][/font][font='calibri'][size=13px]重新剪一块硅胶垫，旋下进样口固定套，用镊子夹出[/size][/font][font='calibri'][size=13px]凹进去[/size][/font][font='calibri'][size=13px]的硅胶垫，放上新的硅胶垫并旋紧进样口外壳；[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=13px]（2） [/size][/font][font='calibri'][size=13px]用一次性滴管吸出再生电极内阴极液，保持液面低于阳极液2-3mm[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=13px]（3）[/size][/font][font='calibri'][size=13px]观察漂移值虽然降低一些但仍不稳定，便外加半颗单质碘到阴极液中，通过外加单质碘消耗体系中水分，稳定一段时间后漂移值降低到20ug/min以下[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=13px]（4）[/size][/font][font='calibri'][size=13px]漂移值稳定后进行精甲醇水分分析，分析后漂移值能维持在20ug/min以下[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=13px]（5）[/size][/font][font='calibri'][size=13px]如果再次出现这种情况，可能是阳极液长时间未更换失效，需要进行更换[/size][/font][/align][font='calibri'][size=13px]4、 [/size][/font][font='calibri'][size=13px]知识拓展[/size][/font][align=left][font='calibri'][size=13px]（1） [/size][/font][font='calibri'][size=13px]库仑法水分仪测定原理[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=13px]卡氏库仑法测定水分是一种电化学方法，其原理是仪器的电解池中的卡氏试剂达到平衡时注入含水的样品，水参与碘、二氧化硫的氧化还原反应，在吡啶（或咪唑）和甲醇存在的情况下，生成氢碘酸吡啶和甲基硫酸吡啶，消耗了的碘在发生电极上通过阳极氧化产生，从而使氧化还原反应不断进行，直到水分全部耗尽为止，依据法拉第电解定律，电解产生碘是同电解时耗用的电量成正比例关系。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=13px]阳极：2I[/size][/font][font='calibri'][sup][size=13px]- [/size][/sup][/font][font='calibri'][size=13px]-2e→I[/size][/font][font='calibri'][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=13px]阴极：I[/size][/font][font='calibri'][sub][size=13px]2 [/size][/sub][/font][font='calibri'][size=13px]+2e→2I[/size][/font][font='calibri'][sup][size=13px]-[/size][/sup][/font][/align][align=left][font='calibri'][sup][size=13px] [/size][/sup][/font][font='calibri'][size=13px]2H[/size][/font][font='calibri'][sup][size=13px]+ [/size][/sup][/font][font='calibri'][size=13px]+2e→H[/size][/font][font='calibri'][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font][font='calibri'][size=13px]↑[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=13px]库仑滴定法中，从上式可以看出，即1摩尔的碘氧化1摩尔的二氧化硫，需要1摩尔的水。所以是1摩尔碘与1摩尔水的当量反应，即电解碘的电量相当于电解水的电量。卡式库仑法是绝对测定，无需测定滴定度，只需要确保电生碘的电流效率为100%即可。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=13px]（2）[/size][/font][font='calibri'][size=13px]库仑法水分仪日常维护：[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=13px]1） [/size][/font][font='calibri'][size=13px]库仑水分仪由两个电极即指示电极和再生隔膜电极，此隔膜只能通过碘，因此再添加阳极和阴极液时，库仑法的阴极液要低于阳极液2-3mm，有助于让干燥的阳极液中碘向阴极液流动，否则会造成碘过量使测量结果偏高或者漂移值不稳定等后果。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=13px]2）[/size][/font][font='calibri'][size=13px]如果漂移值稳定时间太长，可通过以下步骤来排查原因：[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=13px]a、 [/size][/font][font='calibri'][size=13px]摇晃滴定容器反应掉杯壁上附着的水分[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=13px]b、 [/size][/font][font='calibri'][size=13px]分子筛失效、检查进样口及各管口的密封性[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=13px]c、 [/size][/font][font='calibri'][size=13px]阳极液面是否略高于阴极液面2-3mm[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=13px]d、[/size][/font][font='calibri'][size=13px]试剂消耗殆尽或被污染，需要更换[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=13px]e、 [/size][/font][font='calibri'][size=13px]再生电极隔膜污染或吸水，需要进行电极维护。可用乙醇进行清洗，注意不能损坏再生电极的铂网，清洗后可用电吹风吹干或氮气吹干[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=13px]f、[/size][/font][font='calibri'][size=13px]日常分析注意事项：[/size][/font][/align][align=left]1、 [font='calibri'][size=16px]由于在电解池中碘的电解速度非常慢，如样品中水分含量较高时，电解[/size][/font][font='calibri'][size=16px]速度跟不上水的反应速度，会导致检测效率大幅度降低，电解时间长且造成仪器工作寿命缩短，而如果通过减少样品量的方式来检测，则会降低结果的可靠性，因此库仑法卡尔费休水分仪只适用于0.1%以下水分含量的检测。[/size][/font][/align][align=left]2、 [font='calibri'][size=16px]阳极电解液颜色应呈亮黄色，如果更换时间不长颜色便呈棕色或暗黄色，可能是电极的响应能力降低，需对指示电极进行清洁并维护再生电极。[/size][/font][/align]