煤炭化验碳氢测定中快速自动测氢仪的分析原理

煤样在800℃高温条件下净化过的氧气流中燃烧分解，使氢转化为水，碳转化为二氧化碳，反应式如下：

将燃烧生成的水和二氧化碳在氧气流的吹动下通过涂有五氧化二磷的铂内壁式电解池，在无水份气体通过时，电解池内阻近无穷大，正负极之间呈开路状态无电流通过，当含有水分的气体通过电解池时，水分立即被五氧化二磷吸收，生成偏磷酸，方程式如下：

这时电解池内阻减小，流过电解池的电流逐渐增大，通过电解产生反应如下：

流过电解池电流不得小于500mA。随着电解的进行，偏磷酸越来越少，电解电流也随之下降，降到终点电流（60mA）时，表示电解已结束，测得电解过程中所消耗的电量，应用法拉弟定律，可计算出被测物质的质量W。

式中：F：为法拉弟定律常数数值为96487库仑；

M：为被测物质的摩尔质量数；

n: 为参加电极反应物质的电子转移数；

i：为电解电流；

t: 为电解时间。

由于该仪器以法拉弟定律为设计原理依据，利用库仑积分仪，采用定量量化技术和微机控制等技术，可直接显示氢的质量毫克数，打印机打印出三种氢值，若试样重为G（mg）,可按下式计算出各种氢值的百分含量：

G: 试样重量；（mg）

Mad:分析煤样的水分值；%

0． 1119：将水折算成氢的系数

水被电解池吸收后，二氧化碳用吸收剂碱石棉吸收生成碳酸钠和水，其反应如下：

然后根据吸收剂增重计算出碳分析基Cad和干基Cd的百分含量如下式：

式中：：为吸收二氧化碳的U形管增重，（mg）(一级加二级)；即（吸后重－吸前重）+（吸后重—吸前重）；

Mad：分析煤样的水分值%；

G：为试样重量；（mg）

0.2729:为二氧化碳折算成碳的系数；

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