二氧化碳含量測(cè)定的5種方法
二氧化碳存在的場(chǎng)合和條件各不相同,例如:大氣中含量比較恒定,且濃度很低。室內(nèi)的濃度視人們活動(dòng)情況而變化,一般在0.3%以下。呼出氣中的濃度相對(duì)高些,同時(shí),濕度較高發(fā)動(dòng)機(jī)排出氣中的濃度很高,并且溫度也很高。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,隨工藝條件不同,濃度及共存氣體將有更大的變化范圍。因此,選用測(cè)定方法時(shí),必須根據(jù)應(yīng)用條件和方法的特點(diǎn)綜合考慮,以達(dá)到結(jié)果準(zhǔn)確,操作方便的效果。用于測(cè)量二氧化碳?xì)怏w的常見(jiàn)方法有以下幾種。
1 體積測(cè)量法
它是一種為大家熟悉和采用的方法,將一定體積的空氣經(jīng)氫氧化鉀溶液吸收二氧化碳后,體積減少,其減少量即為二氧化碳的量。奧氏氣體分析器是最常用的一種分析器,它選用不同的吸收液還可以同時(shí)測(cè)定空氣中氧的含量。這種方法不需要標(biāo)準(zhǔn)氣校準(zhǔn),直接測(cè)定二氧化碳的體積含量。濃度低時(shí)由于體積測(cè)量誤差較大而影響準(zhǔn)確度。測(cè)量時(shí)操作費(fèi)時(shí)。
2 滴定法
本法為監(jiān)測(cè)環(huán)境空氣中二氧化碳的推薦方法1。它是用裝有氫氧化鋇溶液的砂芯吸收管采集空氣中二氧化碳,形成碳酸鋇沉淀。為了增加二氧化碳?xì)怏w的吸收效率,加入少量正丁醇作發(fā)泡劑。采樣后,用草酸標(biāo)準(zhǔn)液反滴定剩余的氫氧化鋇,同時(shí)滴定吸收液中的氫氧化鋇含量作為空白值,根據(jù)空白與樣品中氫氧化鋇含量之差計(jì)算出二氧化碳含量。
3 紅外線(xiàn)吸收法
本法為監(jiān)測(cè)環(huán)境空氣中二氧化碳的推薦方法1。二氧化碳在4.3件m紅外區(qū)有一個(gè)吸收峰,在此波長(zhǎng)下,氧、氮、一氧化碳、水蒸汽都沒(méi)有明顯的吸收。因此紅外線(xiàn)吸收法是測(cè)量空氣中二氧化碳的理想方法。由于空氣中二氧化碳的含量最低為0.03%,吸收池的長(zhǎng)度有幾厘米便可。所以利用紅外線(xiàn)吸收原理,可制成便攜式空氣中二氧化碳監(jiān)測(cè)器。
商品紅外吸收法二氧化碳分析器是利用4.3卜m波長(zhǎng)作為測(cè)量光束,3.9件m波長(zhǎng)作為參比光束。儀器的結(jié)構(gòu)采用單光路,時(shí)間雙光束的檢測(cè)方式,達(dá)到雙光路的目的。該儀器測(cè)量范圍為。一1.5%二氧化碳,檢出下限為0.01%。儀器內(nèi)裝有一個(gè)小電磁泵,可自動(dòng)將環(huán)境空氣吸入進(jìn)行測(cè)量。該方法是用于測(cè)量環(huán)境空氣中二氧化碳最方便最常用的方法。將儀器置于環(huán)境中,可直接測(cè)量出二氧化碳含量。
4 檢氣管法
檢氣管法是一種快速、方便的半定量方法,將特異性指示劑顆粒裝入細(xì)玻璃管,當(dāng)空氣進(jìn)入玻璃管,二氧化碳與指示劑反應(yīng),使指示劑變色。將氧化鋁吸附百里酚酞稀堿溶液作指示klJ,指示劑呈藍(lán)色,當(dāng)含有二氧化碳的空氣以0.5ml/s的速度流經(jīng)檢氣管時(shí),二氧化碳與堿中和,使pH降低,指示劑褪色,根據(jù)褪色長(zhǎng)度測(cè)一墾二氧化碳含量。檢出下限可達(dá)0.02%。
McConnaughey提出用硅膠浸漬試劑(未公布試劑名稱(chēng))制成檢氣管,利用自然擴(kuò)散采樣,指示劑與二氧化碳反應(yīng)后由藍(lán)灰色變?yōu)闇\紅色,根據(jù)變色長(zhǎng)度測(cè)定二氧化碳含量,準(zhǔn)確度為士25%。此外Dr五ger,Gast等公司也有類(lèi)似的商品出售。
5 熱量法
二氧化碳與顆粒狀堿金屬或堿土金屬氫氧化物反應(yīng)為放熱反應(yīng),釋放出的熱量可以用熱敏元件測(cè)量,熱敏元件溫度升高值與放出的熱量即二氧化碳量有定量關(guān)系。Jon饑設(shè)計(jì)了一種氣體監(jiān)測(cè)器。幻,如圖5。在一容器內(nèi)裝有二氧化碳吸收劑,在進(jìn)氣口裝一個(gè)熱敏元件測(cè)量進(jìn)氣溫度,在吸收劑內(nèi)放一組熱敏元件測(cè)量吸收劑內(nèi)的溫度,兩溫度之差即為C與吸收劑反應(yīng)產(chǎn)生的熱量。該種測(cè)量方法靈敏度較低,且需在恒溫下測(cè)量,很難用于環(huán)境監(jiān)測(cè)方面。
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