定碳儀工作過程解析：從樣品燃燒到碳含量精準測定
一、工作過程概述
定碳儀是一種用于精確測量材料中碳含量的儀器，廣泛應用于鋼鐵、汽車制造、航空航天等領域。其工作過程主要涉及樣品燃燒、氣體吸收、電解還原和數據處理等環節。
二、具體工作步驟
樣品燃燒
高溫燃燒：將樣品放入高頻感應燃燒爐中，在高溫富氧條件下燃燒。樣品中的碳元素被氧化生成二氧化碳（CO?）氣體。
氣體輸送：生成的CO?氣體借助氧氣流被帶入吸收池中。
氣體吸收
吸收液選擇：吸收池中裝有已知pH值的過氯酸鋇溶液。CO?氣體與溶液發生化學反應，生成碳酸鋇和過氯酸，導致溶液的pH值發生變化。
反應方程式：Ba(ClO?)?+CO?+H?O→BaCO?↓+2HClO?。
電解還原
電解過程：通過一對鉑金電極，向吸收池中通以一定量的脈沖電流進行電解。電解過程中，陰極產生OH?離子，陽極產生H?離子，使溶液恢復到原來的pH值。
電量與碳含量關系：電解過程中所消耗的脈沖電量與試樣中的含碳量成正比。電量通過計數器記錄，并轉換為碳含量值。
數據處理與顯示
pH值監測：使用玻璃電極和銀-氯化銀電極作為指示電極，實時監測溶液的pH值變化。
結果顯示：電解過程中消耗的電量與碳含量成正比，通過數字管或顯示屏直接顯示碳含量值。
三、工作原理核心
定碳儀的工作原理基于法拉第電解定律。樣品中的碳在高溫下轉化為CO?氣體，被吸收液吸收后引起pH值變化。通過電解還原使溶液恢復初始pH值，電解電量與碳含量呈線性關系，從而實現精準測量。
四、技術特點與優勢
高精度測量：采用熱導檢測器或紅外檢測器，確保測量結果的準確性。
自動化操作：支持手動、一位自動進樣或64位樣品自動進樣器，提高分析效率。
寬測量范圍：可測定100ppm到100%的碳含量，適用于不同材料的分析需求。
安全可靠：設備設計符合安全標準，配備過載保護、漏電保護等功能，確保操作安全。
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