在石油化工等行業中,準確測定產品中的硫和氮含量至關重要,SH/T 0689 硫氮測定儀便是承擔這一關鍵任務的得力工具。要想熟練運用該儀器,了解其工作原理是第一步。
一、硫含量測定原理 —— 紫外熒光法
當進行硫含量測定時,首先將樣品直接注入裂解管或進樣舟,隨后進樣器會把樣品送至高溫燃燒管。在富氧的環境下,樣品中的硫會迅速發生氧化反應,轉變為二氧化硫()。這就如同一場激烈的 “燃燒派對”,硫元素在氧氣的熱情 “擁抱” 下,華麗變身為二氧化硫分子。
接下來,試樣燃燒生成的混合氣體在巧妙除去水分后,會被引入到一個特殊的環境 —— 紫外光照射區域。此時,二氧化硫仿佛被賦予了神奇的魔力,它吸收紫外光的能量,搖身一變成為激發態的二氧化硫()。這種激發態就像是一個充滿活力的 “小宇宙”,但它并不穩定。
當激發態的二氧化硫回歸到穩定態時,會以發射熒光的形式釋放出多余的能量。而這一過程中產生的熒光,就成為了我們測定硫含量的關鍵線索。儀器中的光電倍增管就像一位敏銳的 “觀察者”,能夠精準地檢測到這些熒光信號,并將其轉化為電信號。通過對所得信號值進行科學計算,我們就能準確得出試樣中的硫含量。這一過程就像是順著熒光這條 “線索”,一步步揭開硫含量的神秘面紗。
二、氮含量測定原理 —— 化學發光法
在測定氮含量時,同樣先將樣品引入高溫裂解爐。在高溫的作用下,樣品中的氮化物會被定量地轉化為一氧化氮()。這一轉化過程就像是一場神奇的 “變形記”,氮化物在高溫的 “魔法” 下,變成了一氧化氮。
載氣會如同一位忠誠的 “運輸員”,帶著反應生成的氣體通過膜干燥器,將其中的水分去除干凈,然后把純凈的氣體引入反應室。在反應室中,一氧化氮會與來自臭氧發生器的臭氧發生奇妙的化學反應。部分一氧化氮會在這個過程中被轉化為激發態的二氧化氮()。
當激發態的二氧化氮從活躍狀態躍遷回基態時,會發射出光子。儀器中的光電倍增管再次發揮關鍵作用,它能夠敏銳地捕捉到這些光子信號,并將其轉化為電信號。經過放大器的放大以及計算機的數據處理,我們可以得到與發光強度成正比的電信號。由于在一定條件下,反應中產生的化學發光強度與一氧化氮的生成量成正比,而一氧化氮的量又與樣品中的總氮含量密切相關,所以通過精確測定化學發光強度,我們就能準確計算出樣品中的總氮含量。這一過程就像是通過追蹤光子信號,解開總氮含量的謎題。
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