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1 第 一 节 概 述 一 工 业 气 体 的 种 类 分 析 的 意 义 和 特 点 1 畅 工 业 气 体 的 种 类 工 业 气 体 种 类 很 多, 根 据 它 们 在 工 业 上 的 用 途 大 致 可 分 为 气 体 燃 料 气 化 工 原 料 气 气 体 产 品 和 工 业 废 气 等 在 工 业 生 产 中, 由 于 安 全 需 要, 还 对 厂 房 空 气 进 行 分 析 气 体 燃 料 包 含 天 然 气 焦 炉 煤 气 石 油 气 和 水 煤 气 等 天 然 气 多 在 矿 区 开 采 原 油 时 伴 随 而 出, 是 一 种 碳 氢 化 合 物, 主 要 成 分 是 甲 烷 ; 焦 炉 煤 气 是 煤 焦 化 过 程 得 到 的 可 燃 气 体, 其 主 要 成 分 是 氢 气 和 甲 烷 ; 石 油 气 主 要 来 源 于 油 田 伴 生 气 和 炼 油 厂 的 回 收 气, 主 要 成 分 是 甲 烷 烯 烃 和 其 他 碳 氢 化 合 物 ; 水 煤 气 是 由 焦 炭 或 煤 和 水 蒸 气 在 高 温 下 反 应 生 成 的, 主 要 成 分 是 CO 和 H 2 上 述 的 天 然 气 焦 炉 煤 气 石 油 气 水 煤 气 等 均 可 作 为 化 工 生 产 的 原 料 气, 利 用 它 们 可 以 制 造 合 成 氨 甲 醇 人 造 石 油 等 另 外 还 有 一 些 气 体 也 可 以 作 为 化 工 原 料 气, 焙 烧 黄 铁 矿 所 得 的 二 氧 化 硫, 用 于 合 成 硫 酸 ; 焙 烧 石 灰 石 所 得 的 二 氧 化 碳, 用 于 制 碱 ; 电 石 与 水 作 用 产 生 的 乙 炔 气 是 重 要 的 化 工 原 料, 用 于 制 造 乙 酸 氯 丁 橡 胶 等 ; 空 气 是 最 丰 富 最 廉 价 的 工 业 原 料 气, 从 空 气 中 可 以 分

2 78 第 三 章 气 体 分 析 与 工 业 废 气 的 测 定 离 出 气 体 产 品, 如 氧 气 氮 气 氩 气 二 氧 化 碳 等 气 体 产 品 是 以 气 体 形 式 存 在 的 工 业 产 品, 其 种 类 很 多, 如 氢 气 氮 气 氧 气 乙 炔 气 等 工 业 废 气 包 括 各 种 工 业 锅 炉 的 烟 道 气 和 在 化 工 生 产 中 排 放 出 来 的 尾 气, 烟 道 气 的 主 要 成 分 为 N2 O2 CO CO2 水 蒸 气 及 少 量 的 其 他 气 体 ; 化 工 尾 气 的 组 分 和 含 量 根 据 化 工 生 产 的 情 况 不 同 而 不 同 厂 房 空 气 是 指 工 业 厂 房 内 的 空 气, 一 般 含 有 生 产 过 程 中 的 气 体, 这 些 气 体 有 些 对 人 体 有 害, 有 些 能 够 引 起 燃 烧 爆 炸 2 畅 气 体 分 析 的 意 义 及 其 特 点 在 工 业 生 产 中, 对 气 体 原 料 和 各 个 工 序 的 气 体 进 行 分 析, 了 解 生 产 是 否 正 常, 并 根 据 分 析 结 果 及 时 地 指 导 生 产 ; 在 制 造 或 使 用 气 体 燃 料 时, 常 由 燃 料 的 组 成 计 算 其 发 热 量, 并 根 据 燃 烧 后 生 成 烟 道 气 的 成 分, 判 断 燃 烧 情 况 ; 进 行 厂 房 空 气 分 析, 可 以 确 定 有 害 气 体 及 含 量 是 否 已 危 及 工 作 人 员 的 健 康 和 厂 房 的 安 全 气 体 分 析 与 固 体 液 体 物 质 的 分 析 方 法 有 所 不 同, 由 于 其 质 轻, 流 动 性 大, 不 易 称 量, 所 以 有 其 自 身 的 特 点 : (1) 气 体 分 析 中 常 用 测 量 体 积 的 方 法 来 代 替 称 取 质 量 的 操 作, 并 按 体 积 分 数 来 进 行 计 算 (2) 因 为 气 体 的 体 积 随 温 度 压 力 变 化 而 有 所 变 化, 所 以 被 测 定 的 气 体 体 积, 都 必 须 根 据 测 定 时 的 温 度 和 压 力 校 正 到 标 准 状 况 下 的 体 积 (3) 进 行 气 体 混 合 物 的 分 析 时, 如 果 只 根 据 气 体 体 积 的 测 量 进 行 气 体 分 析, 只 要 在 同 一 温 度 和 压 力 下 测 量 全 部 气 体 及 其 组 成 部 分 的 体 积, 混 合 气 体 各 组 分 的 含 量 不 随 温 度 及 压 力 的 变 化 而 改 变 想 一 想 气 体 混 合 物 各 组 分 的 含 量 为 什 么 不 随 温 度 和 压 力 的 变 化 而 变 化? (4) 气 体 分 析 一 般 要 在 密 闭 的 仪 器 系 统 中 进 行 对 于 液 态 或 固 态 的 物 料, 只 要 使 各 种 物 料 中 的 待 测 组 分 经 过 化 学 反 应 转 化 为 气 体, 然 后 用 气 体 的 分 析 方 法 进 行 测 定, 则 可 测 定 出 液 体 或 固 体 试 样 中 的 相 关 组 分 二 气 体 分 析 方 法 气 体 分 析 方 法 可 分 为 化 学 分 析 法 物 理 分 析 法 及 物 理 化 学 分 析 法 化 学 分 析 法 是 利 用 气 体 的 化 学 特 性 而 确 定 其 含 量 的 方 法, 如 吸 收 法 燃 烧 法 物 理 分 析 法 是 根 据 气 体 的 物 理 特 性, 如 密 度 导 热 系 数 折 射 率 热 值 等 来 进 行 测 定 的 物 理 化 学 分 析 方 法 是 根 据 气 体 的 物 理 化 学 特 性 进 行 测 定 的, 如 电 导 法 色 谱 法 和 红 外 光 谱 法 等 当 气 体 混 合 物 中 各 个 组 分 的 含 量 为 常 量 时, 分 析 结 果 一 般 采 用 体 积 分 数 表 示 当 气 体 混 合 物 中 各 组 分 的 含 量 是 微 量 时, 分 析 结 果 一 般 以 每 升 或 每 立 方 米 气 体 试 样 中 所 含 被 测 组 分 气 体 的 质 量 (mg m - 3 ) 表 示, 过 去 也 常 用 ppm 或 ppb 表 示 第 二 节 气 体 试 样 采 取 气 体 扩 散 性 强, 比 较 容 易 混 匀, 但 容 易 混 入 杂 质, 能 否 采 集 具 有 代 表 性 的 气 体 试 样, 仍 是 一 个

3 第 二 节 气 体 试 样 采 取 79 十 分 重 要 的 问 题, 特 别 当 气 体 试 样 含 量 较 低 或 是 负 压 状 态 时, 更 应 注 意 取 样 的 代 表 性 气 体 试 样 一 般 情 况 下 以 现 场 检 测 结 果 为 准, 不 制 备 保 留 样 采 取 的 气 体 试 样 一 般 分 为 部 位 试 样 连 续 和 间 断 试 样 混 合 试 样 (1) 部 位 试 样 在 试 样 容 器 或 管 道 某 一 固 定 的 部 位 采 取 的 试 样 (2) 连 续 和 间 断 试 样 连 续 试 样 指 在 整 个 采 样 期 间 保 持 同 样 采 样 速 度 采 取 的 试 样 间 断 试 样 指 按 照 固 定 间 隔 时 间 采 样 采 取 的 试 样 (3) 混 合 试 样 是 取 自 不 同 部 位 或 在 不 同 时 间 内 取 自 同 一 部 位 的 几 个 试 样 的 混 合 物 混 合 试 样 的 采 集 方 法 通 常 有 两 种, 即 分 取 混 合 采 样 法 和 分 段 采 样 法 一 采 样 方 法 采 样 方 法 有 不 同 的 分 类 方 法 根 据 气 体 压 力 的 不 同 可 分 为 常 压 取 样 正 压 取 样 和 负 压 取 样 ; 根 据 采 样 时 间 不 同 可 分 瞬 时 试 样 采 取 和 平 均 试 样 采 取 采 样 中 最 小 采 样 量 要 根 据 分 析 方 法 被 测 成 分 含 量 范 围 和 重 复 分 析 的 需 要 量 而 定 按 体 积 计 量 的 试 样, 必 须 换 算 成 标 准 状 态 下 的 体 积 在 化 工 生 产 中, 为 了 取 样 的 方 便, 在 需 要 取 样 的 气 体 管 道 或 容 器 上 通 常 安 装 有 取 样 阀 门, 如 图 3 1 所 示 安 装 阀 门 时 应 注 意 取 样 管 的 位 置 和 方 向, 取 样 管 应 装 入 管 道 直 径 的 1/3 处, 方 向 朝 着 气 流 的 方 向 气 体 中 如 有 机 械 杂 质, 应 在 取 样 管 与 取 样 容 器 间 装 过 滤 器 ( 如 装 有 玻 璃 纤 维 的 玻 璃 瓶 ) ; 气 体 温 度 如 果 超 过 200 时, 取 样 管 必 须 带 有 冷 却 装 置 ; 气 体 的 压 力 如 果 较 高, 应 在 管 道 阀 门 后 安 装 有 减 压 装 置 1 畅 常 压 取 样 图 3 1 气 体 采 样 装 置 当 气 体 压 力 近 于 或 等 于 大 气 压 力 时, 常 用 改 变 封 闭 液 液 面 的 方 法 采 取 试 样, 或 者 采 用 流 水 抽 气 泵 抽 取, 装 置 如 图 3 2 所 示 用 改 变 封 闭 液 液 面 的 方 法 采 取 试 样 时, 由 于 气 体 在 封 闭 液 中 有 图 3 2 流 水 抽 气 泵 一 定 的 溶 解 度, 故 封 闭 液 事 先 要 用 被 测 气 体 饱 和 用 流 水 抽 气 泵 时, 取 样 管 上 端 与 抽 气 泵 相 连, 下 端 与 取 样 点 上 的 金 属 管 相 连, 将 气 体 试 样 抽 入 2 畅 正 压 取 样 当 气 体 压 力 高 于 大 气 压 力 时, 可 用 采 样 钢 瓶 或 球 胆 取 样 取 样 时 只 需 打 开 取 样 点 上 的 阀 门, 气 体 可 自 动 流 入 气 体 取 样 器 中 采 样 钢 瓶 两 端 带 有 阀 门 或 一 端 有 两 个 阀 门, 用 来 取 样 时 置 换 钢 瓶 中 的 空 气, 采 样 钢 瓶 也 可 用 来 保 留 气 体 试 样 用 球 胆 取 样 时 必 须 用 气 体 试 样 置 换 球 胆 内 的 空 气 3 ~ 4 次, 由 于 球 胆 中 的 气 体 容 易 渗 透, 采 样 后 必 须 立 即 分 析, 应 固 定 球 胆 专 取 某 种 样 品 同 时 橡 皮 球 胆 容 易 吸 附 气 体 中 硫 化 氢 和 烃 类 组 分, 采 取 硫 化 氢 和 烃 类 试 样 时 应 使 用 聚 四 氟 乙 烯 等 材 质 的 球 胆 或 采 样 钢 瓶 3 畅 负 压 下 取 样 气 体 压 力 小 于 大 气 压 力 时 为 负 压 负 压 较 小 的 气 体, 可 用 流 1 采 样 管 ;2,3 旋 塞 ;4 水 流 泵 水 抽 气 泵 抽 取, 当 负 压 较 高 时, 可 用 真 空 瓶 取 样 ( 见 图 3 3), 真 空 瓶

4 80 第 三 章 气 体 分 析 与 工 业 废 气 的 测 定 上 有 旋 塞, 在 取 样 前 用 真 空 泵 抽 出 瓶 内 空 气, 使 压 力 降 至 8 ~ 13 kpa, 然 后 关 闭 旋 塞, 称 出 质 量, 再 至 取 试 样 地 点, 将 试 样 瓶 上 的 管 头 与 取 样 点 上 的 金 属 管 相 连, 打 开 旋 塞 取 样, 取 试 样 后 关 闭 旋 塞 称 出 质 量, 两 次 质 量 之 差 即 为 试 样 的 质 量 通 常 在 抽 真 空 前, 在 真 空 瓶 中 预 先 加 入 一 定 量 被 测 物 质 的 吸 收 液, 增 大 气 体 的 采 样 量 二 采 样 仪 器 采 样 设 备 主 要 由 采 样 器 和 试 样 容 器 组 成, 有 时 还 带 有 试 样 的 预 处 理 装 置 调 节 压 力 和 流 量 装 置 吸 气 器 和 抽 气 泵 等 要 求 接 触 试 样 的 采 样 设 备 和 材 料 对 试 样 不 渗 透 不 吸 收 不 污 染, 在 采 样 温 度 下 无 化 学 活 性 不 起 催 化 作 用 力 学 性 能 良 好 容 易 加 工 连 接 等 图 3 3 真 空 瓶 1 畅 采 样 器 由 于 制 造 采 样 器 的 材 料 不 同, 使 采 样 器 的 使 用 条 件 有 所 不 同 例 如, 硅 硼 玻 璃 采 样 器, 价 廉 易 制, 但 超 过 450 不 能 使 用 金 属 采 样 器 被 广 泛 地 使 用, 但 低 碳 钢 质 的 采 样 器 在 高 于 300 时 易 受 气 体 腐 蚀 并 能 渗 透 氢 气 不 锈 钢 或 铬 铁 合 金 的 采 样 器 可 在 950 下 使 用, 而 镍 合 金 的 采 样 器 适 于 采 集 无 硫 气 体 试 样 石 英 采 样 器 属 耐 火 采 样 器, 可 在 900 以 下 无 限 期 地 使 用 氧 化 铝 瓷 器 适 于 在 连 续 使 用 采 样 前 应 根 据 气 体 试 样 的 种 类 及 其 所 处 的 环 境 等 选 用 适 宜 的 采 样 器 2 畅 试 样 容 器 承 接 气 体 试 样 的 容 器 种 类 较 多 例 如, 带 金 属 三 通 的 玻 璃 注 射 器 真 空 采 样 瓶 小 钢 瓶 活 性 炭 采 样 管 球 胆 及 塑 料 袋 等 采 样 时, 应 根 据 试 样 所 处 的 状 态 压 力 采 样 量 和 保 存 时 间 等 选 择 适 当 的 试 样 容 器 3 畅 气 体 预 处 理 装 置 为 了 使 被 采 出 的 试 样 符 合 某 些 分 析 仪 器 或 分 析 方 法 的 要 求, 需 将 试 样 加 以 处 理 处 理 包 括 过 滤 ( 分 离 出 试 样 中 灰 分 湿 气 或 其 他 有 害 物 ) 脱 水 和 改 变 温 度 ( 以 防 试 样 在 温 度 高 时 发 生 化 学 反 应, 或 在 低 温 时 某 些 成 分 的 凝 聚 ) 等 步 骤 4 畅 其 他 减 压 调 节 器 应 在 高 压 采 样 时 使 用 中 压 采 样 时, 在 采 样 导 管 和 采 样 器 之 间 安 装 一 个 合 适 的 安 全 或 放 空 装 置 即 可 吸 气 瓶 由 玻 璃 瓶 或 塑 料 瓶 组 成, 常 用 于 常 压 气 体 的 采 样 流 水 抽 气 泵 可 产 生 中 度 真 空, 机 械 式 真 空 泵 可 产 生 较 高 度 真 空 第 三 节 吸 收 法 用 化 学 分 析 法 对 气 体 混 合 物 各 组 分 的 测 定 中, 根 据 它 们 的 化 学 性 质 决 定 所 采 用 的 方 法 常 用 的 有 吸 收 法 和 燃 烧 法 吸 收 法 常 用 于 简 单 的 气 体 混 合 物 的 分 析, 而 燃 烧 法 主 要 是 在 吸 收 法 不 能 使 用 或 得 不 到 满 意 结 果 时 使 用 但 在 实 际 工 作 中, 往 往 是 两 种 方 法 联 合 使 用 气 体 化 学 吸 收 法 包 括 吸 收 体 积 法 吸 收 滴 定 法 吸 收 重 量 法 和 吸 收 比 色 法 等 一 吸 收 体 积 法 吸 收 体 积 法 是 利 用 气 体 的 化 学 特 性, 使 气 体 混 合 物 与 特 定 的 吸 收 剂 接 触, 混 合 气 体 中 被 测 组

5 第 三 节 吸 收 法 81 分 在 吸 收 剂 中 定 量 地 发 生 化 学 吸 收 如 果 在 吸 收 前 后 的 温 度 及 压 力 保 持 一 致, 则 吸 收 前 后 的 气 体 体 积 之 差 即 为 待 测 气 体 的 体 积, 由 此 可 求 出 被 测 组 分 在 气 体 试 样 中 的 体 积 分 数 此 方 法 主 要 用 于 常 量 气 体 的 测 定 1 畅 常 见 气 体 吸 收 剂 用 于 吸 收 气 体 的 化 学 试 剂 称 为 气 体 吸 收 剂 工 业 分 析 对 吸 收 剂 的 要 求 是 能 够 吸 收 试 样 气 体 中 的 一 种 或 几 种 组 分 ; 反 应 的 生 成 物 无 挥 发 性, 不 影 响 体 积 的 测 量 ; 生 成 物 不 沉 淀, 不 会 堵 塞 气 体 分 析 仪 管 道 ; 具 有 较 高 的 吸 收 能 力, 能 配 制 成 较 高 浓 度 的 溶 液 吸 收 剂 可 分 为 液 态 和 固 态 两 种, 常 用 的 是 液 态 吸 收 剂 下 面 介 绍 几 种 常 见 的 气 体 吸 收 剂 (1) 氢 氧 化 钾 溶 液 33 % 氢 氧 化 钾 溶 液 是 二 氧 化 碳 的 吸 收 剂, 其 吸 收 反 应 为 2KOH + CO2 K2 CO3 + H2 O 通 常 用 氢 氧 化 钾 而 不 用 氢 氧 化 钠, 因 为 浓 的 氢 氧 化 钠 溶 液 易 起 泡 沫, 并 且 吸 收 二 氧 化 碳 后 生 成 的 碳 酸 钠 不 容 易 溶 于 浓 氢 氧 化 钠 溶 液, 而 堵 塞 气 体 分 析 仪 管 道 1 ml 33 % 的 KO H 溶 液 能 吸 收 40 ml CO2 气 体, 适 用 于 中 等 浓 度 及 高 浓 度 CO2 的 测 定 H 2 S SO2 和 其 他 酸 性 气 体 也 能 被 氢 氧 化 钾 溶 液 吸 收, 在 测 定 时 必 须 预 先 除 去 (2) 焦 性 没 食 子 酸 钾 溶 液 焦 性 没 食 子 酸 钾 溶 液 是 最 常 用 的 氧 吸 收 剂 用 焦 性 没 食 子 酸 (1 敞 2 敞 3 三 羟 基 苯 ) 与 氢 氧 化 钾 作 用 可 生 成 焦 性 没 食 子 酸 钾 : C6 H3 (OH)3 + 3KOH C6 H3 (OK)3 + 3H2 O 焦 性 没 食 子 酸 钾 被 氧 化 生 成 六 氧 基 联 苯 钾 : 2C6 H3 (OK) O2 (KO)3 H2 C6 C6 H2 (OK)3 + H2 O 1 ml 焦 性 没 食 子 酸 钾 碱 性 溶 液 能 吸 收 8 ~ 12 ml O2, 其 吸 收 效 率 受 温 度 影 响 较 大 当 温 度 高 于 15, 吸 收 效 率 最 好 ; 当 温 度 降 低 到 0 时 几 乎 不 吸 收 因 为 吸 收 剂 显 碱 性, 所 以 测 定 氧 时 应 预 先 除 去 酸 性 气 体, 并 且 先 测 定 二 氧 化 碳, 后 测 定 氧 (3) 亚 铜 盐 溶 液 亚 铜 盐 的 盐 酸 溶 液 或 亚 铜 盐 的 氨 溶 液 是 一 氧 化 碳 的 吸 收 剂 一 氧 化 碳 与 氯 化 亚 铜 作 用 生 成 不 稳 定 的 配 合 物 Cu2 Cl2 2CO : Cu2 Cl2 + 2CO Cu2 Cl2 2CO 在 氨 性 溶 液 中, 进 一 步 发 生 反 应 : Cu2 Cl2 2CO + 4NH3 + 2H2 O Cu2 (COONH4 )2 + 2NH4 Cl 1 ml 亚 铜 盐 氨 性 溶 液 可 以 吸 收 16 ml 一 氧 化 碳 氧 及 酸 性 气 体 都 能 被 亚 铜 盐 氨 溶 液 吸 收, 在 测 定 一 氧 化 碳 时 均 应 预 先 除 去 也 可 用 亚 铜 盐 的 盐 酸 溶 液 吸 收 一 氧 化 碳, 但 其 吸 收 效 果 不 及 亚 铜 盐 氨 性 溶 液 小 知 识 用 亚 铜 盐 氨 性 溶 液 吸 收 一 氧 化 碳 后 的 剩 余 气 体 中 常 混 有 氨 气, 影 响 气 体 的 体 积, 在 测 量 剩 余 气 体 体 积 之 前, 应 将 气 体 通 过 硫 酸 溶 液 以 除 去 氨 因 此 在 气 体 吸 收 装 置 中 要 增 加 硫 酸 溶 液 的 吸 收 瓶 尽 管 亚 铜 盐 的 盐 酸 溶 液 吸 收 一 氧 化 碳 后, 同 样 需 要 碱 性 溶 液 吸 收 挥 发 出 的 氯 化 氢 气 体, 但 可 以 利 用 吸 收 二 氧 化 碳 的 氢 氧 化 钾 吸 收 瓶, 与 氨 性 溶 液 相 比 这 是 亚 铜 盐 盐 酸 溶 液 的 优 点 (4) 饱 和 溴 水 或 硫 酸 汞 硫 酸 银 的 硫 酸 溶 液 它 们 是 不 饱 和 烃 的 吸 收 剂 在 气 体 分 析 中 不

6 82 第 三 章 气 体 分 析 与 工 业 废 气 的 测 定 饱 和 烃 通 常 是 指 烯 烃 炔 烃 苯 甲 苯 等 溴 能 和 不 饱 和 烃 发 生 加 成 反 应 并 生 成 液 态 的 各 种 饱 和 溴 化 物 : CH2 CH2 + Br2 CH2 Br CH2 Br CH CH + 2Br2 CHBr2 CHBr2 在 实 验 条 件 下, 苯 不 能 与 溴 反 应, 但 能 缓 慢 地 溶 解 于 溴 水 中, 所 以 苯 也 可 一 起 被 测 定 用 饱 和 溴 水 吸 收 不 饱 和 烃 后, 余 气 中 含 有 溴 蒸 气, 用 浓 碱 溶 液 除 去 由 于 溴 水 具 有 氧 化 性, 因 此 在 吸 收 前 应 将 气 体 中 的 还 原 性 物 质 预 先 除 去 2 畅 混 合 气 体 的 吸 收 顺 序 一 种 吸 收 剂 往 往 能 吸 收 多 种 气 体 组 分 因 此, 混 合 气 体 的 测 定 中, 必 须 合 理 确 定 吸 收 顺 序, 以 消 除 干 扰, 提 高 测 定 结 果 的 准 确 度 例 如, 半 水 煤 气 中 的 主 要 成 分 有 CO2 O2 CO C H4 H 2 N2 不 饱 和 烃 等 根 据 所 选 用 吸 收 剂 的 性 质, 在 进 行 半 水 煤 气 分 析 时, 应 按 如 下 顺 序 进 行 吸 收 1 33 % 氢 氧 化 钾 溶 液 吸 收 半 水 煤 气 中 的 二 氧 化 碳 ; 2 饱 和 溴 水 溶 液 吸 收 半 水 煤 气 中 的 不 饱 和 烃 ; 3 焦 性 没 食 子 酸 钾 碱 性 溶 液 吸 收 半 水 煤 气 中 的 氧 气 ; 4 氯 化 亚 铜 的 氨 性 溶 液 吸 收 半 水 煤 气 中 的 一 氧 化 碳 ; 甲 烷 和 氢 气 用 燃 烧 法 测 定, 氮 气 通 过 计 算 法 求 得 想 一 想 上 述 吸 收 顺 序 为 什 么 是 二 氧 化 碳 不 饱 和 烃 氧 气 一 氧 化 碳? 二 吸 收 滴 定 法 吸 收 滴 定 法 是 用 吸 收 剂 将 被 测 组 分 吸 收 完 全 后, 用 滴 定 的 方 法 测 量 生 成 物 的 量 或 剩 余 吸 收 剂 的 量, 从 而 计 算 出 被 测 组 分 含 量 吸 收 滴 定 法 广 泛 地 运 用 于 气 体 分 析 中, 主 要 用 于 微 量 气 体 组 分 的 测 定, 也 可 以 进 行 没 有 合 适 封 闭 液 的 常 量 气 体 组 分 测 定 三 吸 收 重 量 法 吸 收 重 量 法 是 用 吸 收 剂 将 被 测 组 分 吸 收 完 全 后, 根 据 吸 收 剂 增 加 的 质 量, 计 算 待 测 气 体 的 含 量 此 法 主 要 用 于 微 量 气 体 组 分 的 测 定, 也 可 进 行 常 量 气 体 组 分 的 测 定 液 体 或 固 体 试 样 中 的 被 测 组 分, 经 化 学 反 应 转 变 为 气 体 物 质 后, 也 可 用 吸 收 重 量 法 测 定 想 一 想 液 体 或 固 体 试 样 用 气 体 方 法 测 量, 其 测 量 和 计 算 方 法 有 什 么 不 同? 例 如, 测 定 烟 煤 中 的 碳 氢 元 素 含 量 时, 先 将 试 样 在 高 温 炉 中 燃 烧, 使 碳 转 化 为 二 氧 化 碳, 氢 转 化 为 水 蒸 气 将 生 成 的 气 体 导 入 已 准 确 称 量 的 装 有 高 氯 酸 镁 的 吸 收 管 中, 水 蒸 气 被 高 氯 酸 镁 吸 收 后, 再 称 取 高 氯 酸 镁 吸 收 管 的 质 量, 根 据 其 增 重, 即 可 计 算 出 氢 的 含 量 从 高 氯 酸 镁 吸 收 管 流 出 的 剩 余 气 体 则 导 入 已 准 确 称 量 的 装 有 碱 石 棉 的 吸 收 管 中, 吸 收 二 氧 化 碳 后 称 取 质 量, 可 计 算 出 碳 的 含 量

7 第 四 节 燃 烧 法 83 四 吸 收 比 色 法 吸 收 比 色 法 是 使 混 合 气 体 通 过 固 体 或 液 体 吸 收 剂, 待 测 气 体 被 吸 收, 使 吸 收 剂 产 生 不 同 的 颜 色 ( 或 吸 收 后 再 作 显 色 反 应 ), 其 颜 色 的 深 浅 与 待 测 气 体 的 含 量 成 正 比, 通 过 比 色 可 测 出 待 测 气 体 的 含 量 此 法 主 要 用 于 微 量 气 体 组 分 含 量 的 测 定 例 如, 测 定 混 合 气 体 中 微 量 乙 炔 时, 使 混 合 气 体 通 过 亚 铜 盐 的 氨 溶 液 吸 收 剂 乙 炔 被 吸 收, 生 成 乙 炔 铜 的 紫 红 色 胶 体 溶 液 : 2C2 H2 + Cu2 Cl2 2CH CCu + 2HCl 其 颜 色 的 深 浅 与 乙 炔 的 含 量 成 正 比 进 行 比 色 测 定, 可 得 到 乙 炔 的 含 量 大 气 中 的 二 氧 化 硫 氮 氧 化 物 等 均 是 采 用 吸 收 比 色 法 进 行 测 定 在 比 色 法 中 还 常 用 检 测 管 法 检 测 管 是 一 根 内 径 为 2 ~ 4 mm 的 玻 璃 管, 以 试 剂 浸 泡 过 的 颗 粒 状 硅 胶 或 素 陶 瓷 制 成 检 气 剂 填 充 于 该 玻 璃 管 中, 管 两 端 封 口 常 用 的 检 测 管 有 硫 化 氢 氨 一 氧 化 碳 氮 氧 化 物 等, 每 种 气 体 的 检 测 管 可 分 为 不 同 浓 度 类 型 使 用 检 测 管 时, 在 现 场 将 检 测 管 的 两 端 折 断, 气 体 进 口 的 一 端 连 接 气 体 采 样 器 ( 带 三 通 旋 塞 的 100 ml 注 射 器 ), 使 一 定 量 的 气 体 通 过 检 气 管, 在 管 内 检 气 剂 即 与 待 测 气 体 发 生 反 应 而 形 成 一 着 色 层, 根 据 颜 色 的 深 浅 ( 比 色 型 检 测 管 ) 或 变 色 柱 的 长 短 ( 比 长 型 检 测 管 ), 在 检 测 管 上 读 出 被 测 组 分 的 含 量 例 如, 测 定 空 气 中 的 硫 化 氢 含 量, 用 40 ~ 60 目 的 硅 胶 做 载 体, 吸 附 醋 酸 铅 试 剂 后 制 成 检 气 剂 填 充 于 检 测 管 中, 当 待 测 空 气 通 过 检 测 管 时, 空 气 中 的 硫 化 氢 被 吸 收, 生 成 硫 化 铅 黑 色 层 : Pb(Ac)2 + H2 S PbS + 2HAc 其 变 色 长 度 与 空 气 中 硫 化 氢 的 含 量 成 正 比, 根 据 变 色 长 度 在 检 测 管 上 读 出 硫 化 氢 的 含 量 检 测 管 法 的 仪 器 简 单, 操 作 简 便, 便 于 携 带, 对 微 量 气 体 能 迅 速 检 出, 有 一 定 的 准 确 度, 气 体 的 选 择 性 也 相 当 高, 适 用 于 现 场 分 析, 但 一 般 不 适 用 于 高 浓 度 气 体 组 分 的 定 量 测 定 第 四 节 燃 烧 法 一 可 燃 性 气 体 的 燃 烧 方 法 有 些 可 燃 性 气 体 没 有 很 好 的 吸 收 剂 ( 如 氢 气 和 甲 烷 等 ), 不 能 用 吸 收 法 进 行 测 定, 只 能 用 燃 烧 法 进 行 测 定 当 可 燃 性 气 体 燃 烧 时, 其 体 积 发 生 缩 减, 同 时 产 生 一 定 体 积 的 二 氧 化 碳, 它 们 都 与 原 来 的 可 燃 性 气 体 有 一 定 的 比 例 关 系, 根 据 它 们 之 间 的 定 量 关 系, 可 分 别 计 算 出 各 种 可 燃 性 气 体 组 分 的 含 量 ( 一 ) 气 体 燃 烧 后 体 积 和 组 分 变 化 1 畅 氢 气 燃 烧 后 气 体 体 积 与 组 分 的 变 化 氢 气 的 燃 烧 反 应 式 为 2H2 + O2 (2 体 积 ) (1 体 积 ) 2H2 O (0 体 积 ) 2 体 积 的 氢 与 1 体 积 的 氧 经 燃 烧 后, 生 成 零 体 积 的 水 ( 水 在 常 温 下 是 液 体, 其 体 积 与 气 体 相 比 可 以 忽 略 不 计 ) 在 反 应 中 有 3 体 积 的 气 体 消 失, 其 中 2 体 积 是 氢, 故 氢 的 体 积 是 缩 小 体 积 数

8 84 第 三 章 气 体 分 析 与 工 业 废 气 的 测 定 的 2/3 设 缩 小 的 体 积 为 V sj, 则 燃 烧 前 氢 的 体 积 V( H 2 ) 为 V( H 2 ) = 2 3 V sj 或 V sj = 3 2 V( H 2 ) 2 畅 甲 烷 燃 烧 后 气 体 体 积 与 组 分 的 变 化 甲 烷 的 燃 烧 反 应 式 为 CH4 + 2O2 (1 体 积 ) (2 体 积 ) CO2 + 2H2 O (1 体 积 ) (0 体 积 ) 1 体 积 的 甲 烷 与 2 体 积 的 氧 燃 烧 后, 生 成 1 体 积 的 二 氧 化 碳 和 零 体 积 的 液 态 水 反 应 后 由 原 3 体 积 的 气 体 变 成 1 体 积 的 气 体, 缩 小 了 2 体 积 缩 小 的 体 积 相 当 于 甲 烷 体 积 的 2 倍, 则 燃 烧 前 甲 烷 的 体 积 V(C H4 ) 为 : V(C H4 ) = 1 2 V sj 或 V sj = 2 V(C H4 ) 甲 烷 燃 烧 后, 产 生 与 甲 烷 同 体 积 的 二 氧 化 碳, 则 燃 烧 生 成 的 二 氧 化 碳 体 积 V(CO2 ) 为 3 畅 一 氧 化 碳 燃 烧 后 气 体 体 积 与 组 分 的 变 化 一 氧 化 碳 燃 烧, 按 下 式 进 行 : V(CO2 ) = V(C H4 ) 2CO + O2 (2 体 积 ) (1 体 积 ) 2CO2 (2 体 积 ) 2 体 积 的 一 氧 化 碳 与 1 体 积 的 氧 燃 烧 后, 生 成 2 体 积 的 二 氧 化 碳, 由 原 来 的 3 体 积 变 为 2 体 积, 减 少 1 体 积, 即 缩 小 的 体 积 相 当 于 原 来 的 一 氧 化 碳 体 积 的 1/2 则 燃 烧 前 一 氧 化 碳 的 体 积 V(CO) 为 V(CO) = 2 V sj 或 V sj = 1 2 V(CO) 一 氧 化 碳 燃 烧 后, 产 生 与 一 氧 化 碳 同 体 积 的 二 氧 化 碳 : V(CO2 ) = V(CO) 由 此 可 见, 在 某 一 可 燃 气 体 内 通 入 氧 气, 使 之 燃 烧, 测 量 其 体 积 的 缩 减 和 在 燃 烧 反 应 中 所 生 成 的 二 氧 化 碳 体 积, 即 可 以 计 算 出 原 可 燃 性 气 体 的 体 积, 并 可 进 一 步 计 算 其 在 混 合 气 体 中 的 体 积 分 数 练 一 练 100 ml 的 混 合 气 体 中 含 有 H2 CO CH4 各 10 ml, 通 入 足 量 的 空 气 燃 烧 后, 体 积 共 缩 减 多 少? ( 二 ) 燃 烧 方 法 可 燃 性 气 体 的 燃 烧 常 用 的 方 法 有 三 种 1 畅 爆 炸 法 可 燃 性 气 体 与 空 气 或 氧 气 混 合, 当 二 者 浓 度 达 到 一 定 比 例 时, 受 热 ( 或 通 火 花 ) 能 引 起 爆 炸

9 第 四 节 燃 烧 法 85 爆 炸 是 燃 烧 的 一 种 方 式, 其 特 点 是 在 很 短 时 间 内 完 成 全 部 反 应 各 种 气 体 能 够 爆 炸 燃 烧 的 浓 度 有 一 定 的 范 围, 这 个 范 围 称 为 爆 炸 极 限 爆 炸 极 限 分 为 爆 炸 上 限 和 爆 炸 下 限 爆 炸 上 限 是 指 可 燃 气 体 能 引 起 爆 炸 的 最 高 含 量 ; 爆 炸 下 限 是 指 可 燃 性 气 体 能 引 起 爆 炸 的 最 低 含 量 常 见 可 燃 性 气 体 在 空 气 中 的 爆 炸 极 限 见 表 3 1 表 3 1 常 见 可 燃 性 气 体 在 空 气 中 的 爆 炸 极 限 气 体 化 学 式 下 限 上 限 气 体 化 学 式 下 限 上 限 甲 烷 CH4 5 畅 0 15 畅 0 丁 烯 C4 H8 1 畅 7 9 畅 0 一 氧 化 碳 CO 12 畅 5 74 畅 2 戊 烷 C5 H12 1 畅 4 8 畅 0 甲 醇 CH3 OH 6 畅 0 37 畅 0 戊 烯 C5 H10 1 畅 6 二 硫 化 碳 CS2 1 畅 0 己 烷 C6 H14 1 畅 3 乙 烷 C2 H6 3 畅 2 12 畅 5 苯 C6 H6 1 畅 4 8 畅 0 乙 烯 C2 H4 2 畅 8 28 畅 6 庚 烷 C7 H16 1 畅 1 乙 炔 C2 H2 2 畅 6 80 畅 5 甲 苯 C7 H8 1 畅 2 7 畅 0 乙 醇 C2 H5 OH 3 畅 5 19 畅 0 辛 烷 C8 H18 1 畅 0 丙 烷 C3 H8 2 畅 4 9 畅 5 氢 H2 4 畅 1 74 畅 2 丙 烯 C3 H6 2 畅 0 11 畅 1 硫 化 氢 H2 S 4 畅 3 45 畅 5 丁 烷 C4 H10 1 畅 9 8 畅 5 氨 NH3 15 畅 畅 缓 慢 燃 烧 法 可 燃 性 气 体 与 空 气 混 合, 当 可 燃 性 气 体 的 浓 度 小 于 其 爆 炸 下 限 时, 经 过 炽 热 的 铂 丝 能 引 起 可 燃 气 体 缓 慢 燃 烧, 故 称 为 缓 慢 燃 烧 法 可 燃 性 气 体 与 空 气 或 氧 气 的 混 合 比 例 应 小 于 其 爆 炸 下 限, 以 免 产 生 爆 炸 危 险 当 可 燃 性 气 体 的 浓 度 大 于 其 爆 炸 上 限 时, 则 氧 气 量 不 足, 可 燃 性 气 体 不 能 完 全 燃 烧 缓 慢 燃 烧 法 适 用 于 可 燃 性 气 体 组 分 浓 度 较 低 的 混 合 气 体 及 空 气 中 可 燃 性 组 分 的 测 定 3 畅 氧 化 铜 燃 烧 法 高 温 状 态 的 氧 化 铜 具 有 氧 化 性, 氢 气 一 氧 化 碳 甲 烷 等 可 燃 性 气 体 与 之 接 触 时, 能 发 生 缓 慢 燃 烧 将 可 燃 性 气 体 在 一 定 温 度 下 通 过 氧 化 铜 燃 烧 管, 在 燃 烧 管 中 可 燃 性 气 体 与 氧 化 铜 进 行 反 应 氧 化 铜 燃 烧 法 的 特 点 在 于 被 分 析 的 气 体 中 不 必 加 入 为 燃 烧 所 需 的 氧 气 氢 和 一 氧 化 碳 在 280 左 右 可 在 氧 化 铜 上 燃 烧, 甲 烷 在 600 以 上 在 氧 化 铜 上 可 以 燃 烧 完 全 反 应 如 下 : H2 + CuO Cu + H2 O CO + CuO Cu + CO2 CH4 + 4CuO 4Cu + CO2 + 2H2 O 由 于 在 测 定 过 程 中 不 需 另 外 加 入 氧 气 或 空 气, 可 以 减 少 测 量 气 体 的 次 数, 从 而 减 少 误 差 二 燃 烧 法 的 计 算 ( 一 ) 一 元 可 燃 性 气 体 燃 烧 后 的 计 算 如 果 气 体 混 合 物 中 只 含 有 一 种 可 燃 性 气 体, 测 定 过 程 和 计 算 都 比 较 简 单 先 用 吸 收 法 除 去

10 86 第 三 章 气 体 分 析 与 工 业 废 气 的 测 定 其 他 组 分 ( 如 二 氧 化 碳 氧 等 ), 再 取 一 定 量 的 剩 余 气 体 ( 或 全 部 ), 加 入 一 定 量 的 空 气 使 之 燃 烧 燃 烧 后, 测 出 其 体 积 的 缩 减 及 生 成 的 二 氧 化 碳 体 积 根 据 燃 烧 法 的 原 理, 计 算 出 可 燃 性 气 体 的 含 量 例 3 1 有 CO2 CH4 N2 的 混 合 气 体 75 畅 00 ml, 用 吸 收 法 测 定 CO2 后, 通 入 空 气 使 剩 余 气 体 燃 烧, 燃 烧 后 的 气 体 用 氢 氧 化 钾 溶 液 吸 收, 测 得 生 成 的 CO2 φ(ch4 ) 解 : 甲 烷 的 燃 烧 反 应 为 CH4 + 2O2 甲 烷 燃 烧 时 生 成 CO2 体 积 等 于 混 合 气 体 中 甲 烷 的 体 积, 即 的 体 积 为 15 畅 00 ml, 计 算 混 合 气 体 中 甲 烷 的 体 积 分 数 CO2 + 2H2 O V(CH4 ) = V(CO2 ) = 15 畅 00 ml 所 以 φ(ch4 ) = 15 畅 畅 % = 20 畅 00 % 例 3 2 有 CO 和 N2 的 混 合 气 体 80 畅 00 ml, 加 空 气 燃 烧 后 测 得 其 体 积 减 少 8 畅 00 ml, 求 CO 在 混 合 气 体 中 的 体 积 分 数 φ(co) 解 :CO 在 空 气 中 的 燃 烧 反 应 为 2CO + O2 CO 燃 烧 时 其 体 积 的 缩 减 为 混 合 气 体 中 CO 体 积 的 1/2, 则 2CO2 ( 二 ) 二 元 可 燃 性 气 体 混 合 物 燃 烧 后 的 计 算 V(CO) = 2Vsj V(CO) = 2 8 畅 00 ml = 16 畅 00 ml φ(co) = 16 畅 畅 % = 20 畅 00 % 如 果 气 体 混 合 物 中 含 有 两 种 可 燃 性 气 体 组 分, 先 用 吸 收 法 除 去 干 扰 组 分, 再 取 一 定 量 的 剩 余 气 体 ( 或 全 部 ) 加 入 过 量 的 空 气, 使 之 进 行 燃 烧 燃 烧 后, 测 量 其 体 积 缩 减 生 成 二 氧 化 碳 的 体 积, 根 据 燃 烧 法 的 基 本 原 理, 列 出 二 元 一 次 方 程 组, 解 其 方 程, 即 可 得 出 可 燃 性 气 体 的 体 积 并 计 算 出 混 合 气 体 中 的 可 燃 性 气 体 的 体 积 分 数 1 畅 一 氧 化 碳 和 甲 烷 的 混 合 物 一 氧 化 碳 和 甲 烷 气 体 混 合 物 的 燃 烧 反 应 为 2CO + O2 CH4 + 2O2 2CO2 CO2 + 2H2 O 燃 烧 后, 由 一 氧 化 碳 所 引 起 的 体 积 缩 减 应 为 原 一 氧 化 碳 体 积 V(CO) 的 1/2 由 甲 烷 所 引 起 的 体 积 缩 减 应 为 原 甲 烷 体 积 V(C H4 ) 的 2 倍 而 燃 烧 后, 测 得 的 应 为 其 总 体 积 的 缩 减 V sj 所 以 V sj = 1 V(CO) + 2 V(C H 4 ) 2 由 于 一 氧 化 碳 和 甲 烷 燃 烧 后, 生 成 与 原 一 氧 化 碳 和 甲 烷 等 体 积 的 二 氧 化 碳, 而 经 燃 烧 后, 测 得 的 应 为 总 二 氧 化 碳 的 体 积 V(CO2 ) 所 以 由 以 上 两 个 方 程, 解 得 : V(CO2 ) = V(CO) + V(C H4 ) V(CO) = 1 [4 V(CO2 ) - 2 V sj ] 3

11 第 四 节 燃 烧 法 87 V(C H4 ) = 1 [2 V sj - V(CO2 )] 3 例 3 3 有 CO CH4 N2 的 混 合 气 体 30 畅 00 ml, 加 入 过 量 的 空 气, 经 燃 烧 后, 测 得 其 体 积 缩 减 为 19 畅 50 ml, 生 成 CO2 12 畅 00 ml, 计 算 混 合 气 体 中 各 组 分 的 体 积 分 数 解 : 根 据 燃 烧 法 的 基 本 原 理 及 题 意 得 : 解 方 程 得 : Vsj = 1 2 V(CO) + 2V(CH4 ) = 19 畅 50 ml V(CO2 ) = V(CO) + V(CH4 ) = 12 畅 00 ml V(CH4 ) = 9 畅 00 ml V(CO) = 3 畅 00 ml V(N2 ) = (30 畅 00-9 畅 00-3 畅 00)mL = 18 畅 00 ml 则 φ(co) = 3 畅 畅 % = 10 畅 00 % 2 畅 氢 和 甲 烷 混 合 物 氢 和 甲 烷 气 体 混 合 物 的 燃 烧 反 应 为 φ(ch4 ) = 9 畅 畅 % = 30 畅 00 % φ(n2 ) = 18 畅 畅 % = 60 畅 00 % 2H2 + O2 CH4 + 2O2 2H2 O CO2 + 2H2 O 燃 烧 后, 由 氢 所 引 起 的 体 积 缩 减 为 原 氢 体 积 V( H 2 ) 的 3/2 由 甲 烷 所 引 起 的 体 积 缩 减 为 原 甲 烷 体 积 V(C H4 ) 的 2 倍 而 燃 烧 后 测 得 的 是 其 总 体 积 缩 减 V sj 所 以 V sj = 2 V( H 2 ) + 2 V(C H4 ) 3 由 于 甲 烷 在 燃 烧 时 生 成 二 氧 化 碳 的 体 积 与 原 甲 烷 的 体 积 相 等, 而 氢 则 反 应 生 成 水 所 以 V(CO2 ) = V(C H4 ) 解 联 立 方 程 得 : V(C H4 ) = V(CO2 ) V( H 2 ) = 2 V sj - 4 V(CO2 ) 3 例 3 4 有 氢 气 甲 烷 混 合 气 体 10 畅 00 ml, 在 过 量 氧 气 中 燃 烧, 体 积 缩 减 了 18 畅 00 ml, 生 成 CO2 的 体 积 V(CO2 ) 为 6 畅 00 ml, 求 混 合 气 中 各 组 分 的 体 积 分 数 解 : 根 据 燃 烧 法 基 本 原 理 和 题 意 得 : Vsj = 3 V(H2 ) + 2V(CH4 ) 2 代 入 数 据, 解 方 程 得 : V(CO2 ) = V(CH4 ) V(CH4 ) = V(CO2 ) = 6 畅 00 ml V(H2 ) = 2 3 [Vsj - 2V(CH4 )] = 2 3 (18 畅 畅 00) ml = 4 畅 00 ml φ(ch4 ) = 6 畅 畅 % = 60 畅 00 % φ(h2 ) = 4 畅 畅 % = 40 畅 00 %

12 88 第 三 章 气 体 分 析 与 工 业 废 气 的 测 定 想 一 想 如 果 气 体 混 合 物 同 时 含 有 CO H2 CH4, 应 该 如 何 进 行 测 量? 第 五 节 其 他 气 体 分 析 方 法 一 气 相 色 谱 法 气 相 色 谱 法 是 一 种 在 工 业 分 析 上 得 到 普 遍 运 用 的 分 离 分 析 方 法, 它 具 有 高 效 能 高 选 择 性 高 灵 敏 度 分 析 速 度 快 和 应 用 范 围 广 等 特 点 在 化 学 工 业 中, 从 原 料 半 成 品 到 成 品 的 分 析 很 多 是 采 用 气 相 色 谱 法 进 行 分 析 的, 如 半 水 煤 气 组 分 的 测 定 二 电 导 法 气 体 试 样 通 过 相 应 的 吸 收 液 后, 吸 收 液 由 于 吸 收 了 被 测 组 分, 溶 液 的 电 导 率 发 生 了 变 化, 电 导 率 变 化 的 大 小 与 被 吸 收 气 体 的 组 成 及 含 量 有 关, 利 用 电 导 率 与 物 质 含 量 之 间 的 关 系, 可 测 定 物 质 的 含 量 例 如, 用 氢 氧 化 钠 溶 液 吸 收 二 氧 化 碳 气 体 生 成 碳 酸 钠, 溶 液 的 电 导 率 下 降, 根 据 溶 液 的 电 导 率 变 化 的 程 度 可 计 算 出 气 体 中 的 二 氧 化 碳 含 量 电 导 法 也 适 用 于 一 氧 化 碳 二 氧 化 硫 硫 化 氢 氧 气 盐 酸 蒸 汽 等 气 体 组 分 的 测 定 三 库 仑 法 库 仑 法 是 通 过 测 量 电 荷 量 的 方 法 确 定 组 分 含 量 的, 可 用 于 痕 量 组 分 的 分 析, 如 金 属 中 碳 硫 等 的 气 体 分 析, 环 境 分 析 中 的 二 氧 化 硫 臭 氧 二 氧 化 氮 等 的 分 析 四 热 导 气 体 分 析 热 导 气 体 分 析 是 基 于 不 同 气 体 具 有 不 同 的 热 导 率 以 及 混 合 气 体 热 导 率 随 其 被 测 成 分 含 量 变 化 这 一 物 理 特 性 为 基 础 而 建 立 起 来 的 方 法 适 用 于 非 防 爆 场 合 的 H 2 CO2 Ar SO2 等 气 体 的 在 线 分 析 如 果 把 两 根 相 同 的 金 属 丝 ( 如 铂 金 丝 ) 用 电 流 加 热 到 同 样 的 温 度, 将 其 中 一 根 金 属 丝 插 在 某 一 种 气 体 中, 另 一 金 属 丝 插 在 另 一 种 气 体 中, 由 于 两 种 气 体 的 导 热 性 不 同, 这 两 根 金 属 丝 的 温 度 改 变 就 不 一 样 随 着 温 度 的 变 化, 电 阻 也 相 应 地 发 生 变 化, 所 以, 只 要 测 出 金 属 丝 的 电 阻 变 化 值, 就 能 确 定 待 测 气 体 的 含 量 如 在 氧 气 厂 ( 空 气 分 馏 ) 中 就 广 泛 采 用 此 方 法 五 激 光 雷 达 技 术 激 光 雷 达 是 利 用 激 光 光 束 的 背 向 散 射 光 谱, 检 测 大 气 中 某 些 组 分 浓 度 的 装 置 该 技 术 成 功 地 应 用 于 钢 铁 冶 金 石 化 环 保 航 天 等 企 业 的 生 产 检 测 安 全 控 制, 真 正 实 现 了 无 需 采 样 预 处 理 ( 或 简 单 的 预 处 理 ) 以 及 现 场 实 时 连 续 的 检 测 和 分 析, 特 别 适 合 于 国 内 水 泥 行 业 高 温 多 粉 尘 多 水 分 环 境 下 的 气 体 检 测 常 检 测 的 组 分 有 SO2 N O2 C2 H4 CO2 H 2 N O H 2 S C H4 H 2 O 等 所 达 到 浓 度 的 灵 敏 度 在 1 km 内 为 2 ~ 3 μl/l, 个 别 工 作 利 用 共 振 拉 曼 效 应 曾 在 2 ~ 3 km 高

13 第 六 节 气 体 分 析 仪 器 89 空 中 测 得 O2 和 SO2 的 浓 度, 灵 敏 度 分 别 为 0 畅 005 μl/l 和 0 畅 05 μl/l 第 六 节 气 体 分 析 仪 器 气 体 化 学 分 析 法 所 使 用 的 仪 器 主 要 有 奥 氏 气 体 分 析 仪 和 苏 式 气 体 分 析 仪 它 们 的 结 构 随 其 用 途 和 仪 器 型 号 的 不 同 而 有 所 不 同, 但 基 本 原 理 一 致 一 仪 器 的 基 本 部 件 1 畅 量 气 管 量 气 管 是 测 量 气 体 体 积 的 部 件, 用 玻 璃 管 制 成, 容 积 一 般 为 100 ml 量 气 管 的 类 型 有 单 臂 式 和 双 臂 式 两 类 (1) 单 臂 式 量 气 管 最 简 单 的 量 气 管 是 直 式, 是 一 支 容 积 为 100 ml 有 刻 度 的 玻 璃 管, 分 度 值 为 0 畅 2 ml, 可 读 出 100 ml 范 围 内 的 体 积 示 值 量 气 管 的 末 端 用 橡 皮 管 与 水 准 瓶 相 连, 上 端 与 梳 形 管 上 的 三 通 旋 塞 相 连 接 (2) 双 臂 式 量 气 管 总 体 积 为 100 ml, 左 臂 由 4 个 20 ml 的 玻 璃 球 组 成, 右 臂 是 带 有 分 度 值 为 0 畅 1 ml 的 20 ml 细 管, 可 测 量 100 ml 以 内 的 气 体 体 积 (3) 量 气 管 的 使 用 改 变 三 通 旋 塞 的 通 路, 提 高 或 降 低 水 准 瓶 的 位 置, 即 能 将 气 体 排 出 或 吸 入 量 气 管 中 当 水 准 瓶 升 高 时, 液 面 上 升, 可 将 量 气 管 中 的 气 体 排 出 当 水 准 瓶 降 低 时 液 面 下 降, 将 气 体 吸 入 量 气 管 读 数 时, 应 将 量 气 管 的 液 面 与 水 准 瓶 的 液 面 对 齐, 读 出 量 气 管 上 的 读 数, 即 为 气 体 的 体 积 2 畅 水 准 瓶 和 封 闭 液 在 气 体 测 量 中, 用 胶 皮 管 将 水 准 瓶 与 量 气 管 相 连, 用 于 调 节 量 气 管 中 液 位 的 高 低, 保 持 量 气 管 中 的 压 力 为 标 准 大 气 压 力 水 准 瓶 中 注 有 封 闭 液, 其 作 用 是 使 气 体 吸 入 或 排 出 量 气 管 吸 收 瓶 爆 炸 瓶 燃 烧 管 等, 并 使 气 体 处 于 封 闭 系 统 中 封 闭 液 不 得 吸 收 气 体 中 的 任 一 组 分, 使 用 前 要 用 待 测 气 体 通 入 封 闭 液 至 溶 解 达 到 饱 和, 以 防 气 体 在 测 定 过 程 中 溶 入 封 闭 液 封 闭 液 可 以 是 水 盐 类 或 酸 的 水 溶 液, 也 可 以 用 甘 油 或 汞 3 畅 吸 收 瓶 气 体 分 析 中 用 于 盛 放 吸 收 剂 的 仪 器 称 为 吸 收 瓶 吸 收 瓶 一 般 为 玻 璃 材 质, 分 为 作 用 部 分 和 承 受 部 分 作 用 部 分 经 旋 塞 与 梳 形 管 相 连, 承 受 部 分 与 大 气 相 通, 二 者 可 以 并 列, 也 可 以 上 下 排 列, 还 可 以 一 部 分 置 于 另 一 部 分 之 内 每 部 分 的 体 积 应 比 量 气 管 大, 约 为 120 ~ 150 ml 吸 收 瓶 按 照 结 构 不 同 可 分 为 接 触 式 和 鼓 泡 式 两 种 接 触 式 吸 收 瓶 的 作 用 部 分 有 许 多 紧 密 排 列 的 细 玻 璃 管, 用 来 增 加 气 体 与 吸 收 剂 的 接 触 面 积 鼓 泡 式 吸 收 瓶 的 作 用 部 分 有 一 气 泡 喷 管, 气 体 进 入 作 用 部 分 后, 经 气 泡 喷 管 被 分 散 成 细 小 的 气 泡, 增 加 了 气 体 与 吸 收 剂 的 接 触 面 积 接 触 式 吸 收 瓶 适 用 于 黏 滞 性 较 大 的 吸 收 液, 鼓 泡 式 吸 收 瓶 适 用 于 黏 滞 性 较 小 的 吸 收 液 4 畅 梳 形 管 和 旋 塞 梳 形 管 是 连 接 量 气 管 吸 收 瓶 及 燃 烧 管 的 部 件 旋 塞 用 于 控 制 气 体 的 流 动 路 线 5 畅 燃 烧 仪 器 (1) 爆 炸 瓶 爆 炸 瓶 是 一 个 球 形 厚 壁 的 玻 璃 容 器 ( 见 图 3 4), 在 球 的 上 端 熔 封 两 根 铂 金 丝

14 90 第 三 章 气 体 分 析 与 工 业 废 气 的 测 定 作 为 电 极, 铂 丝 的 外 端 经 感 应 线 圈 与 电 源 连 接 220 V 交 流 电 通 过 感 应 线 圈 产 生 高 压 电 加 到 铂 电 极 上, 在 铂 电 极 间 隙 产 生 火 花, 引 起 可 燃 性 气 体 爆 炸 性 燃 烧 爆 炸 瓶 外 应 有 防 护 装 置, 防 止 玻 璃 碎 片 迸 溅 伤 人 (2) 缓 慢 燃 烧 管 缓 慢 燃 烧 管 的 结 构 见 图 3 5, 分 为 作 用 部 分 与 承 受 部 分, 上 下 排 列 可 燃 性 气 体 在 作 用 部 分 燃 烧, 承 受 部 分 用 以 承 受 自 作 用 部 分 排 出 的 封 闭 液 由 承 受 部 分 底 部 直 至 作 用 部 分 上 部, 贯 穿 一 支 玻 璃 管, 玻 璃 管 的 上 端 口 外 熔 封 有 一 段 铂 丝, 铂 丝 的 两 端 与 熔 封 在 玻 璃 管 中 的 两 根 铜 丝 相 连, 铜 丝 的 另 一 端 通 过 一 个 适 当 的 变 压 器 与 电 源 相 连, 混 合 气 体 引 入 作 用 部 分, 通 电 后 铂 丝 炽 热, 混 合 气 体 在 铂 丝 的 附 近 缓 慢 燃 烧 (3) 氧 化 铜 燃 烧 管 氧 化 铜 燃 烧 管 由 石 英 制 成 ( 见 图 3 6), 将 氧 化 铜 装 在 燃 烧 管 的 中 部, 用 电 炉 加 热, 然 后 使 气 体 往 返 通 过 燃 烧 管 而 燃 烧 燃 烧 空 间 长 度 约 为 10 cm, 管 内 径 为 6 mm 图 3 4 爆 炸 瓶 图 3 5 缓 慢 燃 烧 瓶 1 作 用 部 分 ;2 承 受 部 分 ;3 铂 丝 ; 4 导 线 ;5 玻 璃 管 ;6 水 套 图 3 6 氧 化 铜 燃 烧 管 二 气 体 分 析 仪 器 将 上 述 基 本 部 件 组 合 起 来, 可 以 构 成 奥 氏 (QF190 型 ) 气 体 分 析 仪 和 苏 式 (B T H) 型 气 体 分 析 仪 等 1 畅 改 良 式 奥 氏 (Q F190 型 ) 气 体 分 析 仪 改 良 式 奥 氏 气 体 分 析 仪 的 结 构 见 图 3 7, 是 由 1 支 量 气 管 4 个 吸 收 瓶 和 1 个 缓 慢 燃 烧 瓶 组 成 可 用 于 CO2 O2 C H 4 H 2 N2 混 合 气 体 的 分 析 其 优 点 是 构 造 简 单 轻 便, 操 作 简 便, 分 析 快 速 缺 点 是 精 度 不 高, 不 能 适 应 更 复 杂 的 混 合 气 体 的 分 析 2 畅 苏 式 (B T H) 型 气 体 分 析 仪 苏 式 (B T H) 型 气 体 分 析 仪 结 构 如 图 3 8 所 示, 是 由 双 臂 式 量 气 管 多 个 吸 收 瓶 缓 慢 燃 烧 管 和 氧 化 铜 燃 烧 管 等 组 成 可 用 于 煤 气 的 全 分 析 或 更 复 杂 的 混 合 气 体 的 分 析 仪 器 构 造 复 杂, 分 析 速 度 较 慢 ; 但 精 度 较 高, 实 用 性 较 广

15 第 七 节 气 体 分 析 实 例 91 图 3 7 改 良 式 奥 氏 (QF190) 型 气 体 分 析 仪 1,2,3,4 吸 收 瓶 ;5 水 准 瓶 ;6 量 气 管 ;7 缓 慢 燃 烧 管 ;8 梳 形 管 ; 9 进 样 口 ;10 三 通 旋 塞 ;11,12,13,14,15 旋 塞 图 3 8 苏 式 (BT H) 型 气 体 分 析 仪 1 吸 收 管 (7 个 ) ;2 旋 塞 (7 个 ) ;3 梳 形 管 ;4,5,6,7 三 通 旋 塞 ;8 旋 塞 ; 9 量 气 管 ; 10 水 准 瓶 ;11 缓 慢 燃 烧 管 ;12 氧 化 铜 燃 烧 管 ;13 过 滤 管 ;14 进 样 口 ; 第 七 节 气 体 分 析 实 例 煤 气 或 半 水 煤 气 中 二 氧 化 碳 氧 气 一 氧 化 碳 甲 烷 氢 气 和 氮 气 的 测 定, 可 用 化 学 分 析 法, 也 可 用 气 相 色 谱 法 当 用 化 学 分 析 法 测 定 时,CO2 O2 CO 可 用 吸 收 法 测 定,C H4 和 H 2 可 用 燃 烧 法 测 定,N2 用 差 减 法 计 算 煤 气 或 半 水 煤 气 的 气 相 色 谱 分 析, 是 以 TDX 01 为 固 定 相, 氢 气 为

16 92 第 三 章 气 体 分 析 与 工 业 废 气 的 测 定 载 气, 用 热 导 池 检 测 器 检 测, 外 标 法 定 量, 测 定 O2 + N2 CO C H4 CO2,H 2 的 含 量 用 差 减 法 计 算 一 化 学 分 析 法 1 畅 试 剂 与 仪 器 (1) 33 % 氢 氧 化 钾 溶 液 称 取 1 份 质 量 的 氢 氧 化 钾, 溶 解 于 2 份 质 量 的 水 中, 此 溶 液 1 ml 能 吸 收 二 氧 化 碳 40 ml (2) 焦 性 没 食 子 酸 碱 性 溶 液 称 取 117 g 氢 氧 化 钾 溶 于 150 ml 水 中 冷 却 后 再 溶 入 33 g 焦 性 没 食 子 酸, 临 用 时 现 配 或 称 取 5 g 焦 性 没 食 子 酸 溶 解 15 ml 水 中, 另 称 取 48 g 氢 氧 化 钾 溶 于 32 ml 水 中, 使 用 前 将 两 种 溶 液 混 合, 摇 匀, 装 入 吸 收 瓶 中 此 溶 液 活 性 较 高,1 ml 溶 液 能 吸 收 氧 气 20 ml (3) 氯 化 亚 铜 氨 性 溶 液 在 试 剂 瓶 中 加 入 清 洗 过 的 紫 铜 丝 或 紫 铜 丝 卷 ( 其 用 量 约 为 试 剂 瓶 高 度 的 1/5), 称 取 200 g 氯 化 亚 铜 50 g 氯 化 铵 先 后 溶 于 450 ml 水 中 充 分 摇 动 在 使 用 前 加 入 与 亚 铜 盐 等 体 积 的 氨 水 (ρ = 0 畅 9 g ml - 1 ) 该 溶 液 1 ml 能 吸 收 一 氧 化 碳 16 ml 氯 化 亚 铜 盐 酸 溶 液 : 称 取 100 g 氯 化 亚 铜 溶 于 500 ml 浓 盐 酸 中, 加 水 500 ml 水, 充 分 摇 匀, 注 入 预 置 紫 铜 丝 的 下 口 瓶 中 隔 绝 空 气 贮 存, 每 天 摇 动 一 次, 约 一 星 期 后 溶 液 全 部 澄 清 此 溶 液 1 ml 能 吸 收 5 ml 一 氧 化 碳 (4) 封 闭 液 硫 酸 溶 液 (5 + 95), 加 入 数 滴 甲 基 橙 (5) Q F190 型 改 良 式 奥 氏 气 体 分 析 仪 2 畅 测 定 步 骤 (1) 实 验 准 备 首 先 将 气 体 分 析 仪 各 部 件 洗 净, 吹 干, 按 图 3 7 用 橡 皮 管 连 接 安 装 好 所 有 旋 塞 都 必 须 涂 抹 真 空 油 脂, 使 其 转 动 灵 活, 且 不 漏 气 将 氢 氧 化 钾 吸 收 液 注 入 吸 收 瓶 1 中, 焦 性 没 食 子 酸 钾 碱 性 溶 液 注 入 吸 收 瓶 2 中, 在 吸 收 瓶 3 4 中 注 入 氯 化 亚 铜 氨 性 溶 液 向 各 吸 收 瓶 的 承 受 器 注 入 5 ~ 8 ml 液 体 石 蜡, 以 隔 绝 空 气 连 接 缓 慢 燃 烧 管 的 电 源 线 在 水 准 瓶 和 缓 慢 燃 烧 管 中 分 别 注 入 封 闭 液 1 排 除 量 气 管 的 空 气 先 关 闭 所 有 吸 收 瓶 和 燃 烧 管 上 的 旋 塞, 将 三 通 活 塞 10 旋 至 和 排 气 口 相 通, 提 高 水 准 瓶 排 出 量 气 管 中 的 废 气, 至 液 面 升 至 量 气 管 的 顶 端 标 线 为 止, 关 闭 排 气 口 旋 塞 2 排 出 吸 收 瓶 缓 慢 燃 烧 管 内 的 气 体 将 三 通 旋 塞 与 吸 收 瓶 部 分 相 连 接, 打 开 吸 收 瓶 1 的 旋 塞, 放 低 水 准 瓶 5, 吸 出 吸 收 瓶 1 中 的 气 体, 至 使 吸 收 瓶 中 的 吸 收 液 液 面 上 升 至 标 线 ( 若 一 次 不 能 吸 出 吸 收 瓶 内 的 气 体, 可 分 两 次 进 行 ), 关 闭 活 塞, 液 面 应 稍 微 移 动 后 即 保 持 不 变 用 同 样 方 法 依 次 使 吸 收 瓶 及 缓 慢 燃 烧 管 等 的 液 面 均 升 至 标 线 3 检 查 系 统 是 否 漏 气 最 后 再 将 三 通 旋 塞 旋 至 排 空 位 置, 提 高 水 准 瓶, 将 量 气 管 内 的 气 体 排 出, 并 使 液 面 升 至 标 线 打 开 三 通 旋 塞 至 接 通 梳 形 管 位 置, 将 水 准 瓶 放 在 底 板 上, 如 量 气 管 内 液 面 只 是 稍 微 下 降 后 不 再 下 降, 表 明 仪 器 不 漏 气 (2) 取 样 分 析 1 洗 涤 量 气 管 和 梳 形 管 将 取 样 球 胆 与 气 体 导 入 管 相 连, 旋 转 三 通 旋 塞 至 和 进 样 口 连 接, 打 开 球 胆 上 的 夹 子, 同 时 放 低 水 准 瓶, 当 气 体 试 样 吸 入 量 气 管 约 20 ml 后, 旋 转 三 通 旋 塞 至 和 排 气 口 连 接, 升 高 水 准 瓶, 将 气 体 试 样 排 出, 如 此 操 作 2 ~ 3 次

17 第 七 节 气 体 分 析 实 例 93 2 吸 入 试 样 打 开 进 样 口 旋 塞, 旋 转 三 通 旋 塞 至 和 进 样 口 连 接, 放 低 水 准 瓶, 将 气 体 试 样 吸 入 量 气 管 中 当 液 面 下 降 至 刻 度 0 以 下 少 许, 关 闭 进 样 口 旋 塞 旋 转 三 通 旋 塞 至 排 空 位 置, 小 心 升 高 水 准 瓶 使 多 余 的 气 体 试 样 排 出, 而 使 量 气 管 中 的 液 面 至 刻 度 0 附 近 最 后 将 三 通 旋 塞 旋 至 关 闭 位 置, 将 水 准 瓶 的 液 位 提 高 到 与 量 气 管 内 的 液 位 相 平, 读 取 量 气 管 中 气 体 的 体 积 ( V0 ) 3 吸 收 打 开 KO H 吸 收 瓶 1 上 的 旋 塞, 升 高 水 准 瓶, 将 气 体 试 样 压 入 吸 收 瓶 1 中, 直 至 量 气 管 内 的 液 面 快 到 标 线, 然 后 放 低 水 准 瓶, 将 气 体 试 样 抽 回, 如 此 往 返 3 ~ 4 次, 最 后 一 次 将 气 体 试 样 自 吸 收 瓶 中 全 部 抽 回 当 吸 收 瓶 1 内 的 液 面 升 至 顶 端 标 线 时, 关 闭 吸 收 瓶 1 上 的 旋 塞, 将 水 准 瓶 移 近 量 气 管, 使 水 准 瓶 的 封 闭 液 面 和 量 气 管 的 液 面 对 齐, 等 待 30 s 后, 读 出 气 体 体 积 ( V1 ), 吸 收 前 后 体 积 之 差 ( V0 V1 ) 即 为 气 体 试 样 中 所 含 CO2 的 体 积 在 读 取 体 积 后, 应 检 查 吸 收 是 否 完 全, 为 此 再 重 复 上 述 操 作 手 续 一 次, 如 果 体 积 相 差 不 大 于 0 畅 1 ml 即 认 为 已 吸 收 完 全 按 同 样 操 作 方 法 依 次 吸 收 O2 CO 等 气 体, 依 次 读 出 气 体 体 积 计 为 V2 V3 等 4 燃 烧 留 取 部 分 试 样, 吸 入 足 量 的 空 气 打 开 三 通 旋 塞 使 量 气 管 与 排 气 口 相 通, 上 升 水 准 瓶, 排 出 量 气 管 内 部 分 样 气, 使 剩 余 气 体 至 25 畅 00 ml 刻 度 线 降 低 水 准 瓶, 使 空 气 被 吸 入 量 气 管 中, 至 量 气 管 的 混 合 气 体 体 积 恰 为 100 ml 关 闭 排 气 口 旋 塞, 上 升 水 准 瓶, 打 开 缓 慢 燃 烧 管 旋 塞, 将 量 气 管 内 所 有 气 体 送 至 缓 慢 燃 烧 管 中, 然 后 吸 回 量 气 管, 再 送 至 缓 慢 燃 烧 管 中, 往 返 几 次 以 混 均 气 体 试 样 接 通 电 源, 使 铂 丝 加 热 至 红 亮, 可 燃 气 体 在 缓 慢 燃 烧 管 中 燃 烧, 改 变 水 准 瓶 的 高 度, 使 混 合 气 体 在 量 气 管 与 缓 慢 燃 烧 管 之 间 往 返 3 ~ 5 次 白 色 烟 雾 消 失 后, 切 断 电 源 待 余 气 冷 却 至 室 温, 将 气 体 吸 回 量 气 管 并 测 量 其 体 积 ( V4 ) 用 氢 氧 化 钾 溶 液 吸 收 生 成 的 二 氧 化 碳, 再 次 测 量 剩 余 气 体 体 积 ( V5 ) 3 畅 计 算 在 常 温 常 压 下, 一 般 分 析 过 程 中 的 温 度 和 压 力 都 不 会 改 变, 故 可 用 测 得 的 体 积 直 接 计 算 各 组 分 体 积 分 数 : φ(co2 ) = V0 φ(o2 ) = V1 φ(co) = V2 - V1 V0 - V2 V0 - V3 V0 100 % 100 % 100 % φ( H 2 ) = V3 ( V4 - V5 ) 25 畅 00 φ(c H 4 ) = 100 % V0 [100 - V4-2( V4 - V5 )] 2 3 V4 25 畅 00 V0 100 % 式 中 :V0 采 取 试 样 的 体 积,mL ; φ(n2 ) = 1 - φ(co2 ) - φ(o2 ) - φ(co) - φ(c H4 ) - φ( H 2 ) V1 吸 收 二 氧 化 碳 后 剩 余 气 体 的 体 积,mL

18 94 第 三 章 气 体 分 析 与 工 业 废 气 的 测 定 V2 吸 收 氧 气 后 剩 余 气 体 的 体 积,mL V3 吸 收 一 氧 化 碳 后 剩 余 气 体 的 体 积,mL V4 缓 慢 燃 烧 后 剩 余 气 体 的 体 积,mL V5 吸 收 生 成 的 二 氧 化 碳 后 剩 余 气 体 的 体 积,mL 想 一 想 吸 收 过 程 中 如 果 气 体 的 体 积 增 加 了, 原 因 可 能 有 哪 些? 二 气 相 色 谱 法 气 相 色 谱 法 相 对 化 学 分 析 法 的 优 点 是 快 速 准 确 操 作 简 单 易 于 实 现 自 动 化, 现 已 广 泛 应 用 于 合 成 氨 生 产 的 中 间 控 制 分 析 1 畅 操 作 条 件 (1) 色 谱 柱 不 锈 钢 柱 ( 柱 长 2 m 内 径 3 mm), 固 定 相 TDX 01 (2) 载 气 氢 气 作 载 气, 流 速 为 60 ml min - 1 (3) 温 度 进 样 口 柱 温 和 检 测 器 温 度 均 为 50 (4) 桥 流 150 ma 2 畅 定 量 方 法 定 量 方 法 为 外 标 法 3 畅 出 峰 顺 序 各 种 气 体 的 出 峰 顺 序 为 :O2 + N2 CO C H4 CO2 第 八 节 工 业 废 气 的 测 定 工 业 生 产 中 排 放 出 的 废 气, 能 使 大 气 受 到 污 染 对 大 气 造 成 污 染 的 气 体 种 类 较 多, 有 必 要 对 工 业 废 气 中 的 气 体 组 成 及 含 量 进 行 分 析 本 节 主 要 介 绍 氯 化 氢 氮 氧 化 物 硫 化 氢 二 氧 化 硫 等 气 体 成 分 的 测 定 方 法 一 氯 化 氢 气 体 的 测 定 1 畅 方 法 原 理 空 气 试 样 经 过 0 畅 3 μm 微 孔 滤 膜 阻 留 含 氯 化 物 的 颗 粒 物 后, 用 稀 氢 氧 化 钠 溶 液 吸 收 氯 化 氢 气 体 即 得 试 样 溶 液 试 样 溶 液 中 的 氯 离 子 和 硫 氰 酸 汞 作 用 置 换 出 硫 氰 酸 根, 与 铁 离 子 作 用 生 成 红 色 配 合 物, 于 460 nm 波 长 下 进 行 比 色 定 量 2 畅 试 剂 与 仪 器 (1) 吸 收 液, 氢 氧 化 钠 溶 液 c(nao H) = 0 畅 1 mol L - 1 (2) 硫 氰 酸 汞 乙 醇 溶 液 称 取 0 畅 40 g 硫 氰 酸 汞 H g(scn)2, 用 无 水 乙 醇 配 成 100 ml 溶 液 放 置 一 周, 将 上 层 清 液 吸 至 另 一 棕 色 细 口 瓶 中 备 用 (3) 硫 酸 铁 铵 溶 液,120 g L - 1 称 取 12 畅 0 g 硫 酸 铁 铵, 溶 解 于 适 量 水 中, 加 40 ml 硝 酸 (ρ = 1 畅 42 g cm - 3 ), 再 用 水 稀 释 至 100 ml, 如 有 沉 淀 则 应 过 滤

19 第 八 节 工 业 废 气 的 测 定 95 (4) 氯 化 钾 标 准 溶 液 称 取 0 畅 g 在 105 干 燥 2 h 的 氯 化 钾, 加 吸 收 液 溶 解, 转 入 ml 容 量 瓶 中, 用 吸 收 液 稀 释 至 刻 度, 此 溶 液 1 ml 相 当 于 0 畅 1 mg 氯 化 氢 再 将 此 溶 液 用 吸 收 液 稀 释 10 倍, 配 成 1 ml 相 当 于 10 畅 0 μg 氯 化 氢 的 标 准 使 用 溶 液 (5) 乙 酸 纤 维 微 孔 滤 膜, 孔 径 0 畅 3 μm, 直 径 30 ~ 40 mm (6) 滤 膜 采 样 夹 (7) 大 型 气 泡 吸 收 管,10 ml (8) 具 塞 比 色 管,10 ml (9) 空 气 采 样 器, 流 量 0 ~ 1 L min - 1 (10) 分 光 光 度 计 3 畅 测 定 步 骤 (1) 采 样 将 0 畅 3 μm 乙 酸 纤 维 微 孔 滤 膜 装 在 滤 膜 采 样 夹 内, 后 面 串 联 两 支 装 有 10 ml 吸 收 液 的 吸 收 管, 以 0 畅 5 L min - 1 流 量 采 集 气 样 2 L (2) 标 准 曲 线 的 绘 制 取 5 支 10 ml 具 塞 比 色 管, 按 表 3 2 配 制 标 准 色 列 表 3 2 氯 化 钾 标 准 色 列 比 色 管 编 号 氯 化 钾 标 准 使 用 溶 液 /ml 吸 收 液 /ml 氯 化 氢 含 量 /μg 向 标 准 比 色 管 中 各 加 1 ml 120 g L - 1 的 硫 酸 铁 铵 溶 液, 混 匀 再 各 加 1 畅 5 ml 加 硫 氰 酸 汞 乙 醇 溶 液, 混 匀 用 水 稀 释 至 10 ml, 混 匀 放 置 20 min, 于 460 nm 波 长 下 比 色 以 氯 化 氢 含 量 对 吸 光 度 作 图, 绘 制 标 准 曲 线 (3) 试 样 测 定 采 样 后, 将 第 一 第 二 吸 收 管 的 试 样 溶 液 分 别 移 入 两 支 10 ml 具 塞 比 色 管 中, 用 少 量 吸 收 液 洗 涤 吸 收 管, 洗 涤 液 并 入 比 色 管 中, 稀 释 至 10 ml 标 线, 摇 匀 分 别 吸 取 5 畅 00 ml 试 样 溶 液 于 另 两 个 比 色 管 中 以 下 步 骤 同 标 准 曲 线 的 绘 制 4 畅 结 果 计 算 按 下 式 将 试 样 体 积 换 算 成 标 准 状 况 下 的 体 积 : V0 = V 式 中 :V0 标 准 状 况 下 试 样 的 体 积,L ; V 试 样 体 积,L ; t 测 定 时 体 系 的 温 度, ; p 大 气 压 力,kPa 氯 化 氢 的 含 量 按 下 式 计 算 : t p 100 畅 0 ( ρ(hcl)(mg m - 3 m1 + m2 ) 2 ) = 式 中 :m1 从 第 一 吸 收 管 所 取 试 样 溶 液 中 氯 化 氢 含 量,μg ; m2 从 第 二 吸 收 管 所 取 试 样 溶 液 中 氯 化 氢 含 量,μg ; V0

20 96 第 三 章 气 体 分 析 与 工 业 废 气 的 测 定 V0 标 准 状 态 下 的 试 样 体 积,L 二 氧 化 氮 气 体 的 测 定 1 畅 测 定 原 理 大 气 中 的 氮 氧 化 物 主 要 是 一 氧 化 氮 和 二 氧 化 氮 等 的 混 合 物 在 测 定 氮 氧 化 物 浓 度 时, 试 样 先 通 过 三 氧 化 铬 氧 化 管 将 一 氧 化 氮 氧 化 成 二 氧 化 氮, 二 氧 化 氮 被 吸 收 于 水 中 生 成 亚 硝 酸, 亚 硝 酸 与 对 氨 基 苯 磺 酸 发 生 重 氮 化 反 应, 再 与 盐 酸 萘 乙 二 胺 偶 合, 生 成 玫 瑰 红 色 偶 氮 染 料, 用 分 光 光 度 法 定 量 2 畅 试 剂 与 仪 器 (1) 吸 收 液 称 取 5 畅 0 g 对 氨 基 苯 磺 酸, 置 于 ml 容 量 瓶 中, 加 入 50 ml 乙 酸 和 900 ml 水 的 混 合 溶 液, 振 荡 使 其 完 全 溶 解, 加 入 0 畅 05 g 盐 酸 萘 乙 二 胺, 溶 解 后, 用 水 稀 释 至 刻 度, 作 为 吸 收 原 液 采 样 时, 按 4 份 吸 收 原 液 与 1 份 水 的 比 例 混 合 配 成 采 样 用 的 吸 收 液 (2) 三 氧 化 二 铬 沙 子 用 5 g 三 氧 化 二 铬 加 2 ml 水 调 成 糊 状, 与 85 g 处 理 过 的 20 ~ 30 目 沙 子 ( 用 盐 酸 浸 泡 过 夜, 并 经 常 搅 动, 然 后 用 水 洗 至 中 性, 烘 干, 装 瓶 备 用 ) 相 混 合 并 搅 拌 均 匀, 滤 去 多 余 的 溶 液, 然 后 在 红 外 灯 下 烘 干, 颜 色 应 为 暗 红 色, 装 瓶 备 用 (3) 亚 硝 酸 钠 标 准 贮 备 液,NO - 2 浓 度 0 畅 5 μg ml - 1 称 取 0 畅 g 粒 状 亚 硝 酸 钠, 溶 于 水, 移 入 ml 容 量 瓶 中, 用 水 稀 释 至 标 线, 摇 匀 (4) 亚 硝 酸 钠 标 准 溶 液,NO - 2 浓 度 0 畅 5 μg ml - 1 吸 取 亚 硝 酸 钠 标 准 贮 备 液 5 ml 于 100 ml 容 量 瓶 中, 用 水 稀 释 至 标 线, 摇 匀 (5) 多 孔 玻 板 吸 收 管 (6) 双 球 形 氧 化 管 (7) 空 气 采 样 器, 流 量 0 ~ 1 L min - 1 (8) 分 光 光 度 计 3 畅 测 定 步 骤 (1) 标 准 曲 线 的 绘 制 取 7 支 10 ml 具 塞 比 色 管, 按 表 3 3 所 列 数 据 配 制 标 准 色 列 表 3 3 亚 硝 酸 钠 标 准 色 列 管 号 亚 硝 酸 钠 标 准 溶 液 /ml 0 畅 00 0 畅 10 0 畅 20 0 畅 30 0 畅 40 0 畅 50 0 畅 60 吸 收 原 液 /ml 4 畅 00 4 畅 00 4 畅 00 4 畅 00 4 畅 00 4 畅 00 4 畅 00 水 /ml 1 畅 00 0 畅 90 0 畅 80 0 畅 70 0 畅 60 0 畅 50 0 畅 40 NO2 - 含 量 /(μg ml - 1 ) 0 畅 0 0 畅 5 1 畅 0 1 畅 5 2 畅 0 2 畅 5 3 畅 0 将 上 述 溶 液 摇 匀, 放 置 15 min, 在 540 nm 波 长 处, 用 1 cm 吸 收 池, 以 水 为 参 比, 测 定 吸 光 度 以 N O - 2 含 量 对 吸 光 度 绘 制 标 准 曲 线 (2) 采 样 取 一 支 内 装 5 畅 00 ml 吸 收 液 的 多 孔 玻 璃 板 吸 收 管, 进 气 口 一 端 接 三 氧 化 二 铬 沙 子 氧 化 管 ( 于 双 球 氧 化 管 中 装 入 约 3 g 三 氧 化 二 铬 沙 子, 两 端 用 玻 璃 棉 塞 紧 即 可 使 用 过 程 中 如 发 现 沙 子 由 棕 红 色 变 成 暗 红 色, 即 须 更 换 ), 以 0 畅 5 L min - 1 的 速 度 抽 取 气 样 至 吸 收 液 呈 微 红 色, 记 录 抽 气 时 间 及 采 样 体 积

21 第 八 节 工 业 废 气 的 测 定 97 (3) 试 样 的 测 定 采 样 后, 用 吸 收 管 中 吸 收 液 冲 洗 进 气 管 内 壁 2 ~ 3 次, 放 置 15 min, 使 颜 色 稳 定, 于 540 nm 下 测 定 试 样 溶 液 的 吸 光 度, 并 通 过 标 准 曲 线 查 得 N O - 2 的 含 量 4 畅 结 果 计 算 氮 氧 化 物 的 含 量 ( 以 NO2 计,mg m - 3 ) 按 下 式 计 算 : ρ(n O2 )(mg m - 3 ) = 式 中 :m 由 标 准 曲 线 查 得 的 二 氧 化 氮 的 质 量,μg ; V0 标 准 状 态 下 的 采 样 体 积,L ; 0 畅 76 为 由 NO2 ( 气 ) 转 换 为 N O - 2 ( 液 ) 的 系 数 m 0 畅 76 V0 = 1 畅 32 m V0 三 二 氧 化 硫 气 体 的 测 定 1 畅 方 法 原 理 二 氧 化 硫 被 甲 醛 缓 冲 溶 液 吸 收 后, 生 成 稳 定 的 羟 甲 基 磺 酸 加 成 化 合 物 加 碱 后, 与 盐 酸 副 玫 瑰 苯 胺 作 用, 生 成 紫 红 色 化 合 物, 在 分 光 光 度 计 上 测 定 吸 光 度, 用 标 准 曲 线 法 定 量 2 畅 试 剂 与 仪 器 (1) 氢 氧 化 钠 溶 液,c(NaO H) = 2 畅 0 mo1 L - 1 称 取 8 畅 0 g 氢 氧 化 钠 溶 于 100 ml 水 中 (2) 甲 醛 缓 冲 吸 收 液 称 取 2 畅 04 g 邻 苯 二 甲 酸 氢 钾 和 0 畅 364 g 乙 二 胺 四 乙 酸 二 钠 溶 于 水 中, 移 入 1 L 容 量 瓶 中, 加 入 5 畅 30 ml 37 % 的 甲 醛 溶 液, 用 水 稀 释 至 刻 度, 摇 匀 此 溶 液 为 贮 备 液, 贮 于 冰 箱 可 保 存 1 年 临 用 时, 将 上 述 吸 收 液 贮 备 液 稀 释 10 倍, 配 制 成 甲 醛 缓 冲 吸 收 液 (3) 氨 磺 酸 钠 溶 液,0 畅 3 % 称 取 0 畅 30 g 氨 磺 酸, 加 入 2 mol L - 1 氢 氧 化 钠 溶 液 3 畅 0 ml, 用 水 稀 释 至 100 ml (4) 盐 酸 溶 液,1 mol L - 1 量 取 浓 盐 酸 86 ml, 用 水 稀 释 至 ml (5) 磷 酸 溶 液,4 畅 5 mol L - 1 量 取 浓 磷 酸 307 ml, 用 水 稀 释 至 ml (6) 盐 酸 副 玫 瑰 苯 胺 (C19 H 18 N3 Cl 3 HCl, 简 称 PRA) 溶 液,0 畅 025 % 称 取 0 畅 125 g 盐 酸 副 玫 瑰 苯 胺, 用 1 mol L - 1 盐 酸 溶 液 稀 释 至 50 ml, 此 溶 液 为 0 畅 25 % 的 贮 备 液 吸 取 贮 备 液 25 ml, 于 250 ml 容 量 瓶 中, 用 4 畅 5 mol L - 1 磷 酸 溶 液 稀 释 至 刻 度, 摇 匀, 放 置 24 h 后 使 用 此 溶 液 避 光 密 封 保 存, 可 使 用 9 个 月 (7) 二 氧 化 硫 标 准 溶 液 配 制 : 称 取 0 畅 200 g 亚 硫 酸 钠 及 0 畅 01 g 乙 二 胺 四 乙 酸 二 钠 盐 溶 于 200 ml 新 煮 沸 并 冷 却 的 水 中 此 溶 液 每 毫 升 相 当 于 320 ~ 400 μg 二 氧 化 硫, 溶 液 需 放 置 2 ~ 3 h 后 标 定 其 准 确 浓 度, 按 照 标 定 的 结 果, 立 即 用 吸 收 液 稀 释 成 每 毫 升 相 当 于 25 μg 二 氧 化 硫 的 标 准 贮 备 液 临 用 前 将 此 标 准 贮 备 液 稀 释 成 每 毫 升 相 当 于 5 μg 二 氧 化 硫 的 标 准 溶 液 标 定 : 移 取 50 ml 0 畅 010 mol L - 1 碘 标 准 溶 液 于 250 ml 碘 量 瓶 中, 准 确 加 入 25 ml 待 标 定 的 亚 硫 酸 钠 标 准 贮 备 液, 混 匀 后, 静 置 5 min, 用 0 畅 mol L - 1 硫 代 硫 酸 钠 标 准 滴 定 溶 液 滴 定 至 淡 黄 色, 加 1 ml 0 畅 5 % 淀 粉 指 示 剂, 继 续 滴 定 至 蓝 色 恰 好 消 失, 即 为 终 点 同 时 做 空 白 试 验 用 下 式 计 算 二 氧 化 硫 的 浓 度 : ρ(so2 )(μg ml - 1 ) = c( V0 - V) 畅 00

22 98 第 三 章 气 体 分 析 与 工 业 废 气 的 测 定 式 中 :V 加 入 亚 硫 酸 钠 标 准 贮 备 液 后 滴 定 消 耗 硫 代 硫 酸 钠 标 准 滴 定 溶 液 的 体 积,mL ; V0 空 白 滴 定 消 耗 硫 代 硫 酸 钠 标 准 滴 定 溶 液 的 体 积,mL ; c 硫 代 硫 酸 钠 标 准 滴 定 溶 液 的 浓 度,mol L - 1 ; 25 畅 00 为 亚 硫 酸 钠 标 准 贮 备 液 体 积,mL ; 为 1 ml 1 mol L - 1 的 硫 代 硫 酸 钠 溶 液 相 当 于 二 氧 化 硫 的 质 量,μg (8) 分 光 光 度 计 (9) 多 孔 玻 板 吸 收 管 (10 ml), 用 于 30 ~ 60 min 采 样 多 孔 玻 板 吸 收 瓶 (50 ml), 用 于 24 h 采 样 (10) 空 气 采 样 器, 流 量 0 畅 1 ~ 1 L min 畅 测 定 步 骤 (1) 采 样 根 据 空 气 中 二 氧 化 硫 浓 度 的 高 低, 采 用 内 装 10 ml 吸 收 液 的 U 形 多 孔 玻 板 吸 收 管, 以 0 畅 5 L min - 1 的 流 量 采 样 30 ~ 60 min 或 用 内 装 50 ml 吸 收 液 的 多 孔 玻 板 吸 收 瓶, 以 0 畅 2 ~ 0 畅 3 L min - 1 的 流 量 采 样 24 h (2) 校 准 曲 线 的 绘 制 取 7 支 25 ml 具 塞 比 色 管, 按 表 3 4 配 制 校 准 系 列 溶 液 表 3 4 二 氧 化 硫 标 准 色 列 比 色 管 编 号 二 氧 化 硫 标 准 溶 液 /ml 0 畅 00 0 畅 50 1 畅 00 2 畅 00 5 畅 00 8 畅 畅 00 甲 醛 缓 冲 吸 收 液 /ml 10 畅 00 9 畅 50 9 畅 00 8 畅 00 5 畅 00 2 畅 00 0 畅 00 二 氧 化 硫 含 量 /(μg ml - 1 ) 0 畅 0 1 畅 0 5 畅 0 10 畅 0 25 畅 0 40 畅 0 50 畅 0 在 各 比 色 管 中 分 别 加 入 0 畅 3 % 的 氨 磺 酸 钠 溶 液 1 畅 0 ml 2 畅 0 mol L - 1 氢 氧 化 钠 溶 液 0 畅 5 ml 和 1 ml 水, 充 分 混 匀 后, 再 逐 管 迅 速 加 入 0 畅 025 % PRA 溶 液 2 畅 5 ml, 摇 匀, 放 入 恒 温 水 浴 中 显 色 于 波 长 570 nm 处, 用 1 cm 吸 收 池, 以 水 为 参 比, 测 定 吸 光 度 以 吸 光 度 对 二 氧 化 硫 含 量 绘 制 标 准 曲 线 (3) 试 样 测 定 30 ~ 60 min 试 样 : 将 吸 收 管 中 试 样 溶 液 全 部 移 入 25 ml 比 色 管 中, 用 2 ml 吸 收 液 分 两 次 洗 涤 吸 收 管, 合 并 洗 液 于 比 色 管 中, 用 水 将 吸 收 液 体 积 补 足 至 10 ml 放 置 20 min, 使 臭 氧 完 全 分 解 以 下 步 骤 同 校 准 曲 线 的 绘 制, 测 定 吸 光 度 24 h 试 样 : 将 吸 收 瓶 中 试 样 溶 液 移 入 50 ml 容 量 瓶 中, 用 少 量 吸 收 液 洗 涤 吸 收 瓶, 洗 涤 液 并 入 容 量 瓶 中, 再 用 吸 收 液 稀 释 至 刻 度, 摇 匀 吸 取 稀 释 后 的 试 样 溶 液 10 ml 于 25 ml 比 色 管 中, 放 置 20 min 以 下 步 骤 同 校 准 曲 线 的 绘 制, 测 定 吸 光 度 4 畅 结 果 计 算 二 氧 化 硫 的 浓 度 按 下 式 计 算 : ρ(so2 )(mg m - 3 ) = md 式 中 :m 由 标 准 曲 线 查 得 的 二 氧 化 硫 的 质 量,μg ; V0 标 准 状 况 下 的 试 样 体 积,L ; D 稀 释 倍 数 (30 ~ 60 min 试 样 为 1,24 h 试 样 为 5) V0

23 第 八 节 工 业 废 气 的 测 定 99 四 硫 化 氢 气 体 的 测 定 1 畅 方 法 原 理 用 一 定 量 的 气 体 通 过 CdCl2 和 Na2 CO3 溶 液 吸 收 H 2 S 生 成 CdS 沉 淀,CdS 中 的 S 2 - 采 用 回 滴 法 测 定 即 加 入 过 量 的 I2 标 准 溶 液 使 其 与 CdS 中 的 S 2 - 反 应, 加 HCl 中 和 过 量 的 Na2 CO3, 使 溶 液 呈 微 酸 性, 过 量 I2 用 Na2 S2 O3 标 准 滴 定 溶 液 回 滴, 用 淀 粉 作 指 示 剂, 根 据 I2 与 Na2 S2 O3 的 消 耗 量 求 得 H 2 S 的 含 量 : CdCl2 + Na2 CO3 CdCO3 + 2NaCl CdCO3 + H2 S CdS + CO2 + H2 O CdS + I2 CdI2 + S 2Na2 S2 O3 + I2 2NaI + Na2 S4 O6 2 畅 试 剂 与 仪 器 (1) CdCl2 溶 液,100 g L - 1 (2) Na2 CO3 溶 液,0 畅 5 mol L - 1 (3) 盐 酸 溶 液 (1 + 1) (4) 淀 粉 指 示 剂,10 g L - 1 (5) 碘 标 准 溶 液,0 畅 01 mol L - 1 (6) 硫 代 硫 酸 钠 标 准 滴 定 溶 液,c(Na2 S2 O3 ) = 0 畅 01 mol L - 1 (7) H 2 S 反 应 瓶 1 只 (8) 湿 式 流 量 计 1 台 3 畅 测 定 步 骤 (1) 于 H 2 S 反 应 瓶 中 分 别 加 入 100 g L - 1 CdCl2 10 ml ;0 畅 5 mol L - 1 Na2 CO3 溶 液 3 ml, 蒸 馏 水 50 ml, 将 瓶 口 用 塞 子 塞 紧 (2) 将 反 应 瓶 与 流 量 计 连 接 好, 通 入 样 气 进 行 吸 收 (3) 用 10 ml 移 液 管 吸 取 碘 标 准 溶 液 10 ml 于 反 应 瓶 中 (4) 加 入 盐 酸 溶 液 (1 + 1)5 ml (5) 用 硫 代 硫 酸 钠 标 准 滴 定 溶 液 滴 定 溶 液 至 淡 黄 色 时, 加 淀 粉 指 示 剂 5 ml, 继 续 滴 定 到 蓝 色 恰 好 消 失, 记 录 滴 定 消 耗 Na2 S2 O3 标 准 滴 定 溶 液 的 体 积 V1 同 时 做 空 白 试 验 4 畅 结 果 计 算 ρ( H 2 S)(g L - 1 ) = c( - ) 畅 08 V0 V V 2 式 中 :c 硫 代 硫 酸 钠 标 准 滴 定 溶 液 的 浓 度,mol L - 1 ; V1 试 样 所 消 耗 的 硫 代 硫 酸 钠 标 准 滴 定 溶 液 体 积,mL ; V0 空 白 所 消 耗 的 硫 代 硫 酸 钠 标 准 滴 定 溶 液 体 积,mL ; V 样 气 体 积,mL ; 34 畅 08 为 硫 化 氢 的 摩 尔 质 量,g mol - 1

24 100 第 三 章 气 体 分 析 与 工 业 废 气 的 测 定 本 章 小 结 思 考 题 与 习 题 1 畅 气 体 分 析 的 特 点 是 什 么? 其 分 析 结 果 如 何 表 示? 2 畅 气 体 分 析 仪 中 的 吸 收 瓶 有 几 种 类 型? 各 有 何 用 途? 3 畅 气 体 分 析 过 程 中, 水 准 瓶 的 作 用 是 什 么? 为 什 么 量 取 气 体 体 积 时, 应 使 水 准 瓶 内 液 面 与 量 气 管 内 液 面 在 同 一 水 平 面 上? 4 畅 气 体 燃 烧 的 方 式 有 哪 几 类, 各 用 什 么 燃 烧 装 置? 5 畅 CO2 O2 CO 可 采 用 什 么 吸 收 剂 吸 收? 若 混 合 气 体 中 同 时 含 有 以 上 3 种 组 分, 其 吸 收 顺 序 如 何? 为 什 么? 6 畅 有 H2 CH4 N2 组 成 的 气 体 混 合 物 20 畅 00 ml, 通 入 空 气 80 畅 0 ml, 混 合 燃 烧 测 量 体 积 为 90 畅 00 ml, 经 氢 氧 化 钾 溶 液 吸 收 后, 测 量 体 积 为 86 畅 00 ml, 求 各 种 气 体 在 原 混 合 气 体 中 的 体 积 分 数 7 畅 在 过 量 氧 气 中 燃 烧 30 畅 0 ml 含 一 氧 化 碳 甲 烷 及 氮 的 混 合 气 体, 体 积 缩 减 19 畅 5 ml, 生 成 二 氧 化 碳 气 12 畅 0 ml, 求 混 合 气 中 各 组 分 体 积 分 数 8 畅 含 有 CO2 O2 CO 的 混 合 气 体 99 畅 7 ml, 依 次 用 氢 氧 化 钾 焦 性 没 食 子 酸 氢 氧 化 钾 溶 液 氯 化 亚 铜 氨 水

25 思 考 题 与 习 题 101 吸 收 液 吸 收 后 其 体 积 依 次 减 少 至 96 畅 3 ml 89 畅 4 ml 75 畅 8 ml, 计 算 以 上 各 组 分 的 原 体 积 分 数 9 畅 含 有 CO2 O2 CO CH4 H2 N2 等 成 分 的 混 合 气 体 100 畅 0 ml, 用 吸 收 法 吸 收 CO2 O2 CO 后 体 积 依 次 减 少 至 88 畅 5 ml 79 畅 0 ml 75 畅 8 ml ; 取 剩 余 气 体 25 畅 0 ml, 加 入 过 量 的 氧 气 进 行 燃 烧, 体 积 缩 减 了 16 畅 0 ml, 生 成 5 畅 0 ml CO2 求 气 体 中 各 成 分 的 体 积 分 数