定碳仪工作过程解析：从样品燃烧到碳含量精准测定

定碳仪工作过程解析：从样品燃烧到碳含量精准测定

一、工作过程概述  

定碳仪是一种用于精确测量材料中碳含量的仪器，广泛应用于钢铁、汽车制造、航空航天等领域。其工作过程主要涉及样品燃烧、气体吸收、电解还原和数据处理等环节。  

二、具体工作步骤  

样品燃烧  

高温燃烧：将样品放入高频感应燃烧炉中，在高温富氧条件下燃烧。样品中的碳元素被氧化生成二氧化碳（CO₂）气体。  

气体输送：生成的CO₂气体借助氧气流被带入吸收池中。  

气体吸收  

吸收液选择：吸收池中装有已知pH值的过氯酸钡溶液。CO₂气体与溶液发生化学反应，生成碳酸钡和过氯酸，导致溶液的pH值发生变化。  

反应方程式：Ba(ClO₄)₂+CO₂+H₂O→BaCO₃↓+2HClO₄。  

电解还原  

电解过程：通过一对铂金电极，向吸收池中通以一定量的脉冲电流进行电解。电解过程中，阴极产生OH⁻离子，阳极产生H⁺离子，使溶液恢复到原来的pH值。  

电量与碳含量关系：电解过程中所消耗的脉冲电量与试样中的含碳量成正比。电量通过计数器记录，并转换为碳含量值。  

数据处理与显示  

pH值监测：使用玻璃电极和银-氯化银电极作为指示电极，实时监测溶液的pH值变化。  

结果显示：电解过程中消耗的电量与碳含量成正比，通过数字管或显示屏直接显示碳含量值。  

三、工作原理核心  

定碳仪的工作原理基于法拉第电解定律。样品中的碳在高温下转化为CO₂气体，被吸收液吸收后引起pH值变化。通过电解还原使溶液恢复初始pH值，电解电量与碳含量呈线性关系，从而实现精准测量。  

四、技术特点与优势  

高精度测量：采用热导检测器或红外检测器，确保测量结果的准确性。  

自动化操作：支持手动、一位自动进样或64位样品自动进样器，提高分析效率。  

宽测量范围：可测定100ppm到100%的碳含量，适用于不同材料的分析需求。  

安全可靠：设备设计符合安全标准，配备过载保护、漏电保护等功能，确保操作安全。