上海千实：定硫仪的原理

定硫仪由空气净化装置、控制器、燃烧炉、电解池和搅拌器等部分组成。

主要用于测定煤炭、钢铁和各种矿物中的全硫含量，是煤炭、电力、化工、建材、冶金、地质勘探、商检、环保检测等部门实验室的优选必备仪器。

分析原理

煤样在1150℃高温条件下在净化过的空气流中燃烧，煤中各种形态的硫均被燃烧分解出来，被空气流带到电解池内与水化合生成H2SO3，由于其破坏了电解池内原有的碘-碘离子对的动态平衡；

仪器便立即输出电流电解碘化钾溶液生成碘，去恢复原来的动态平衡，也就是GB/T214-1996中的库仑滴定。

具体恢复到原来的动态平衡所耗用了多少电流，是与煤样中燃烧分解硫的多少有直接关系的，它可由微处理器测量并计算出来，故而我们可以得出煤中的全硫含量。

煤样在1150℃高温条件下于净化过的空气流中燃烧，煤中各种形态的硫均被燃烧分解为SO2和少量SO3而逸出。反应如下;

煤（有机物）+O2→CO2↑+H2O+SO2↑+CI2↑+……

4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2↑

2ΜSO4→2ΜO+2SO2↑+O2↑（Μ指金属元素）

2SO2+O2→2SO3↑

生成的SO2和少量SO3被空气流带到电解池内，与水化合生成H2SO3和少量H2SO4，破坏了碘-碘化钾电对的电位平衡，仪器便立即以自动电解碘化钾溶解生成的碘来氧化滴定H2SO3。

反应式为;

阳极;2I-–2e→I2

阴极;2H++2e→H2

碘氧化H2SO3反应式为:I2+H2SO3+H2O→2I-+H2SO4+2H+

电解产生碘所耗用的电量，由控制器采集并计算出相应的含硫毫克数。煤样所含硫的毫克数除以煤样的重量(毫克)即可计算出煤中全硫含量(%)。

定法原理

根据库仑滴定法原理，煤样在1150℃高温条件及催化剂的作用下，在净化过的空气流中燃烧，煤中各种形态的硫均被燃烧分解为SO2和少量SO3气体；

而被净化过的空气流带到电解池内，生成H2SO3或少量H2SO4，H2SO3立即被电解液中的I2(Br2)氧化成H2SO4，结果溶液中的I2(Br2)减少而I(Br)增加；

破坏了电解液的平衡状态，指示电极间的电位升高，仪器自动判断启动电解，并根据指示电极上的电位高低，控制与之对应的电解电流的大小与时间，使电解电极上生成的I2(Br2)与H2SO3反应所消耗的数量相等，从而使电解液重新回到平衡状态，重复些过程，直到试验结束。

仪器根据对电解产生I2(Br2)所耗用电量的积分，再根据法拉弟电解定律计算试样中全硫的含量。

2023-05-22 00:00