第八章 气体分析.pptVIP

第八章 气体分析 1、气体燃料：主要有天然气、焦炉煤气、石油气、水煤气等；2、化工原料气：天然气、焦炉煤气、石油气、水煤气，还有黄铁矿焙烧炉气（SO2）、石灰焙烧窑气（CO2），以及H2、Cl2、乙炔等；3、气体产品主要氢气、氮气、氧气、乙炔气、氦气等；4、废气是指各种工业用炉的烟道气，主要成分为N2、O2、CO、CO2、水蒸汽等，以及在化工生产中排放出来的大量尾气。 1.化工原料气 分析正确配料； 2.中间产品气体分析 生产是否正常； 3.（燃料燃烧后生成）烟道气分析 燃烧是否正常； 4.车间环境空气质量分析，对安全生产、保护环境和工人的身体健康都是很必要的。 §2 气体的化学分析方法 利用气体的化学特性，使混合气体中的被测组分与特定试剂发生化学反应被定量吸收，则吸收前后的体积之差即为被测组分的体积。(前提条件？) 吸收剂与各种气体之间的作用情况表 (1) KOH溶液只吸附CO2； (2) 饱和溴水只吸附不饱和烃，其他的不干扰，但是要用碱溶液除去吸附时混入的溴重气，此时CO2也被吸附故排在KOH之后； (3) 焦性没食子酸的碱溶液能吸附碱性气体CO2，所以排在KOH之后； (4) 氯化亚铜氨溶液不但吸附CO而且吸附CO2 、O2、CnHm等，故应为第4位。 综合使用吸收法和滴定法。吸收剂吸收被测组分，然后用标准滴定法滴定。存在的两种反应是：吸收反应和滴定反应 示例表 利用可燃烧性气体的性质进行测定的方法，特别适用于无适当吸收剂的化学性质比较稳定的气体。 如：CH4无适当的吸收剂，H2、CO可用燃烧法也可以用吸收法。 爆炸上限：使可燃性气体能引起爆炸的最高含量 (含量指可燃性气体与空气或氧气的 浓度关系百分比)。 爆炸下限：使可燃性气体能引起爆炸的最低含量。 爆炸极限：爆炸上限和爆炸下限之间的范围。 利用氧化铜在高温下的氧化活性，使可燃性气体缓慢燃烧。 特点：不要加入燃烧所需氧，所用的氧气由氧化 铜还原得出。CuO使用后，可在400℃通 入空气使之氧化即可再用。 优点：因不通入氧气，可减少一次体积测量而减 少误差，并且测量后的计算也因不加入氧 气而简化。 氧化铜燃烧法的反应方程式： 可燃性气体燃烧后，其体积缩减V缩，消耗氧的体积VO2或生成CO2的体积VCO2与可燃性气体的体积V可燃的比例关系，是计算的依据，也是燃烧法的主要理论依据。 可用吸收法除去干扰组分（如O2，CO2等），再加入一定量的O2或空气，燃烧后根据体积的变化或生成CO2的体积，可计算可燃性气体含量。 例如：一混合气体有N2、O2、CO2、CO取样50mL测CO， 测CO时O2、CO2有干扰，吸收干扰物后再补充O2使混合气燃烧测出生成CO2的体积VCO2=20.00mL，求混合气体中CO的含量？ 例如：有O2、CO2、CH4、N2的混合气体80.00 mL，用吸收法测定O2、CO2后的剩余气体中加入空气，使之燃烧，经燃烧后的气体用氢氧化钾溶液吸收，测得生成的CO2的体积为40.00 mL，计算混合气体中甲烷的体积百分含量。 先吸收除去干扰组分，经空气或充分的O2燃烧后，测V缩、VO2、VCO2，列出相关的方程式求解。 例1： CH4、CO和N2的混合气20.00mL。加一 定量过量的O2，燃烧后体积缩减21.00mL，生 成CO218.00mL，计算各种成分的含量？ 例2：含CH4、H2和N2的混合气20.00mL。精确加入空气80.00mL。燃烧后用KOH溶液吸收生成的CO2，剩余气体的体积为68.00 mL，再用没食子酸的碱溶液吸收剩余的O2后，体积为66.28mL。计算混合气体中CH4、H2和N2的体积含量？ 例3：有CO2、O2、CH4、CO、H2、N2的混合气体100.0 mL。用吸收法测得CO2为6.00mL，O2为4.00mL，用吸收后的剩余气体20.00mL，加入氧气75.00mL进行燃烧，燃烧后其体积缩减10.11mL，后用吸收法测得CO2为6.22mL，O2为65.31mL。求混合气体中各组分的体积百分含量。 可燃性气体燃烧后的计算 例1，以氢气燃烧为例找出比例关系： 例2，以甲烷燃烧为例： 例3，以CO 燃烧