自动氧弹量热仪主要用于测定固体、液体可燃物的热值,样品制备的规范性和检测操作的精准度,直接决定最终热值结果的可靠性。以下是步骤化、清单化的操作指南,便于快速上手。
一、 样品制备核心要求与步骤
1. 样品制备通用要求
样品需具有代表性:针对固体样品(如煤炭、焦炭、生物质颗粒),需按照相关标准缩分、研磨;液体样品需混合均匀,避免分层。
控制样品水分与粒度:固体样品研磨至粒度≤0.2mm,干燥至恒重(或按标准要求保留固有水分),防止水分影响燃烧完全性;液体样品需避免水分混入。
样品量精准控制:根据氧弹容积和样品热值,称取合适质量(一般固体样品 0.8–1.2g,液体样品 0.6–1.0g),确保完全燃烧且不超压。
2. 固体样品制备步骤
缩分:采用四分法对原始样品进行缩分,直至得到所需量的分析样品。
研磨:将缩分后的样品放入研磨机,研磨至全部通过 0.2mm 标准筛,收集研磨后的样品。
干燥:将样品放入干燥箱,在(105–110)℃下干燥至恒重,取出后放入干燥器冷却至室温。
称量:用分析天平精准称取样品,精确至 0.0001g,将样品放入坩埚中。
3. 液体样品制备步骤
混匀:将液体样品充分摇匀,若样品黏度较大,可适当加热(温度不宜过高,防止挥发)后混匀。
封装:将液体样品装入胶囊或安瓿瓶中密封(防止泄漏),若使用胶囊,需同时称量胶囊质量;若使用安瓿瓶,需将其熔封。
称量:用分析天平称量 “胶囊 + 样品” 或 “安瓿瓶 + 样品” 的总质量,精确至 0.0001g,放入坩埚中。
二、 检测操作关键步骤
1. 氧弹装配要点
安装点火丝:将点火丝两端固定在氧弹的电极上,确保点火丝与样品接触良好(固体样品可将点火丝压入样品,液体样品需将点火丝靠近胶囊 / 安瓿瓶),避免短路。
加入助燃物:若样品热值较低或不易燃烧,可在坩埚内加入适量苯甲酸(已知热值)作为助燃剂。
加入蒸馏水:向氧弹内加入 10mL 蒸馏水,吸收燃烧产生的酸性气体,防止氧弹腐蚀。
密封氧弹:将氧弹盖拧紧,确保密封良好,然后连接氧气瓶进行充氧。
充氧操作:充氧压力控制在(2.8–3.0)MPa,充氧时间不少于 15s;充氧完成后,检查氧弹是否漏气。
2. 仪器检测步骤
内筒注水:向内筒加入足量蒸馏水,确保氧弹完全浸没,且水位每次保持一致;记录内筒水温。
放入氧弹:将充氧后的氧弹平稳放入内筒的支架上,连接点火电极。
启动仪器:设置检测参数(样品质量、点火丝热值、助燃剂热值等),启动自动检测程序。
观察燃烧过程:检测过程中观察仪器是否正常点火,若出现点火失败,需停止实验,检查原因并重新操作。
3. 实验后处理步骤
排气泄压:实验结束后,待内筒水温稳定,取出氧弹,缓慢打开氧弹放气阀,将内部气体缓慢排出(时间不少于 10min)。
检查燃烧情况:打开氧弹盖,检查样品是否完全燃烧,若有黑色残渣或未燃尽样品,本次实验无效,需重新检测。
清洗氧弹:用蒸馏水冲洗氧弹内壁、坩埚和电极,将冲洗液并入烧杯中,用于后续酸性气体的滴定(若需要);清洗后的氧弹晾干备用。
三、 检测过程注意事项
点火丝需选用指定型号,其热值需准确扣除,避免影响结果。
充氧时压力不可过高或过低,过高易导致氧弹损坏,过低则样品燃烧不完全。
实验过程中若出现氧弹漏气、点火失败等情况,需及时停止实验,排查故障后再进行。
每批次样品检测时,需同时做标准样品(如苯甲酸)的平行实验,校准仪器准确性。
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