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鋼研納克檢測(cè)技術(shù)股份有限公司

高頻紅外碳硫分析儀是如何完成C、S元素定量分析的

時(shí)間:2020-8-7 閱讀:1082
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紅外線是指波長為 0.78~1000μm 的電磁波,分為三個(gè)區(qū)域:
 
(1)近紅外區(qū): 0.78~2.5 μm;
 
(2)中紅外區(qū): 2.5~25μm;
 
(3)遠(yuǎn)紅外區(qū)為:25~1000μm。
 
絕大部分的紅外儀器工作在中紅外區(qū)。
 
紅外吸收:當(dāng)一束具有連續(xù)波長的紅外光通過物質(zhì),物質(zhì)分子中某個(gè)基團(tuán)的振動(dòng)頻率或轉(zhuǎn)動(dòng)頻率和紅外光的頻率一樣時(shí),分子就吸收能量由原來的基態(tài)振(轉(zhuǎn))動(dòng)能級(jí)躍遷到能量較高的振(轉(zhuǎn))動(dòng)能級(jí),分子吸收紅外輻射后發(fā)生振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷,該處波長的光就被物質(zhì)吸收。 如CO2的C=O雙鍵會(huì)發(fā)生彎曲、伸縮振動(dòng),其中有三種振動(dòng)模式具有紅外活性,會(huì)吸收對(duì)應(yīng)頻率的紅外光,發(fā)生分子能級(jí)躍遷。同理,SO2分子也會(huì)吸收特定頻率的紅外光。
 
C、S元素定量分析
 
C和S均為非金屬元素,它們的電負(fù)性相差不大(C:+2.5,S:+2.44),在金屬或合金中都能形成相應(yīng)的碳化物或硫化物。在高頻紅外碳硫分析儀中,待測(cè)樣品在高頻感應(yīng)爐中高溫加熱熔融,爐頂吹入氧氣,在高溫富氧條件下,樣品中的C、S都能被氧化成CO2和SO2,從樣品中逸出。如鐵、錳中C、S的測(cè)定:
 
4Fe3C+13O2=6Fe2O3+4CO2↑
 
Mn3C+3O2=Mn3O4+CO2↑
 
3MnS+5O2=Mn3O4+3SO2↑
 
3FeS+5O2=Fe3O4+3SO2↑
 

逸出的CO2和SO2進(jìn)入紅外池中,用窄波長紅外線照射CO2和SO2混合氣體,CO2和SO2與一定波長的特征紅外輻射耦合產(chǎn)生吸收,測(cè)試紅外線照射前后的能量差,得到樣品的吸光度,該吸光度滿足朗伯-比爾定律,即吸光度與被測(cè)物質(zhì)濃度成正比,通過這個(gè)關(guān)系即可計(jì)算得出CO2和SO2濃度,終轉(zhuǎn)換為樣品中C、S元素含量。

 

 

 

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