工业分析第8章8.3

8.3.1 吸收法
1.吸收体积法 （3）混合气体的吸收顺序： ③氯化亚铜的氨性溶液：它不但能吸收一氧化 碳，同时还能吸收二氧化碳、氧气等。因此，只 能把这些干扰组分除去之后才能使用。故排在第 三。甲烷和氢气用燃烧法测定。所以煤气分析的 顺序应为：KOH溶液吸收CO2；焦性没食子酸的 碱性溶液吸收O2；氯化亚铜的氨溶液吸收CO； 用燃烧法测定CH4及H2；剩余气体为N2。 （4）吸收仪器-吸收瓶 参见气体分析仪器的组成中吸收瓶
8.3.1 吸收法
1.吸收体积法 （2）气体吸收剂 ⑤硫酸、高锰酸钾溶液、氢氧化钾溶液：它 们是二氧化氮的吸收剂。 2NO2＋H2SO2＝OH(ONO)SO2＋HNO3 10NO2＋2KMnO4＋3H2SO4＋2H2O＝10HNO3 ＋K2SO4＋2MnSO4 2NO2＋3KOH＝2KNO3＋KNO2＋H2O
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8.3.1 吸收法
1.吸收体积法 （3）混合气体的吸收顺序： 原则：吸收某种气体时其它气体不干扰吸收。 例如，煤气中的主要成分是CO2、O2、CO、 CH4、H2等。根据所选用的吸收剂性质，分析煤 气时，它们应按如下吸收顺序进行。 ①氢氧化钾溶液：它只吸收二氧化碳，其他组 分不干扰。应排在第一。 ②焦性没食子酸的碱性溶液：试剂本身只能吸 收氧气。但因为是碱性溶液，也能吸收酸性气体 。因此，应排在氢氧化钾吸收液之后。故排在第 二。 9
8.3.1 吸收法
1.吸收体积法 （2）气体吸收剂 ②焦性没食子酸的碱溶液：焦性没食子酸（1,2,3-三羟 基苯）的碱溶液是O2的吸收剂。 焦性没食子酸与氢氧化钾作用生成焦性没食子酸钾。 C6H3 (OH) 3＋3KOH＝C6H3 (OK) 3＋3H2O 焦性没食子酸钾被氧化生成六氧基联苯钾。 4C6H3(OK)3＋O2＝2(KO)3H2C6C6H2(OK)3＋2H2O 1ml焦性没食子酸的碱溶液能吸收8～12ml氧气，在温 度大于15℃，含氧量不超过25％时，吸收效率最好。焦性 没食子酸的碱性溶液吸收氧的速度，随温度降低而减慢， 在0℃时几乎不吸收。所以用它来测定氧气时，温度最好 大于15℃。因为吸收剂是碱性溶液，酸性气体和氧化性气 体对测定都有干扰，在测定前应除去。 5
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8.3.1 吸收法
2.吸收滴定法 利用吸收法和滴定分析法测定气体（或可以转 化为气体的其他物质）含量的分析方法称为吸收 滴定法。其原理是使混合气体通过特定的吸收剂 溶液，其中待测组分与吸收剂发生反应而被吸收 ，然后在一定的条件下，用特定的标准溶液滴定 ，根据消耗的标准溶液的体积，计算出待测气体 的含量。
8.3.1 吸收法
1.吸收体积法 （2）气体吸收剂 ④饱和溴水或硫酸汞、硫酸银的硫酸溶液：它们是不 饱和烃的吸收剂。在气体分析中不饱和烃通常是指乙烯、 丙烯、丁烯、乙炔、苯、甲苯等。溴能和不饱和烃发生加 成反应并生成液态的饱和溴化物。 CH2＝CH2＋Br2＝CH2Br-CH2Br CH≡CH＋2Br2＝CHBr2-CHBr2 在实验条件下，苯不能与溴反应，但能缓慢地溶解于 溴水中，所以苯也可以一起被测定出来。 硫酸在有硫酸银（或硫酸汞）作为催化剂时，能与不 饱和烃作用生成烃基磺酸、亚烃基磺酸、芳烃磺酸等。 CH2＝CH2＋H2SO4＝CH3-CH3OSO2OH CH≡CH＋H2SO4＝CH2-CH(OSO2OH) 2 7 C6H6＋H2SO4＝C6H5SO3H＋H2O
8.3 气体化学分析法
8.3.1 吸收法 8.3.2 燃烧法 8.3.3 气体分析其他方法
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8.3.1 吸收法
气体化学吸收法应包括吸收体积法、吸收滴定 法、吸收称量法和吸收比色法等。 1.吸收体积法 （1）原理 利用气体的化学性质，使气体混合物和特定的 吸收剂接触。吸收剂与混合气体中待测组分气体 定量地发生化学吸收作用（而不与其他组分发生 任何作用）。当吸收前、后的温度及压力保持一 致时，则吸收前、后的气体体积之差即为待测气 体的体积。 此法主要用于常量气体的测定。
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8.3.1 吸收法
1.吸收体积法 （1）原理 例如，CO2、O2、N2的混合气体，当通过氢 氧化钾溶液接触时，CO2被吸收生成K2CO3，而 其他组分不被吸收。 2KOH＋CO2＝K2CO3＋H2O 对于液态或固态的物料，也可利用同样的原理 来进行分析测定。 首先使各种物料中的待测组分经过化学反应转 化为气体，然后用特定的吸收剂吸收，根据气体 的体积变化，进行定量测定。如在钢铁分析中， 用吸收体积法测定总碳含量。 3
8.3.1 吸收法
1.吸收体积法 （2）气体吸收剂 用来吸收气体的化学试剂称为气体吸收剂。由于各种 气体具有不同的化学特性，所选用吸收剂也不相同。吸收 剂可分为液态和固态两种，在大多数情况下，都以液态吸 收剂为主。 ①氢氧化钾溶液：KOH是CO2的吸收剂。 2KOH＋CO2＝K2CO3＋H2O 通常用KOH而不用NaOH，因为浓的NaOH溶液易起 泡沫，并且析出难溶于本溶液中的Na2CO3而堵塞管路。 一般常用33％的KOH溶液，1ml此溶液能吸收40ml的 CO2气体，它适用于中等浓度及高浓度（2％～3％以上） 的CO2测定。 氢氧化钾溶液也能吸收H2S、SO2等酸性气体，因此 4 ，在测定先必须除去。
8.3.1 吸收法
1.吸收体积法 （2）气体吸收剂 ③亚铜盐溶液：亚铜盐的盐酸溶液或亚铜盐的氨溶液是一氧 化碳的吸收剂。 一氧化碳和氯化亚铜作用生成不稳定的配合物Cu2Cl2· 2CO。 Cu2Cl2＋2CO＝Cu2Cl2· 2CO 在氨性溶液中，进一步发生反应。 Cu2Cl2· 2CO＋4NH3＋2H2O＝Cu2(COONH4) 2＋2NH4Cl 1ml亚铜盐氨溶液可以吸收16ml一氧化碳。因氨水的挥发性 较大，用亚铜盐氨溶液吸收一氧化碳后的剩余气体中常混有氨 气，影响气体的体积，故在测量剩余气体体积之前，应将剩余 气体通过硫酸溶液以除去氨的气体（即进行第二次吸收）。 亚铜盐氨溶液也能吸收氧、乙炔、乙烯、高级碳氢化合物及 酸性气体。故在测定一氧化碳之前均应除去。 6