產(chǎn)品名稱(chēng)：二氧化碳分析儀器裝置（磷礦石和磷精礦）

規格：SP-CDZZ(CO2)

用途：適用于磷礦石和磷精礦產(chǎn)品中二氧化碳含量大于0.5%的測定

組件：詳見(jiàn)圖表

平衡瓶；B—水套管；C—補償管；D—量氣管；E—溫度計；F—吸收器；

G— 冷凝管；H—加酸管；I—磨口塞；J—反應瓶；K—下口瓶；L—廢液瓶；

T1、T2—兩通旋塞；T3、T4—雙斜孔旋塞；T5—三通旋塞

平衡瓶（A）：250mL 。

水管套（B）：長(cháng)710 mm，直徑72mm。

補償管（C）：下端為內徑6mm的具有標度的U形管。

量氣管（D）：總長(cháng)690mm，上端胖肚部分體積為65mL，下端細長(cháng)部分體積為50mL，正面具有體積刻度mL，側面具有長(cháng)度刻度mm。

溫度計（E）。

吸收瓶（F）：接觸式。

冷凝管（G）：直形，長(cháng)度600mm。

 加酸管（H）：25mL，具刻度。

磨口塞（I）：為19號外接標準磨口。

反應瓶（J）：40mL，瓶口為內接標準磨口。反應瓶、磨口塞、冷凝管及其連接部分之總體積約為65mL。

下口瓶（J）：5000mL。

廢液瓶（L）。

旋塞（T1、T2）：二通。

旋塞（T3、T3）：雙斜孔。

旋塞（T5）：三通。

氣壓計。

本標準規定了氣量法測定二氧化碳含量。

本標準適用于磷礦石和磷精礦產(chǎn)品中二氧化碳含量大于0.5%的測定。

2 引用標準

下列標準包含的條文，通過(guò)在本標準中引用而構成為本標準的條文。在標準出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標準都會(huì )被修訂，使用本標準的各方應探討、使用下列標準新版本的可能性。

GB/T 6682—92 分析實(shí)驗室用水規格和試驗方法

3 方法提要

試樣中的碳酸鹽用酸分解，以銅鹽消除硫化物的干擾，在特定的二氧化碳分析儀器裝置中，所釋放出的二氧化碳氣體用氫氧化鉀溶液吸收，根據吸收前后氣體體積之差，即可求出二氧化碳含量。

4 試劑和溶液

本標準所用水應符合GB/T 6682中三級水的規格；所列試劑，除特殊規定外，均指分析純試劑。

4.1 基準碳酸鈣（GB 12596）。

4.2 硫酸銅（CuSO4·5H2O）（GB/T 665）。

4.3 氫氧化鉀（GB/T 2306）溶液：400g/L。

4.4 磷酸（GB/T 1282）溶液：1+1。

4.5 鹽酸（GB/T 622）溶液：1+1。 

4.6 酸性水封閉液：1mL硫酸（GB/T 625）加入到1000mL水中，加數滴1g/L的甲基橙指示液，使溶液呈紅色，混勻。

4.7 酸性水排氣液：10mL硫酸（GB/T 625）加入到1000mL水中，加數滴1g/L的甲基橙指示液，使溶液呈紅色，混勻。

6 試樣

試樣通過(guò)125um實(shí)驗篩（GB 6003），于105～110℃干燥2h以上，置于干燥器中冷卻至室溫。

7 分析步驟

7.1 準備工作

7.1.1 將儀器各部分洗凈，尤其量氣管內壁必須洗凈至不附水滴。按圖安裝。在吸收瓶?jì)茸⑷爰s200mL氫氧化鉀溶液（4.3），在平衡瓶?jì)茸⑷爰s250mL酸性水封閉液（4.6），在水套管內盛滿(mǎn)蒸餾水，在下口瓶?jì)仁⑷胨嵝运艢庖海?/span>4.7），在加酸管內注入磷酸溶液（4.4）。

注：每次新?lián)Q酸性水封閉液后，應做幾次含二氧化碳高的試樣的實(shí)驗，使二氧化碳飽和后方能進(jìn)行F值和試樣的測定。

7.1.2 舉起平衡瓶，打開(kāi)旋塞T1、T2，將少量酸性水封閉液注入補償管中，調節補償管兩邊液面大約在同一水平刻度，關(guān)閉旋塞T1、T2，放入平衡瓶，用塞有玻璃棒的橡皮管將補償管上端出口密封。

將反應瓶套接在磨口瓶塞上，轉動(dòng)旋塞通T5、T4、T1、T3，使平衡瓶、量氣管、反應瓶、廢液瓶成通路，即量氣管與大氣相同。舉起平衡瓶，使液面升高至量氣管頂部。轉動(dòng)旋塞T3，使平衡瓶、量氣管、吸收瓶相同，降低平衡瓶，將吸收瓶的液面升至標線(xiàn)處。關(guān)閉旋塞T3，放下平衡瓶。

7.1.3 漏氣檢查。將反應瓶套接在磨口瓶塞上，轉動(dòng)旋塞T5、T4、T1、T3，使量氣管與大氣相同。降低平衡瓶，使量氣管中液面位于有刻度的部分，關(guān)閉旋塞T5。此時(shí)升高或降低平衡瓶并靜置在某一固定位置，量氣管內液面穩定在某刻度處而不下降或上升，同時(shí)吸收瓶及補償管內的液面保持在預定標線(xiàn)處，即表示儀器嚴密，否則漏氣。一般漏氣發(fā)生于儀器與橡皮管連接處或旋塞部分，可更換新橡皮管或重新涂擦油脂在進(jìn)行檢查。直至儀器嚴密，方可進(jìn)行下步操作。

7.1.4確定平衡瓶與量氣管二液面的差距。按7.1.3從開(kāi)始操作至使量氣管中液面位于有刻度的部分，關(guān)閉旋塞T5。關(guān)閉T4、T3，舉起平衡瓶于量氣管側旁，打開(kāi)旋塞T2，使平衡瓶、量器瓶、補償管相同。升降平衡瓶，使補償管中兩邊液面在同一水平刻度，關(guān)閉T1、T2，初步確定平衡瓶與量氣管二液面的差距，以便在下步測定時(shí)不致于平衡瓶升降過(guò)大使補償管兩邊液面大幅度波動(dòng)，從而影響測定結果。舉起平衡瓶，轉動(dòng)旋塞T5、T4、T1、T3，使量氣管頂部，關(guān)閉旋塞T3、T1、T4、T5，，放下平衡瓶。

7.2 校正系數F值的測定

以下二法任選一種。

7.2.1 碳酸鈣測定法

7.2.1.1 稱(chēng)取約0.1g預先在300℃灼燒至恒量的碳酸鈣（4.1），至0.0001g，置于反應瓶中。

7.2.1.2 用少量水濕潤。將反應瓶套接在磨口塞上，轉動(dòng)旋塞T1、T3，使平衡瓶、量氣管、反應瓶相通。開(kāi)冷卻水管。打開(kāi)旋塞T4，從加酸管中加入10～15mL磷酸溶液（4.4）（注意加酸管不能放空），關(guān)閉旋塞T4。用酒精燈加熱反應瓶分解試樣，微沸5min（反應劇烈時(shí)，應間歇地移開(kāi)酒精燈），停止加熱。

7.2.1.3 待反應瓶溶液不再沸騰（可用冷的濕布附在反應瓶上促使冷卻），轉動(dòng)旋塞T4、T5，使下口瓶中酸性水排氣液（4.7）流入反應瓶，使溶液慢慢經(jīng)冷凝管充至旋塞T3，此時(shí)氣體全部置入量氣管內。

7.2.1.4 舉起平衡瓶于量氣管側旁某一位置（即7.1.4）初步確定的平衡瓶與量氣管二液面差距）， 打開(kāi)旋塞T2，稍許升降至平衡瓶，使補償管兩邊液面在同一水平刻度，關(guān)閉旋塞T1，放下平衡瓶，關(guān)閉旋塞T2，準確讀取量氣管中氣體體積V1。

7.2.1.5 舉起平衡瓶，轉動(dòng)旋塞T1、T3，將量氣管中的氣體導入吸收瓶，待量器液面上升至頂部時(shí)，降下平衡瓶，使吸收瓶?jì)葰怏w返回量氣管，如此重復6～8次，直至吸收后殘余氣體體積不改變。當氣體從吸收瓶返回量氣管時(shí)，調節吸收瓶?jì)纫好嬖跇司€(xiàn)處，關(guān)閉旋塞T3。

7.2.1.6 放下平衡瓶，靜置15s。以下按進(jìn)行，準確讀取量氣管中氣體體積V2。

7.2.1.7 舉起平衡瓶，轉動(dòng)T5、T4、T1、T3，使平衡瓶、量氣管、反應瓶、廢液瓶成通路，將部分廢液排入廢液瓶，殘余氣體亦同時(shí)排除。待量器管中溶液液面上升到頂部，關(guān)閉旋塞T3、T1、T4、T5，放下平衡瓶。取下反應瓶，棄取剩余廢液，用水沖洗干凈后，即可進(jìn)行下一個(gè)樣品的連續測定。

7.2.1.8 校正系數（F）按式（1）計算：

F= ……………………………………………………（1）

式中：0.4397——碳酸鈣摩爾質(zhì)量換算為二氧化碳摩爾質(zhì)量系數；

m——碳酸鈣質(zhì)量，g；

V1——吸取前量氣管中體積，mL；

V2——吸收后量氣管中氣體體積，mL。

注：連續三次測定數據極差不超過(guò)0.000008g，取平均值為F值。當溫度變化超過(guò)±4℃時(shí)，需重新調節補償管中壓力，即：取下補償管出口玻璃棒，打開(kāi)旋塞T1、T2，舉起平衡瓶，調節補償管中兩邊液面大約在同一水平刻度，關(guān)閉旋塞T1、T2，，放下平衡瓶，用玻璃棒將補償管上端出口密封，然后重新測定F值。

7.2.2 溫度壓力計算法

7.2.2.1 按7.1.4進(jìn)行，確定平衡瓶與量氣管二液面的差距，準確讀數，記下差值△h。

7.2.2.2 根據水銀氣壓計，記下校正后的氣壓值P。記下水套管中的溫度t。

7.2.2.3 校正系數（F）按式（2）計算：

F= …………………………………………（2）

式中：P——氣壓值，Pa（換算系數：1mbar=100Pa；1 mmHg=133.3Pa；1 mmH2O=9.806Pa）；

h——補償管平衡時(shí)，平衡瓶與量氣管二液面之差距，平衡瓶液面高于量氣管液面時(shí)為正值，反之為負值，mm；

t——水套管中的溫度，℃；

44.01——二氧化碳的摩爾質(zhì)量，g/mo1；

8.314——氣體常數，J/mo1·K；

273.2——0℃時(shí)熱力學(xué)溫度，K。

7.3 試樣的測定

稱(chēng)取0.2～1g試樣，至0.0001g，置于反應瓶中。加入約0.5g硫酸銅（4.2）。以下按7.2.1.2～7.2.1.7進(jìn)行。

注

1 試樣中不含硫化物時(shí)，可以不加硫酸銅。

2 試樣中不含硫化物時(shí)，可以用鹽酸溶液（4.5）代替磷酸溶液（4.4）分解試樣。測定校正系數F值時(shí)也可以用鹽酸溶液（4.5）。

3 可以將硫酸銅（4.2）按規定量的比例配入磷酸溶液（4.4）或鹽酸溶液（4.5）。

8 分析結果的表述

以質(zhì)量百分數表示的二氧化碳（CO2）含量（X）按式（3）計算：

X= …………………………………………………（3）

式中：F——校正系數，量氣管每毫升體積相當于二氧化碳的質(zhì)量，g/mL； 

V1——吸收前量氣管中氣體體積，mL；

V2——吸收后量氣管中氣體體積，mL；

m——試樣的質(zhì)量，g。

9 允許差

取兩份平行分析結果的算術(shù)平均值為終分析結果。平行分析結果的差值應不大于表1所列允許差。

表1 允許差

二氧化碳（CO2）含量允許差

<5.000.15

5.00～10.000.22

>10.000.28