煤炭定硫仪的概述及工作原理是什么?
概述
煤中全硫含量是评价煤炭质量的重要指标之一,也是大气污染的主要成份之一,因此煤炭生产及使用部门都十分重视煤中全硫的分析。
煤炭定硫仪主要用于测定煤炭、钢铁和各种矿物中的全硫含量,是煤炭、电力、化工、建材、冶金、地质勘探、商检、环保检测等部
门实验室的优选必备仪器。
工作原理
基于库仑滴定法原理,煤样在 1150℃高温条件及催化剂的作用下,于净化过的空气流中燃烧,煤中各种形态的硫均被燃烧分解为 SO₂和
少量 SO₃气体。这些气体被净化过的空气流带到电解池内,生成 H₂SO₃或少量 H₂SO₄。H₂SO₃立即被电解液中的 I₂(Br₂)氧化成 H₂SO₄,
导致溶液中的 I₂(Br₂)减少而 I⁻(Br⁻)增加,破坏了电解液的平衡状态,指示电极间的电位升高。此时仪器自动判断启动电解,并根据
指示电极上的电位高低,控制与之对应的电解电流的大小与时间,使电解电极上生成的 I₂(Br₂)与 H₂SO₃反应所消耗的数量相等,从而
使电解液重新回到平衡状态,该过程会重复进行直到试验结束。最后,仪器根据对电解产生 I₂(Br₂)所耗用电量的积分,再根据法拉第
电解定律计算试样中全硫的含量。相关反应式如下:
阳极:2I⁻ – 2e → I₂
阴极:2H⁺ + 2e → H₂
碘氧化 H₂SO₃反应式:I₂ + H₂SO₃ + H₂O → 2I⁻ + H₂SO₄ + 2H⁺

