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如何测定生物干物质中的碳含量

发布时间:2023-08-15 23:10:21

① 土壤微生物量碳氮的测定方法

取一定重量的土壤,称取1g,置于100ml无菌水中,充分振荡,然后离心,取上清液,就得到土壤浸出液(可以看做土壤中的微生物全部转移至水中)。然后做梯度稀释,取一定稀释度的溶液,涂平板,培养后数菌落数,然后乘上稀释倍数,就可得到1g土壤中该微生物的数量。
例如,你在稀释10的7次方的平板上数出了15个菌落,则1g土壤中微生物数量为1.5×10的8次方个。

② 土壤中微生物碳氮的测定方法

1.3 土壤微生物区系测定

细菌、真菌、放线菌采用平板培养法。细菌采用牛肉膏蛋白胨培养基,放线菌采用改良高氏1号培养基,真菌采用马丁氏培养基。

1.4 土壤微生物活性指标测定方法

1.4.1 土壤微生物生物量碳、氮的测定:土壤微生物生物量碳的测定:采用氯仿熏蒸—0.5mol (L-1K2SO4提取法,TOC自动分析仪测定;土壤微生物生物量氮的测定:采用熏蒸提取一开氏定氮法测定微生物生物氮量。

1.4.2 土壤氨化作用强度、硝化作用强度分析:土壤氨化作用测定采用土壤培养法,用半微量开氏定氮蒸馏法测定NH4+-N的含量;土壤硝化作用测定采用溶液培养法,用比色法测定NO2-N的减少量。

③ 测定微生物的生物量有哪些主要方法

测定微生物的生物量有哪些主要方法
测定的方法主要有四种:

1.直接计数测定:根据微生物种类,有血球计数板和细菌计数板;

2.比浊法:根据菌悬液的浓度在一定范围内与光密度成正比,可以用分光光度计测OD值,用OD值表示样品菌液浓度;

3.核酸计数法:荧光定量PCR技术;

4.活菌计数法:MPN和平板计数法由于测定方法的限制。新鲜土样经氯仿熏蒸后(24h),土壤微生物死亡细胞发生裂解,释放出微生物生物量碳,用一定体积的LK2SO4溶液提取土壤,借用有机碳自动分析仪测定微生物生物量碳含量。根据熏蒸土壤与未熏蒸土壤测定有机碳的差值及转换系数(KEC),从而计算土壤微生物生物量碳。

④ 碳、氢的测定

73.11.1.1 重量法

方法提要

一定量煤样在氧气流中燃烧,煤中碳生成二氧化碳、氢生成水。生成的二氧化碳和水分别被二氧化碳吸收剂和吸水剂吸收,根据吸收剂的增量,计算煤中碳、氢含量。煤样中硫和氯对碳测定的干扰,在三节炉法中分别用铬酸铅和卷状银丝除去,在二节炉法中用高锰酸银热分解产物除去; 氮 (氮氧化合物) 对碳测定的干扰,由粒状二氧化锰除去。

反应方程式如下。

燃烧反应:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

对CO2和H2O的吸收反应:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

排除硫、氯、氮对测定干扰的反应:

三节炉法中,在燃烧管内用铬酸铅脱除硫的氧化物,用卷装银丝脱氧: 二节炉法中,用高锰酸银热分解产物脱除硫和氯:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

在燃烧管外部,用粒状二氧化锰除去氮氧化物:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

仪器

碳氢测定装置 见图73.34。

碳氢测定装置主要由燃烧系统、净化系统和吸收系统 3 部分组成。

燃烧系统为一个三节炉或二节炉,炉内径 35mm,内有一燃烧管,管内装燃烧舟。

三节炉 第一节长 230mm,可加热到 (850 ± 10) ℃,能沿水平方向移动; 第二节长330~ 350mm,可加热到 (800 ± 10) ℃ ; 第三节长 130~ 150mm,可加热到 (600 ± 10) ℃ 。

两节炉 第一节长 230mm,可加热到 (850 ± 10) ℃,能沿水平方向移动; 第二节长130~ 150mm,可加热到 (500 ± 10) ℃ 。

燃烧管 素瓷、石英、刚玉或不锈钢制品,长 1100~1200mm (三节炉用) 或 800mm(两节炉用) ,内径 20~ 22mm,壁厚约 2mm。

燃烧舟 长约 80mm,素瓷、刚玉或石英制品。

净化系统包括两个干燥塔 (容积 500mL) 和一个流量计 (测量范围 0~150mL/min) 。

吸收系统包括 1 个吸水管、1 个除氮管和 2 个二氧化碳吸收管。

带磨口塞的玻璃管 (图73.35) 或小型干燥器 (不装干燥剂) 。

气泡计 容量约 10mL (图73.36) 。

橡胶帽 (图73.37) 或橡胶塞、铜接头。

图73.34 碳氢测定装置示意图

图73.35 玻带磨口塞的玻璃管(数字单位 mm)

图73.36 气泡计(数字单位 mm)

图73.37 橡胶帽(数字单位 mm)

试剂

碱石棉 粒度1~2mm; 或碱石灰,粒度0.5~2mm; 或粒状氢氧化钙,粒度1~3mm。

无水氯化钙 粒度 2~5mm; 或无水高氯酸镁,粒度 1~3mm。

氧化铜 线状,长约 5mm。

铬酸铅 粒度 1~4mm。

卷状银丝 丝直径约 0.25mm。

卷状铜丝 丝直径约 0.5mm。

氧气 不含氢。

硫酸。

三氧化钨。

二氧化碳钢瓶装气体。

粒状二氧化锰称取25gMnSO4·5H2O溶于500mL水中。另称16.4gKMnO4溶于300mL水中。把两种溶液都加热到50~60℃。将高锰酸钾溶液慢慢注入硫酸锰溶液中,并剧烈搅拌。加入10mL(1+1)H2SO4,再将溶液加热到70~80℃,继续搅拌5min,停止加热,静置2~3h。用热水以倾泻法洗到中性。将沉淀移到漏斗过滤,然后在150℃下烘干(约2~3h),得到褐色疏松状的二氧化锰。小心破碎和过筛,取粒度0.5~2mm的颗粒备用。

氧化氮指示胶在瓷蒸发皿中将小于2mm的40g无色硅胶和30mLHCl搅拌均匀。在砂浴上蒸发多余的盐酸直到看不见明显的蒸气逸出为止。然后把硅胶粒浸入30mL100g/LKSCN溶液中,搅拌均匀后取出烘干。再把它浸入30mL2g/L雷伏奴耳(乳酸-6,9二氨基-2乙氧基吖啶)溶液中,搅拌均匀后取出,用黑纸包好烘干,放在深色瓶中置于暗处备用。

高锰酸银热分解产物称取100gKMnO4溶于2L沸水中。取107.5g的AgNO3溶于约50mL水中,然后在不断搅拌下缓缓注入沸腾的高锰酸钾溶液中,静置过夜后得到有光泽的深紫色结晶。用水洗涤数次,在60~80℃下干燥1h。将晶体一小份一小份地放在瓷皿中,在电炉上缓缓加热到骤然分解,得到银灰色疏松产物,收集在磨口瓶中备用。未分解的高锰酸银不宜大量贮存,以免受热分解引起爆炸。

试验准备

1)测定装置的填充和连接。将测定装置各部件和容器依次连接,燃烧管两端用耐热橡胶帽或橡胶塞、铜接头连接。

氧气净化系统包括两个气体干燥塔。一个气体干燥塔下部(约1/3)装碱石棉或碱石灰,上部(约2/3)装无水氯化钙或无水高氯酸镁;另一个装无水氯化钙或无水高氯酸镁。净化剂经70~100次测定后,应检查并进行必要的更换。氧气由带有氧气吸入器的氧气钢瓶供给。为指示氧气流量,在两个干燥塔之间连接一个氧气流量计。

吸收系统由4个U型管组成,依次为吸水管(内装无水氯化钙或无水高氯酸镁)、除氮管(采用直径15mm、装试剂部分高120mm的大U型管,前1/2装二氧化锰,后1/2装无水氯化钙或无水高氯酸镁)和2个二氧化碳吸收管(前2/3装碱石棉或碱石灰,后1/3装无水氯化钙或无水高氯酸镁)。各U型管磨口塞处涂少许真空硅脂。吸收系统的末端连接一个空U型管(防止硫酸倒吸)和一个装有浓硫酸的气泡计。

用作吸水剂的无水氯化钙如果含有碱性物质,应先用二氧化碳饱和,并除去过剩的二氧化碳。处理方法:把无水氯化钙破碎到需要的粒度(如果氧化钙在保存或破碎过程中已吸水,可放到高温炉中在300℃下灼热1h)装入气体干燥塔内(可串联若干个),缓慢通入干燥的二氧化碳气(由启普氏气体发生器或由带有减压装置的二氧化碳钢瓶供给)3~4h,然后关闭干燥塔,放置过夜。通入不含二氧化碳的干燥空气,将过剩的二氧化碳去除。处理后的无水氯化钙放入严密的容器中贮存。市售分析纯无水氯化钙的碱性物质(氢氧化钙)含量小于0.02%的,可不进行处理。

出现下列现象时,应更换U型管中的试剂:U形管中的无水氯化钙开始溶化并阻碍气体畅通;第二个二氧化碳吸收管一次质量增加达50mg时,应更换第一个吸收管中的二氧化碳吸收剂;二氧化锰一般使用50次左右应进行检查或更换。检查方法:将氧化氮指示胶装在玻璃管中,两端用棉花堵上,接在除氮管后面,或将指示胶少许放在二氧化碳吸收管的进气端棉花处。燃烧煤样,如果指示胶由草绿色变成血红色,表示应更换二氧化锰。

上述 U 型管更换试剂后,应以 120mL/min 流量通氧气,质量恒定后方能使用。

燃烧系统燃烧管按下述方式充填: 三节炉用燃烧管充填 (图73.38) ,首先制成 3 个长 30mm 和 1 个长 100mm 的卷装铜丝,直径略小于燃烧管的内径,以便能自由推入管内并与管壁保持尽可能小的间距。100mm 长的卷装铜丝二端带一个粗铜丝制成的环或钩,以便由管中取出或放入。制成的卷装铜丝应在高温炉中于 800℃下灼烧 1h。燃烧管出气端起,先留出约 50mm 空间,然后依次填充 30mm 卷状银丝、30mm 卷装铜丝、130~150mm(与第三节电炉长度一致) 铬酸铅 (如用石英管,应该用铜片把铬酸铅与管壁隔开) 、30mm 卷装铜丝、330~ 350mm (与第二节电炉长度一致) 线状氧化铜、30mm 卷装铜丝、310mm 空间 (与第一节电炉加上燃烧舟的长度相等) 和 100mm 卷装铜丝。燃烧管两端装橡皮帽或橡皮塞,以便分别同净化系统和吸收系统连通。橡皮帽或橡皮塞使用前应预先在105~ 110℃ 烘烤 8h。燃烧管中的充填物 (氧化铜、铬酸铅和卷装银丝) 经 70~ 100 次测定后应检查和更换。

氧化铜用孔径 1mm 筛筛去粉末后即可再用。铬酸铅可用 50g/L NaOH 热碱液浸泡,然后用水洗净碱液,烘干,在 500~ 600℃ 下灼烧至少 30min,即可再用。卷装银丝用NH4OH 浸 5min 后,在水中煮沸 5min,用水冲洗后烘干,可再用。

图73.38 三节炉燃烧管的充填方式示意图

两节炉用燃烧管充填 (图73.39) ,首先制 1 个长 100mm、两个长 10mm 的卷装铜丝,再用 100 目铜丝布剪成直径与燃烧管匹配的圆形片 3~4 个 (防止高锰酸银热解产物被带出) 。

图73.39 二节炉燃烧管的充填方式示意图

2) 炉温校正。将工作热电偶插入三节电炉的热电偶孔内,使热端稍进入炉膛内,冷端与高温表连接。将炉温升到规定温度,保温 1h。然后将标准热电偶热端沿燃烧管轴向依次插至燃烧管中对应第一、第二和第三节炉的中心处 (注意,勿使热电偶与燃烧管壁接触) 。根据标准热电偶指示,调节相应电炉控制器,使炉温达到规定温度,恒温 5min后记下相应工作热电偶的温度读数。在日常测定中,即以此为准进行温度控制。

3) 空白试验。将装置连接后,通电升温并以 120mL / min 流量通氧气,检查整个系统的气密性,直到各部分都不漏气为止。在升温过程中,将第一节电炉往返移动数次,通气20min 左右。取下吸收系统,关闭各 U 形管磨口塞,用绒布擦净,在天平旁放置 10min 后称量。第一节炉达到并保持在 (850 ±10) ℃,第二节炉达到并保持在 (800 ± 10) ℃,第三节炉达到并保持在 (600 ±10) ℃ 时,开始做空白试验。将第一节炉移至紧靠第二节炉,接上已称量过的吸收系统并接通氧气。在燃烧舟中放入三氧化钨 (质量尽可能与日常测定时一致) 。打开橡皮塞,取出卷装铜丝,将装有三氧化钨的燃烧舟推到第一节炉入口处。塞紧橡胶塞,调节氧气流量为 120mL/min。移动第一节炉,使燃烧舟位于第一节炉中心处。通气 23min,将第一节炉移回原位; 2min 后取下吸收管,用绒布擦净,在天平旁放置 10min 后称量。水分吸收管的增加量就是空白值。重复上述空白试验,直到连续两次所得空白值相差不超过 0.0010g 、除氮 U 型管和二氧化碳吸收管最后一次质量变化不超过0.0005g 时为止。取最后两次空白值的平均值作为当天空白值。负压供氧时,应先关闭靠近硫酸气泡计的 U 型管,再依次关闭其他 U 型管,然后取下。

做空白试验前,应先确定燃烧管的位置,使出口端温度尽可能高而又不会使橡胶帽或橡胶塞受热分解。若空白值不易达到稳定,可适当调节燃烧管的位置。

分析步骤

1) 三节炉法分析步骤。将第一节炉温度控制在 (850 ± 10) ℃ ,第二节的炉温控制在(800 ± 10) ℃,第三节的炉温控制在 (600 ± 10) ℃,并使第一节炉紧靠第二节炉。

在预先灼烧过的燃烧舟中称取 0.2g (精确至 0.0001g) 粒度小于 0.2mm 的空气干燥煤样均匀铺平。在煤样上铺一层三氧化钨。若不立即测定,可把燃烧舟暂时存放在专用的磨口玻璃管或不加干燥剂的干燥器内。

将已恒量的吸收系统 U 型管磨口塞旋开后,接上燃烧系统,以每分钟 120mL 的流量通入氧气。打开入口端的橡胶塞,取出卷装铜丝。若燃烧管内有瓷舟,用镍铬丝钩取出。将盛有煤样的燃烧舟迅速放入燃烧管中,用推棒推入,使瓷舟前端刚好在第一节炉口,将卷装铜丝放在燃烧舟后面,塞上橡胶塞。通入氧气,流量保持在 120mL/min。隔 1min,移动第一节炉,使燃烧舟的一半进入炉口; 过 2min,移动炉子,使燃烧舟全部进入炉口;再过 2min,再移动炉子,使燃烧舟位于炉子中心处。保温 18min 后,把第一节炉移回原位。2min 后,拆下吸收系统的 U 型管并关闭其磨口塞,用绒布擦净,在天平旁放置 10min后称量 (除氮 U 型管不必称量) 。

2) 二节炉法分析步骤。在这种情况下,第一节炉温控制在 (850 ± 10) ℃ ,第二节炉温控制在 (500 ±10) ℃,并使第一节炉紧靠第二节炉,每次空白试验时间为 20min,燃烧舟在炉中心位置保温时间为 13min。其他操作与三节炉法时相同。

3) 测定装置和操作技术可靠性检查。称取约 0.2g 标准煤样,按规定步骤操作,若实测值与标准值的差值在规定的不确定度内,表明装置和操作正常。否则,需查明原因,彻底纠正后才能进行正式测定。

按下式计算空气干燥煤样的碳、氢含量:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:Cad为空气干燥煤样中碳的质量分数,%;Had为空气干燥煤样氢的质量分数,%;m为空气干燥煤样的质量,g;m1为二氧化碳吸收管的增量,g;m2为水分吸收管的增量,g;m3为空白值,g;0.2729为由二氧化碳换算成碳的因数;0.1119为由水换算成氢的因数;Mad为空气干燥煤样的水分的质量分数。

碳酸盐二氧化碳含量大于2%时,则:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:w(CO2,ad)为空气干燥煤样的碳酸盐二氧化碳的质量分数。

73.11.1.2 电量-重量法

方法提要

一定量煤样在氧气流中燃烧,生成的水与五氧化二磷反应生成偏磷酸,电解偏磷酸,根据电解所消耗的电量,计算煤中氢含量;生成的二氧化碳以二氧化碳吸收剂吸收,由吸收剂的增量,计算煤中碳含量。煤样燃烧后生成的硫氧化物和氯用高锰酸银热解产物除去,氮氧化物用粒状二氧化锰除去,以消除它们对碳测定的干扰。方法适用于褐煤、烟煤和无烟煤碳、氢的测定。

仪器装置

电量-重量法碳氢测定仪(图73.40)由氧气净化系统、燃烧装置、铂-五氧化二磷电解池、电量积分器和吸收系统等构成。

图73.40 电量-重量法碳氢测定仪示意图

氧气净化系统 净化炉,长约 300mm,炉外径约 100mm,炉膛直径约 25mm 的管式电炉,可控温 (800 ± 10) ℃。净化管,长约 500mm,外径约 22mm 的石英管或素瓷管。气体干燥管,3 个,容量约 150mL 的玻璃管。氧气流量计,测量范围 0~150mL/min。

燃烧装置 燃烧炉和催化炉,长约 450mm,炉外径约 100mm,炉膛直径约 25mm 连成一体的二节管式炉,其中催化段长约 150mm,可控温在 (300 ± 10) ℃,燃烧段长约300mm,可控温在 (850 ± 10) ℃ 。

燃烧管 总长约 650mm,一端外径约 22mm、内径约 19mm、长约 610mm,距管口约100mm 处接有外径约 8mm、内径约 6mm、长约 50mm 的支管; 另一端外径约 7mm、内径约 3mm、长约 40mm 的异径石英管 (图73.41) 。

图73.41 燃烧管示意图(数字单位 mm)

燃烧舟 长 70~77mm 瓷舟。新舟使用前应在约 850℃下灼烧 2h。

带推棒的橡皮塞 (图73.42) 由镍铬丝推棒1 (直径约2mm,长约700mm,一端卷成直径约 10mm 的圆环) 、翻胶帽 2、硅橡胶管 3 (内径约 6mm,外径约 11mm) 、玻璃管 5(外径约 7mm,长约 60mm) 、橡皮塞 4 等组成。在橡皮塞上打一直径约 6mm 的孔,将玻璃管的一端穿过孔并伸出约 2mm; 玻璃管的另一端通过硅橡胶管与翻胶帽紧密连接,在翻胶帽的正中穿一小孔,使镍铬丝推棒的一端通过玻璃管后由翻胶帽上的小孔穿出。

图73.42 带推棒的橡皮塞示意图

镍铬丝钩 直径约 2mm,长约 700mm,一端弯成小钩。

硅橡胶管 内径约 5mm,外径约 9mm。

聚氯乙烯软管或聚四氟乙烯管 内径约 6mm,外径约 8mm。

电解池 长约100mm、外径约8mm、内径约5mm 的专用电解池 (图73.43) ,铂丝间距约 0.3mm,池内表面涂有五氧化二磷。电解池外有外径约 50mm、内径 9~10mm、长约80mm 的冷却水套。

电量积分器 电解电流 50~700mA 范围内积分线性误差小于 ±0.1%; 配有 4 位数字显示器,数字显示精确到 0.001mg 氢。

吸收系统 除氮 U 型管,直径约 15mm 的 U 型管,内装粒状二氧化锰,装试剂部分高 100~120mm,两端堵以硅酸铝棉。吸水 U 型管,直径约 15mm 的 U 型管,内装无水高氯酸镁或无水氧化钙,装试剂部分高 100~120mm。吸收二氧化碳 U 型管,2 个,直径约15mm 的 U 型管,4 /5 装碱石棉,1 /5 装无水高氯酸镁或无水氯化钙,装试剂部分高 100~120mm。气泡计,容量约 10mL,内盛少许硫酸。

图73.43 Pt-P2O5电解池示意图

带磨口的玻璃管或小型干燥器 (不放干燥剂) 。

试剂

碱石棉 化学纯,粒度 1~2mm; 或碱石灰,化学纯,粒度 0.5~2mm。

无水氯化钙 粒度 2~5mm。

无水高氯酸镁 粒度 1~3mm。

氧化铜 线状 (长约 5mm) 。

三氧化钨。

粒状二氧化锰 制法与 73.11.1.1 相同。

高锰酸银热分解产物 制法与 73.11.1.1 相同。

真空硅脂。

变色硅胶 化学纯。

硅酸铝棉 工业品。

硫酸。

无水乙醇。

涂液 磷酸与丙酮以 (3 +7) 比例混和。

氧气 氧气钢瓶需配有可调节流量的带减压阀的压力表(可使用医用氧气吸入器) 。

测定准备

1) 净化系统各容器的充填和连接。净化管内充填线状氧化铜,装填部分长约280mm,两端堵以硅酸铝棉。3 个气体干燥管内按氧气流入方向依次充填变色硅胶、碱石棉和无水高氯酸镁。按顺序将净化系统各容器连接好。

2) 燃烧管的填充和安装。在燃烧管细颈端先充填约 10mm 硅酸铝棉,然后填入约100mm 高锰酸银热解产物,最后再充填约 10mm 硅酸铝棉。将带推棒的橡皮塞塞住燃烧管入口端并将燃烧管放入燃烧炉内,使装填部分的位置在催化段。

3) 电解池涂膜及五氧化二磷膜的生成。先用外径约 5mm 的软毛刷和洗涤剂清洗电解池内壁,然后依次用自来水、蒸馏水冲洗,最后用丙酮或无水乙醇清洗并用热风吹干。此时,电解池两铂极间电阻应为无穷大。

将电解池前端向上竖起,从前端滴入涂液。涂液沿池内壁流下,当涂液流到池体 1/3处时,立即倒转电解池,使多余的涂液流出,并用滤纸拭净池口。边转动电解池,边用冷风吹至无丙酮气味。以同样方法涂液 3 次,但第2 次使涂液流到池体的2/3 处时,倒出多余涂液; 第 3 次使涂液流到距池体尾端约 10mm 处时,倒出多余的涂液。

接通氧气,调节氧气流量约为 80mL/min。用硅橡胶管将涂液后的电解池与燃烧管细颈端口对口连接。装好电解池冷却水套,通入冷却水,将电解池两电极与电解电源引线相接。选择 10V 电压,启动电解,每隔 3min 改变电解电源极性 1 次,直至电解终点。选择24V 电压启动电解,直至电解终点; 改变电解电源极性,启动电解,至电解终点。如此重复 4~5 次,五氧化二磷膜形成完毕; 或按涂膜键自动涂膜。

4) 吸收系统各容器的充填和连接。把按要求准备的吸收系统各容器按顺序连接好,氧气净化系统与燃烧管间以聚氯乙烯软管或聚四氟乙烯管连接,电解池与 U 型管及 U 型管与 U 型管间均以硅橡胶管连接。当出现下列现象时,应更换 U 型管中试剂,或清洗电解池: 某次试验后,第 2 个吸收二氧化碳 U 型管的质量增加 50mg 以上时,应更换第 1 个U 型管; 二氧化锰、无水高氯酸镁或无水氯化钙一般使用约 100 次应更换。电解池使用100 次左右或发现电解池有拖尾等现象时,应清洗电解池,重新涂膜。

5) 测定仪整个系统的气密性检查。将仪器按图73.40 所示连接好。将所有 U 型管磨口塞旋开,与仪器相连,接通氧气下调节氧气流量约为 80mL/min。然后关闭靠近气泡计处 U 型管磨口塞,此时若氧气流量降至 20mL/min 以下,表明整个系统气密; 否则,应逐个检查 U 型管的各个磨口塞,查出漏气处,予以解决。气密性检查时间不宜过长,以免 U型管磨口塞因系统压力过大而弹开。

6) 测定仪可靠性的检验。为了检查测定仪是否可靠,可称取 0.070~ 0.075g 标准煤样 (精确至 0.0001g) 进行碳、氢测定。如果实测的碳、氢值与标准值的差值不超过标准煤样规定的不确定度,并且无明显系统偏差,表明测定仪可用,否则需查明原因并纠正后才能进行正式测定。

分析步骤

选定电解电源极性 (每天应互换 1 次) ,通入氧气并将流量调节约为 80mL/min,接通冷却水,通电升温。升温同时,接上吸收二氧化碳 U 型管 (应先将 U 型管磨口塞开启)和气泡计,使氧气流量保持约 80mL/min,按下电解键 (或预处理键) 至终点。然后,每隔 2~3min 按一次电解键 (或预处理键) 。10min 后取下吸收二氧化碳 U 型管,关闭所有U 型管磨口塞,在天平旁放置 10min 左右,称量。然后再与系统相连,重复上述试验,直到两个吸收二氧化碳 U 型管质量变化不超过 0.0005g 为止。

将燃烧炉、净化炉和催化炉温度控制在指定温度。将煤样以转瓶法混和均匀,在预先灼烧过的燃烧舟中称取 0.070~0.075g (精确至 0.0001g) 粒度小于 0.2mm 的空气干燥煤样,并均匀铺平。在煤样上盖一层三氧化钨。如不立即测定,可把燃烧舟暂存入不带干燥剂的密闭容器中。

接上质量恒定的吸收二氧化碳 U 型管,保持氧气流量约 80mL/min,启动电解至电解终点。打开带有镍铬丝推棒的橡皮塞,迅速将燃烧舟放入燃烧管入口端,塞上带推棒的橡皮塞,将氢积分值和时间计数器清零。用推棒推动燃烧舟,使其一半进入燃烧炉口。煤样燃烧后 (一般 30s) ,按电解键 (或测定键) ,当煤样燃烧平稳,将全舟推入炉口,停留2min 左右,再将燃烧舟推入高温带并立即拉回推棒 (不要让推棒红热部分拉到近橡皮塞处,以免使橡皮塞过热分解) 。约 10min 后 (电解达到终点,否则需适当延长时间) ,取下吸收二氧化碳 U 型管,关闭其磨口塞,在天平旁放置约10min 后称量。第2 个吸收二氧化碳 U 形管质量变化小于 0.0005g,计算时忽略。记录电量积分器显示的氢的质量 (mg) 。打开带推棒的橡皮塞,用镍铬丝钩取出燃烧舟,塞上带推棒的橡皮塞。

空白值的测定。氢空白值的测定可与吸收二氧化碳 U 型管的恒量试验同时进行,也可在碳氢测定之后进行。在燃烧炉、净化炉和催化炉达到指定温度后,保持氧气流量约为80mL / min,启动电解到终点。在一个预先灼烧过的燃烧舟中加入三氧化钨 (数量与煤样分析时相当) ,打开带推棒的橡皮塞,放入燃烧舟,塞紧橡皮塞。将氢积分值和时间计数清零。用推棒直接将燃烧舟推到高温带,立即拉回推棒。按空白键或9min 后按下电解键。到达电解终点后,记录电量积分器显示的氢质量 (mg) 。重复上述操作,直至相邻两次空白测定值相差不超过 0.050mg,取这两次测定的平均值作为当天氢的空白值。

对于微计算机控制的测定仪可按照说明书规定的方法操作。

按下式计算空气干燥基煤样的碳氢含量:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:Cad为空气干燥煤样中碳的质量分数,%;Had为空气干燥煤样中氢的质量分数,%;m为空气干燥煤样的质量,g;m1为吸收二氧化碳U型管的增量,g;m2为电量积分器显示的氢值,mg;m3为电量积分器显示的氢空白值,mg;0.2729为将二氧化碳换算成碳的因数;0.1119为将水换算成氢的因数;Mad为空气干燥煤样水分的质量分数。

当需要测定有机碳时,按式(73.71)计算有机碳的含量。

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