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文檔簡介
情境五:氣體分析任務二:氣體分析方法知識點:燃燒法燃燒法燃燒法原理燃燒法應用示例根據可燃性氣體燃燒后,其體積縮減V縮,消耗氧的體積VO2或生成CO2的體積VCO2與可燃性氣體的體積V可燃的比例關系,由測定得V縮、VO2或VCO2計算V可燃從而求得其含量。V可燃與V縮、VO2或VCO2有一定的比例關系,是計算的依據,也是燃燒法的主要理論依據。一、燃燒法原理1、氫氣燃燒的比例關系
一、燃燒法原理2、甲烷燃燒的比例關系
一、燃燒法原理3、一氧化碳燃燒的比例關系
一、燃燒法原理1、一元可燃性氣體含量的測定(含一種可燃性氣體)可用吸收法除去干擾組分(如O2,CO2等),再加入一定量的O2或空氣,燃燒后根據體積的變化或生成CO2的體積,可計算可燃性氣體含量。
例如:一混合氣體有N2、O2、CO2、CO取樣50mL測CO,測CO時O2、CO2有干擾,吸收干擾物后再補充O2使混合氣燃燒測出生成CO2的體積VCO2=20.00mL,求混合氣體中CO的含量?二、燃燒法應用示例2、二元可燃性氣體含量的測定(含二種可燃性氣體)
二、燃燒法應用示例混合氣化學反應式聯立方程式(選其中兩個)解聯立方程式CH4與CO(1)、(2)聯立:CH4與H2(1)、(2)、(3)聯立:例1:CH4、CO和N2的混合氣20.00mL。加一定量過量的O2,燃燒后體積縮減21.00mL,生成CO218.00mL,計算各種成分的含量?二、燃燒法應用示例解:反應式:得到:解聯立方程式得到:則:例2:含CH4、H2和N2的混合氣20.00mL。精確加入空氣80.00mL。燃燒后用KOH溶液吸收生成的CO2,剩余氣體的體積為68.00mL,再用沒食子酸的堿溶液吸收剩余的O2后,體積為66.28mL。計算混合氣體中CH4、H2和N2的體積含量?二、燃燒法應用示例(1)求消耗O2的體積為:燃燒前準確加入80.00mL空氣,空氣中含O220.90%,所以加入的O2的體積是:燃燒后吸收法測得O2:
(1)二、燃燒法應用示例
則消耗的O2為:
(2)再求
燃燒后除去CO2后剩余體積為68.00mL,所以燃燒中的總體積縮減與生成CO2的總體積的和共為100-68.00=32.00mL。其中:二、燃燒法應用示例即:
(2)
解(1)(2)聯立方程得到:
燃燒法原理燃燒法應用示例一元可燃性氣體含量的測定(含一種可燃性氣體)二元可燃性氣體含量的測定(含二種可燃性氣體)小結情境五:氣體分析任務二:氣體分析方法知識點:吸收法吸收法氣體吸收劑氣體吸收的順序常見氣體的吸收滴定1、氣體吸收劑用來吸收氣體的化學試劑稱為氣體吸收劑。一、氣體吸收劑2、常用的氣體吸收劑(1)KOH溶液:吸收CO2、NO2、SO2、H2S,一般使用33%的KOH溶液。吸收CO2時只用KOH而不用NaOH,因濃的NaOH溶液易起泡沫,且生成的Na2CO3溶液堵塞管路。一、氣體吸收劑2、常用的氣體吸收劑(2)焦性沒食子酸堿溶液
焦性沒食子酸(1,2,3-三羥基苯)的堿溶液是O2的吸收劑。焦性沒食子酸與KOH作用生成焦性沒食子酸鉀。反應的溫度不低于15℃,且酸性氣體和氧化性氣體應預先除去。一、氣體吸收劑2、常用的氣體吸收劑(3)亞銅鹽溶液
亞銅鹽的鹽酸溶液或亞銅鹽的氨溶液是CO的吸收劑。在剩余氣體中常混有氨氣,影響氣體的體積,故在測量剩余剩余氣體體積之前,應將氣體通過硫酸溶液以除去氨。亞銅鹽溶液也能吸收氧氣、乙炔、乙烯及酸性氣體。一、氣體吸收劑2、常用的氣體吸收劑(4)飽和溴水
飽和溴水是不飽和烴的吸收劑,能和烯烴以及炔烴發生加成反應,苯不與溴反應,但能緩慢溶解于溴水中,所以苯也可以一起被吸收。(5)碘溶液強還原性氣體SO2和H2S的吸收劑。一、氣體吸收劑2、常用的氣體吸收劑(6)硫酸-高碘酸鉀溶液
NO2的吸收劑。(7)硫酸汞或硫酸銀的硫酸溶液:硫酸在有硫酸汞(或硫酸銀)作為催化劑時,能與不飽和烴作用生成烴基磺酸、亞烴基磺酸、芳烴磺酸等。一、氣體吸收劑
在混合氣體中,每一種吸收劑所能吸收的氣體組分并非一種氣體。因此在吸收過程中,必須根據實際情況合理安排吸收順序,才能消除氣體組分間的相互干擾,得到準確的結果。以煤氣為例,煤氣中各種成分的吸附劑及吸附順序見表5-1,混合氣與吸附劑作用情況見表5-2。二、氣體吸收劑順序二、氣體吸收的順序二、氣體吸收的順序表5-1煤氣中各種成分的吸附劑及吸附順序表成分吸附劑反應順序CO233%KOH(1)CnHm飽和溴水(臭)(石蠟封口)
加成反應苯緩慢溶解于溴水,不與之反應(2)濃硫酸、Ag2SO4或HgSO4作催化劑
強氧化性磺化反應O2焦性沒食子酸的堿溶液(3)二、氣體吸收的順序O2保險粉(Na2S2O4)蒽醌-β-磺酸鈉作催化劑(3)CO氯化亞銅氨溶液(4)氯化亞銅鹽酸溶液CH4
燃燒法測無適當的吸收劑(5)H2海綿狀鈀(吸收)常用燃燒法N2剩余部分(6)續表5-1煤氣中各種成分的吸附劑及吸附順序表二、氣體吸收的順序表5-2混合氣與吸附劑作用情況表CO2CnHmO2COCH4H2N2編號KOH(33%)√
(1)飽和溴水√√
(2)焦性沒食子酸的堿溶液√
√
(3)氯化亞銅氨溶液√√√√
(4)燃燒法√√√√√√
(5)標注表格:
√表示發生了相互作用或干擾;×表示不干擾(1)KOH溶液只吸附CO2;(2)飽和溴水只吸附不飽和烴,其他的不干擾,但是要用堿溶液除去吸附時混入的溴重氣,此時CO2也被吸附故排在KOH之后;(3)焦性沒食子酸的堿溶液能吸附堿性氣體CO2,所以排在KOH之后;(4)氯化亞銅氨溶液不但吸附CO而且吸附CO2、O2、CnHm等,故應為第4位。二、氣體吸收的順序三、常見氣體的
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