[发明专利]铑-碳氢电解池

说明书

技术领域

本发明涉及一种库仑分析仪器用电解池，具体讲是测量煤、油、土壤、水泥等各种物料中的水分、氢及碳含量的铑-碳氢电解池。

背景技术

碳和氢两元素含量是评价石油、煤碳及其它物料的重要指标，对于了解煤、油及其产品的变质性质以及研究有机物的结构有着重要的意义。在煤碳和油品中准确测出氢含量高低，可直接用于计算出低位和净发热量的大小。

经典的测量方法有吸收法测定碳氢，属于化学法，用于该方法的设备庞大，操作费时费力，计算麻烦，试剂用量大，能源消耗高，不利于低碳、环保。利用仪器法即微库仑法测定各种物料中的碳和氢含量，可解决以上的一些问题。在利用微库仑法测定碳氢含量时，电解池是分析过程中的核心部件，急需研究改进。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有技术中的不足，提供一种制作简单，使用方便、测定快速、准确，用于微库仑法测定碳氢含量的铑-碳氢电解池。

本发明的技术方案是：铑-碳氢电解池，其改进之处是主要由池体、铑丝和散热套构成，所述池体为两端开口的玻璃管，铑丝有两根，表面有五氧化二磷涂膜，平行螺旋式缠绕于池体内壁，互不相连，散热套装在池体外围，两端分别有进、出水口。

进一步的方案是：所述五氧化二磷涂膜为磷酸和丙酮的混合膜，其中磷酸所占重量百分比为25%～35%，其余为丙酮；所述铑丝分别与池体外的电解正、负极相连；所述玻璃管内径5～6mm，壁厚1.5～2mm，总长度为150～180mm；所述铑丝直径0.4～0.6mm，每根铑丝长度1.12～1.5m，两根铑丝之间的间距0.3～0.6mm；所述散热套外径20～24mm，与池体密封连接。

本发明主要由玻璃管、铑丝和散热套组成，结构简单，制作容易。使用时，先将样品在氧气流中经高温燃烧成为样品气，样品中的氢燃烧后生成水，碳转化为二氧化碳，用载气使样品气通入电解池，样品气中所含水份在池中被五氧化二磷吸收，生成偏磷酸：

H₂O+P₂O₅→2HPO₃

通过电解发生如下反应：

阳极：2PO₃^--2e→P₂O₅+                                               O₂↑

阴极：2H⁺+2e→H₂↑

随着电解的进行，偏磷酸越来越少，电解电流也随之下降，最低降至终点电流，表示电解结束。根据电解过程中所消耗的电量，由积分库仑仪计算出氢的含量。需要同时测定碳含量时，将含有二氧化碳的样品气经过装有氢氧化锂的转换管（现有装置）产生等量的水：

CO₂+2LiOH→Li₂CO₃+H₂O

再通入第二只电解池进行电解，同样原理，可计算出碳的含量。利用该电解池测定样品中碳氢含量，操作方便，省时省力，测定迅速，节约成本。而且电解池中的铑丝稳定性好，加之池体外有散热套，避免反应中温度升高影响电解过程，从而保证测量的准确可靠，提高测量精度。

附图说明

附图为本发明结构示意图。

具体实施方式

如图，铑-碳氢电解池主要由池体1、铑丝2和散热套3构成，池体为两端开口的玻璃管，铑丝有两根，互不相连，平行螺旋式缠绕贴紧于池体内壁，表面有五氧化二磷涂膜，膜中所含磷酸和丙酮的重量比为3：7，铑丝穿过玻璃管壁，分别与正、负极4和5相连。本例中，玻璃管内径6mm，壁厚2mm，总长（含出气口）180mm，铑丝直径0.5mm，每根铑丝长1.5m，两根铑丝的间距0.5mm，散热套外径24mm，与池体结合处有密封圈，散热套两端分别有进、出水口。