[实用新型]单校准重量法测碳化钙发气量的仪器装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种单校准重量法测碳化钙发气量的仪器装置，属化学检测技术领域。

背景技术

目前国内碳化钙的生产、贸易、使用单位对发气量的测定基本都不规范，甚至有些单位和个人只是通过肉眼观察碳化钙与水反应的剧烈程度判断质量的好坏，造成以上这种情况的原因是传统测量方法是根据产生乙炔气体体积量的多少来判断碳化钙发气量的大小，由于测量气体体积容易受外界多种条件的影响，因此该测量方法有很大的局限性。

根据《碳化钙(电石)》国家标准GB 10665-2004的规定，碳化钙出厂的发气量在260-350L/Kg；以国标中要求样品量50g计算，在标准状态下，盛装气体的容器体积不得小于17.5L(国标中规定是19L的气体计量器)，因此现行的测碳化钙发气量的设备价格昂贵，体积庞大，无法携带，而其最大的缺点是校验过程十分繁琐、复杂，测量结果受温度、气压等外部环境影响很大，标准器、气体计量器等需要不定期校验，且校验条件非常严格，故有些厂家只买设备应付检查，并不实际使用。因此，研究探索一种简单可行的方法测定碳化钙发气量对碳化钙的有效综合利用具有重要的现实意义。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种测定数据准确，操作方法简单、便捷，测定装置体积小巧、价格低廉、使用校验方便，便于推广普及的单校准重量法测碳化钙发气量的仪器装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种单校准重量法测碳化钙发气量的仪器装置，其特征在于，包括重量称量器、反应器和气体净化器；气体净化器的进气口与反应器的出气口相连，反应器和气体净化器设于重量称量器的上部，重量称量器称量反应器和气体净化器的重量。

所述的反应器为容积不小于250ml容器。优选的，反应器为容积为500-2000ml抽滤瓶。

所述重量称量器为精度不低于0.2克的天平。优选的，称量器为精度0.1克电子天平。

所述的气体净化器包括除水结构、除尘结构和注水结构，除水结构的进气口与反应器的出气口连接，除水结构的出气口通过一段填充有吸水剂的干燥管与除尘结构的进气口连接，注水结构的注水口与除水结构的进气口相连通。优选的，除水结构为冷凝管，更优的，除水结构为螺旋冷凝管。优选的，除尘结构为长条形管状结构，管内填充有脱脂棉。优选的，注水结构为带有旋塞的玻璃管，注水结构的进水口与除水结构相连通，注水结构的出水口与除水结构的进气管相连通。

上述除尘结构的出气口还连接有检验结构，除尘结构的出气口与检验结构的入气口相连，检验结构的出气口与大气相通。优选的，所述检验结构为U形管状，管内填充吸水剂。

优选的，吸水剂为无水氯化钙。

一种单校准重量法测碳化钙发气量的方法，其特征在于，利用称量碳化钙与水反应前后的质量变化值来检测计算碳化钙的发气量，具体步骤如下：

(1)称量碳化钙样品、反应水及测量仪器装置的重量，相加得到反应前总重量；

(2)将碳化钙与反应水混合直至反应完全；

(3)称量反应后的测量仪器装置及测量仪器装置内残留的反应后产物的重量，相加得到反应后总重量；

(4)用反应前总重量减去反应后总重量得到差值Δm，并根据差值Δm计算发气量，公式如下：

式中G为样品的发气量，单位L/Kg；V_乙炔为乙炔气体的体积，单位m³；Δm单位为Kg；T为标准状态下开尔文温度，单位K；R为气体常数8.314，单位J/(mol×KP为标准状态下大气压，单位Pa；m_碳化钙为称量的样品质量，单位Kg；M_乙炔为乙炔分子质量，单位Kg/mol。

所述反应水为乙炔饱和过的水溶液。乙炔饱和过的水溶液即该水溶液再无法溶解乙炔气体，制备方法为本领域常规方法。

该检测方法的原理如下：

碳化钙与反应水反应生成乙炔气体，此时伴有大量水蒸汽和粉尘产生，利用除尘和除水结构分离并排出乙炔气体；通过测量仪器装置内反应物前后质量的变化值，计算出乙炔气体的质量

CaC₂+2H₂0→C₂H₂↑+Ca(0H)₂

根据气体公式PV＝nRT即可得出在标准状态(20℃，101.3Kpa)时气体的体积V，乙炔气体积与碳化钙称样量的比值就是发气量G(L/Kg)。