微庫侖儀的應用開發與研究

魏文仁 孔凡中 郭為民 王 芳

（中國石油呼和浩特石化公司質檢部，內蒙古 呼和浩特 010000）

1 前言

由于庫侖分析法具有靈敏度高、選擇性好、分析速度快、消耗試劑量少并可改善操作環境等優點而得到較快發展。它是既能測定常量物質又能測量痕量物質的準確靈敏的方法；它是工作電極電解后產生的滴定劑立即與被測離子反應，因而它不存在容量分析中試劑不穩定的問題；它由于方法靈敏度高，取樣量少，滴定試劑又可以連續產生，從而節省了試劑，改善了勞動條件，節約了分析成本。庫侖分析近40年來在我國廣泛用于石油及石油化工產品中的硫、氯、砷、溴價、鹽等含量的測定，其中多數方法已被世界各國定為標準分析方法，是被公認的一種較好的分析手段，從而得到較快的發展。

2 微庫侖儀開發應用的意義

在日常生產中，不僅要求儀器精密、準確，又要能達到長周期、滿負荷運轉，但庫侖分析影響因素多，儀器價格貴，易損壞，出現故障容易讓人無從下手、也不敢輕易下手，因為一個配件輕則上千元，重則上萬元，弄壞了還要自己賠償，這種費力不討好的事，誰沒事去隨便亂動？為此，本文就庫侖分析多年來的操作經驗加以歸納，總結出庫侖分析常見的故障及處理辦法。這樣儀器出現的隱患和故障及時得到處理，不僅能以快速、準確的結果加快產品出廠，還能常年杜絕由于儀器不正常所消耗的試劑、水、電、氣、風和影響產品及時出廠等產生的間接經濟效益。

3 滴定池對微庫侖分析準確度的影響

3.1 滴定池是微庫侖測定設備的心臟。如測定鹽的滴定池是根據銀滴定池的反應原理設計的，它由電極、電解液、隔離元件等組成。影響滴定池靈敏度的因素很多，如：測定系統的工作參數、電極質量、電解液組成、滴定池結構、工作環境等等。其中，最重要的因素應是電極質量，它起著靈敏地感受電解液電位變化和進行電解恢復原來平衡狀態的作用。測量電極、電解陽極、參考電極都需要進行專門的處理（電鍍），處理后的電極表面出現特殊的鍍層，不能顯露原有的電極材料，否則，就會出現不正常的工作現象（如：工作不穩定、靈敏度低等等）而影響測定的準確度。必須密切注意電極質量的變化，用過的或性能變差的電極可以重新進行處理，以恢復到原來的工作狀態，常用滴定池工作效率來衡量滴定池工作狀態的好壞。

3.2 滴定池內的指示電極、參比電極、電解陽極具有光效應，所以滴定池應保存在避光處，實驗過程中更應注意，不要隨便打開攪拌器的門，不要讓陽光直射在攪拌器上。

3.3 滴定池內的指示電極、參比電極、電解陽極一旦露鉑，將會產生噪音，嚴重影響基線，防止攪拌子碰到電極。

3.4 防止滴定池的溫度太高。

3.5 新的滴定池較靈敏，隨著使用時間的增加，將變得平穩，最后出現拖尾，就需要重新處理。

3.6 要保持滴定池及電極的清潔，不應有污染；每次使用前要用電解液沖洗池體及側臂，尤其是參考臂。排除側臂氣泡，調整池中液面高度和電極位置；滴定池置于屏蔽箱中，調節攪拌速度，使電解液攪起輕微旋渦為宜。

4 微庫侖分析常見的故障及排除方法

微庫侖分析可能出現故障的地方有：鋼瓶、氣路、系統漏氣，載氣和燃燒氣配比不當，石英管臟或結焦，滴定池臟，電解液污染，參比電極、陰極有氣泡，陽極和測量電極銀脫落，偏壓、增益或積分電阻設置不當，放大器、積分儀壞等二十余處。通常見到的故障有：基線噪聲大，有時產生電振蕩；基線正方向漂移 ；基線負方向漂移 ；無電解電流發生 ；電解無終點 ；收率偏低；收率偏高；重復性不好 ；拖尾峰終點不明顯；超調峰；改變偏壓無信號 ；平頭峰；滴定池不平衡 。在此，就一些常見的故障及處理方法歸納如下：

4.1 基線噪聲超過規定要求的原因及排除方法：

電干擾：先檢查放大器接地情況，周圍是否有大設備使電源波動而產生的干擾；前者接好地線，后者采取穩壓。參考臂有氣泡，尤其在參考臂與毛細管束之間有氣泡必須排除。電極接頭接觸不良；必須擰緊或重焊。攪拌子轉動不平穩；應調節池體位置。放大器偏壓或增益過高；進行適當調節。滴定池光效應；不要隨便打開攪拌器的門。指示電極或電解陽極露鉑；重鍍。

4.2 造成偏壓低的原因及排除方法：

電解液被污染；須重配。電解池中心室和池頭污染；用電解液沖洗。參考側臂的醋酸銀進入池中心室；用電解液沖洗。

4.3 出現拖尾峰的原因及排除方法

放大器的偏壓或增益過低；增大偏壓或增益。進樣速度過慢；加快進樣速度。氣體流量低；增大氣體流量。指示電極或電解陽極污染；清洗電極。 電解液太多；放出一部分電解液；沒有接加熱帶；接上加熱帶。

4.4 出現超調峰的原因及排除方法

放大器的偏壓或增益過高；降低偏壓或增益。進樣速度過快；減慢進樣速度。裂解溫度過高或氣體流速過快；降低溫度或氣體流速。N2氣和O2氣比例不對；調節N2、O2 比。攪拌速度太快；降低攪拌速度。

4.5 出現雙峰的原因及排除方法

進樣速度不均勻；從開始到結束速度保持一致。裂解管吸附；適當提高加熱段溫度。沒接加熱帶；接上加熱帶。氣體流量比不對；調節N2、O2比。攪拌速度太快；減慢攪拌速度。

4.6 造成回收率偏低的原因及排除方法

硅膠墊、注射器或整個系統有漏氣；系統試漏、更換硅膠墊及清洗注射器。裂解溫度過低，樣品燃燒不完全；提高加熱段溫度。偏壓太高，增益低；降偏壓，提增益。裂解管腐蝕、吸附；提高加熱段溫度或清洗。池頭污染或鍍的不好；清洗或重鍍。池中電解液過少；添加電解液。末接加熱帶；接上加熱帶。標樣有問題；更換標樣。

4.7 造成回收率偏高的原因及排除方法

標樣或稀釋劑放久污染；更換標樣或稀釋劑。硅膠墊、注射器或進樣舟污染；更換硅膠墊、清洗注射器或煅燒進樣舟。 池頭污染峰形拖尾；清洗滴定池。因爐溫低或氧氣量低，樣品生成烯烴；提高爐溫或氧氣流量。

4.8 出現結果重復性不好的原因及排除方法

樣品不均勻；實驗前必須把樣品搖勻。硅膠墊、注射器和整個系統漏氣；系統試漏、更換硅膠墊及清洗注射器。進樣速度不均勻；從開始到結束速度保持一致。基線不穩；待基線穩后再進樣。未接加熱帶；接上加熱帶。電極污染或池中電解液過少；清洗電極或添加電解液。進樣量不準；計算量要準。

5 結論

雖然庫侖分析存在影響因素多，儀器價格貴，易損壞，出現故障容易讓人無從下手、也不敢輕易下手，但只要對照該庫侖分析常見故障與處理辦法去一一排除，以及日常細致的儀器維護，使庫侖儀在實際生產中得到更好的開發和應用，庫侖分析還是能實現操作簡單、分析速度快、結果準確、降低可觀的生產成本等優點。

[1]上海化工學院分析化學教研室等編：《分析化學》下冊1979年。

[2]北京化工學院劉珍主編：《化驗員讀本》下冊，化學工業出版社，1988年。