碳硫分析儀產生的廢氣有冒煙現象嗎?其實是有的,有些碳化物的相分析如SiC,需冒硫酸煙除掉游離碳后再測碳化硅含量。冒煙是指加入酸溶液產生某種酸的氣狀煙霧。看到的煙,一般不是指純酸的蒸氣,而是酸蒸氣和水蒸氣形成的細微霧滴。這次為大家講解的事冒硫酸煙現象:
加熱稀硫酸溶液時,開始蒸發出的是水,然后是稀的酸,其沸點逐漸升高,同時蒸發出的酸中硫酸成分逐漸增高,最后是含98. 3%硫酸的恒沸化合物。沸點337℃,溫度保持不變,不再上升。在610K時硫酸分解,其反應式為H2SO4= H2O+ SO3,所以有的資料和規程上講冒SO3煙,它和冒硫酸煙實際上是一回事。市售硫酸般含98%的硫酸,但在化學分析中冒硫酸煙時,溶液中含更多的是水則比含98.3%的濃硫酸稀的硫酸溶液,冒硫酸和冒HClO4的現象是不同的。
煮沸硫酸溶液,開始瓶口也是能見到水蒸氣,繼續加熱,溫度升高,一直到488K左右,可見瓶中液面微微冒煙。逐漸升高溫度,瓶中煙霧增多,一直到 610K為恒沸化合物,溫度不變,此時的現象也不像高氯酸僅見瓶口冒煙,它僅是瓶中煙霧越來越多。一般情況下,規程提到冒硫酸煙,不是指610K恒沸化合物的冒煙,一般是指看到液面開始微微冒煙,即為冒硫酸煙。此時溫度為483K左右。在分析時一般不用溫度計,所以實際上以冒煙作為種溫度標志。
鎢鋼中(例3CrW2V)釩的測定,用亞鐵滴定法,用硫酸溶樣,滴加硝酸氧化,繼續蒸發冒硫酸(或SO3)煙,維持1 ~2 min,然后用高錳酸鉀氧化釩呈穩定淺紅色,最后用硫酸亞鐵銨溶液滴定。因釩的碳化物很難破壞,所以在精確分析時必須加硫酸冒煙,否則溶液不清。這里的冒煙是以見到液面微微冒煙開始計時,此時溫度為483K左右,逐漸升高溫度,白煙增多,維持1-2 min。這里爐溫(電爐溫度可用調壓變器調節)要控制,溶液溫度再升高,不要升得太快。如發煙不足,則終點為藍灰色不易識別,如發煙溫度過高,則有大量鹽類析出,不易溶解。
爐前用硫酸氰酸鹽比色法測定鎢鋼中(3Cr2W4V)鎢的含量時,用硫磷混酸溶樣,硝酸氧化,并冒SO3煙30 s(即冒硫酸煙)在強酸溶液中,以氯化亞錫和三氧化鈦作還原劑,使鎢成五價狀態與硫氰酸形成硫氰化鎢黃色絡合物進行比色。這里冒SO3煙30S也是以見到液面微微冒煙開始計時的。此外鎢鋼中鉻的測定也同樣有一個冒硫酸煙的問題。用二安替吡啉甲烷比色法測定鈦,如試樣難溶于硫酸者,可改用王水溶樣,然后加濃硫酸加熱冒煙,也有一個冒硫酸煙的問題。觀察標準均與上述相同。
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