奧薩特氣體分析儀

奧薩特氣體分析儀(英語:Orsat gas analyser)是一種實驗室設備,用於分析氣體樣本(通常是化石燃料產生的煙道氣)中的氧氣一氧化碳二氧化碳含量。儘管很大程度上被現代儀器技術所取代,其仍然是一種可靠的測量方法,並且使用起來相對簡單。[1]

奧薩特分析儀

該設備由路易斯·奧薩特發明,他於1875年在 Annales des Mines 中報導了這個設備。[2][3]1873 年,托馬斯·埃格爾斯頓有一份對其較早的報告。[4]

構造

該設備包括一個進氣閥,進氣閥將氣體送入經過校準的水或甘油夾套氣體滴定管中,然後該滴定管透過管道連接到兩個或多個吸收瓶,這些吸收瓶含有可以吸收其被測量氣體的溶液。進氣閥和每個吸收瓶都裝有旋塞閥門,以精確控制氣體在設備中的移動。為了安全和便攜性,該設備通常裝在一個帶把手的木箱中。常見的吸收劑有:

任何剩餘的氣體都被假定為氮氣,儘管可以使用其他吸收劑或容器來隔離其他氣體。例如石棉中的鉑可用於確定樣品中的氫氣含量,Fischer 型奧薩特氣體分析儀使用鉑電極將剩餘氣體與氫氣混合爆炸。

氣體滴定管的底部連接到一個水平瓶,水平瓶通常裝有略微酸化的水和指示劑(通常是甲基橙)用於著色。加入水中的少量酸可以降低二氧化碳的溶解度。水平瓶可以升降以便在恆定壓力下讀取讀數,並將氣體轉移到含有不同吸收介質的吸收瓶中,或從吸收瓶中移出。氣體在儀器的移動完全由水平瓶和各種旋塞閥控制。

分析方法

透過橡膠管排列,待分析氣體被吸入滴定管中並多次沖洗。為方便計算,通常會抽取100mL氣體到主滴定管中,並調整水平瓶的高度,直到其液面與滴定管相同。這樣確保樣品的體積已知,且處於與房間壓力保持平衡的狀態。水或甘油套管進一步確保樣品保持在室溫下。然後透過打開進氣閥並提高水平瓶,將氣體通入氫氧化鉀滴定管。這會將水虹吸入滴定管,並將氣體推入吸收瓶中。將氣體靜置約兩分鐘,然後抽出,通過進氣閥隔離剩餘氣體。然後重複此過程以確保充分吸收。之後再次調整水平瓶,直到兩個容器的液面相等,並測量新的氣體體積。新體積表示吸收的二氧化碳百分比,如果最初有100mL氣體,吸收後的樣本含有88mL氣體,則應記錄為12%的二氧化碳。對於氧氣使用鄰苯三酚,對於一氧化碳使用氯化亞銅,重複相同的方法,但取決於任何其他吸收介質,該過程可能會有所不同。如氫氧化鉀還會吸收二氧化硫,因此測量二氧化硫的步驟需要首先進行。

參考資料

  1. ^ Sella, Andrea. Classic Kit: Orsat's Gas Analyzer. Chemistry World. 2014, (4): 78 [28 March 2022]. (原始內容存檔於2016-04-13). 
  2. ^ Orsat, M. Analyze Industrielle des Gaz. Annales des Mines. 1875,. 8 (Series 7): 485–506. 
  3. ^ Aron, J. Orsat's Apparat zur schnellen Untersuchung der Rauchgase. Dinglers Polytechnisches Journal. 1875, 217: 220–228 [28 March 2022]. [失效連結]
  4. ^ Egleston, Thomas. Analysis of furnace Gases: A description of the Orsat Apparatus. Trans. Amer. Inst. Mining. 1873, II: 226–240. 

延伸閱讀

  • Boiler House and Power Station Chemistry: Wilfred Francis, 1955
  • A Textbook of Quantitative Inorganic Analysis: Arthur I Vogel, 1961.
  • Burgess H. Jennings. Internal Combustion Engines Analysis and Practice, 1944.
  • A. Meyer. The Combustion Gas Turbine. Mechanical Engineering, Vol 61, 1939.

外部連結