氣體流速達不到?水分結果為負值?快來看卡式爐操作與注意事項!
如果您需要測水分的樣品不溶于卡氏試劑,或者與卡式試劑有副反應,就需要用卡式爐加熱將水分揮發出來后再測定,恪瑞儀器帶您一起來了解一下卡式爐的相關內容:
1. 卡式爐操作流程
2. 氣體流速異常報錯
3. 測定結果為負值
4. 注意事項
一、卡式爐操作流程
在卡氏爐中加熱的樣品,其水分以水蒸汽的形式釋放出來。載氣氣流將這些水蒸汽流輸送到測量池中進行測定。
采用卡式爐測樣的操作包括:
1. 平衡系統
2. 測定空白
3. 測定樣品
(一)平衡系統
整個系統在使用前必須先進行預滴定,卡式爐必須加熱到所需的工作溫度。為將整個管路系統用載氣吹干,必須將針插入到封閉的樣品容器(平衡容器)中。
在水分滴定儀上調用預滴定方法,并按[Start]鍵啟動預滴定功能。
1. 接通卡式爐,并選擇溫度
接通儀器,用[TEMP]鍵選擇預設的溫度。
如果想改變溫度1或溫度2,則按[OK]鍵,使用箭頭按鍵[?]或[?]以選擇小數位,之后用[▲]或[▼]改變數值,用[OK]鍵確認輸入。
2. 放入平衡瓶
使用封口鉗放置封緊的空樣品瓶。
3. 插入針頭
兩手抓住導向頭,并按固定銷。將導向頭向下移動,并將針頭插入到樣品容器中。
4. 接通氣流
按[OK]鍵,并設置流速(Gas flow(氣流)),比如50mL/min.。為此使用箭頭按鍵[?]或[?]以選擇小數位,之后用[▲]或[▼]改變數值。用[OK]鍵確認輸入,并選擇Flow source(氣源)選擇。用[QUIT]鍵關閉參數菜單窗口。氣流已接通。流速逐漸提升。
注意:
● 讓系統進行預滴定幾分鐘,并時常地擺動KF滴定杯,以去除最后的一點水分。檢查一下爐溫,看看是否達到了設定的爐溫。
● 在卡爾·費休水分滴定儀上的信號漂移應在 20μg/min(或μL/min)或者設定值以下,并且保持穩定至少2分鐘,才能開始進行空白值測量。
(二)測定空白值
● 建議使用帶墊塞(6.1448.057)的樣品瓶 (6.2419.007)。鋁套上的橡皮墊能夠抗高達250°C 的高溫,并且能保持完好無損。因為樣品瓶和樣品墊蓋可能含有被封進去的空氣和水分,必須對密封的空容器進行三至五次空白值測量。
● 在空白值測量的時候,必須與樣品測量一樣,使用相同的滴定參數。建議選擇相對停止漂移值 5 μg/min(或 μL/min)作為停止標準。
1. 準備空白樣品
● 用封口鉗密封三至五個樣品容器。
● 系統應已經預滴定好。在爐中已有一個平衡瓶,且針頭以已插入其中。等信號漂移穩定以后再開始測量。
2. 開始空白值測量
①. 點擊 [Start]鍵開始測試
②. 用兩手向上移動導向頭,同時按固定銷。
③. 用封口鉗將平衡瓶從爐中取出。
④. 同樣用封口鉗將空白樣品瓶放進爐中。用兩手向下移動導向頭,并將針頭插入空白樣品瓶中。
3. 等待測定
● 等待測定結束,之后將自動重新開始預滴定。
● 用下一空白樣品重新開始空白值測量。
(三)測定樣品
1. 載入樣品測定方法,該方法計算樣品消耗體積時會扣除空白值。用[Start]鍵啟動預滴定。
2. 準備樣品,參考以上空白樣品的步驟進行測試。
二、氣體流速異常報錯
氣體流速異常報錯:Flow rate error
下圖是卡式爐的氣路圖,其中紅色框中的是我們需要重點關注和可以排查的地方。
1. 系統不密封
首先檢查管路連接和干燥瓶的密封性。將所有的軟管接頭和干燥瓶的螺栓及瓶蓋連接擰緊。未擰緊的干燥瓶蓋或濾管會影響氣流的
精確性和可調性。
2. 檢查是否有堵塞現象
①. 檢查分子篩是否過緊堵塞。如果過緊過滿,可以倒出一部分分子篩,搖晃一下瓶子使之變松散。
如果分子篩長期未更換,可能吸濕變潮,建議更換干燥的分子篩,裝填的時候不要壓太緊太滿。
②. 檢查灰塵過濾器(6.2724.010)是否變黑堵塞。
3. 外部供應氣體壓力過低或過高
檢查是否連接錯誤,如果確實有連接氮氣這些外部供應氣體,建議將外部氣體壓力調整到0.1-0.3 bar。
4. 檢查針是否堵塞
樣品測定過程中可能會堵塞排氣針或注射針,此時可以將針拆下,檢查是否有堵塞。如有堵塞,可以用乙醇溶液沖洗超聲,干燥后再裝上。
安裝針時,請按如下方式:
1) 將針架 6.2049.040 擰入到導向頭的分配器中。
2) 將排氣針 6.2816.080 擰到針架上的 Luer 接頭。
3) 將注射針 6.2816.070 小心地從上方導入到分配器的開口中,并讓它向下落。
注意:白色的 PTFE(聚四氟乙烯)密封件牢固地置于針上。
5.泵或流量傳感器損壞
需要工程師檢查泵和流量傳感器的功能。
三、測定結果為負值
該現象一般是由于空白值偏高,對一些水分含量很少的樣品,過高的空白值很容易導致結果為負值。
1. 樣品瓶或空白瓶的一致性要好,平行測定三到五個空白瓶。
2. 建議降低室內濕度,盡量降低起始漂移值。如果濕度大,樣品瓶烘干后放到干燥器內保存。
3. 檢查樣品填裝量、溫度、氣流量和操作是否規范,平行測定注意是否是由于偶然誤差導致的。
四、注意事項
1. 載氣
若熱的樣品對空氣或確切地說對氧氣敏感(分解)、并分解出物質,因而影響 KF 反應時,就應該使用氮氣(N2)作為載氣。
載氣應在加熱管管頭以細小的氣泡形式溢出至工作介質中,并被用力攪動。必要時調整攪拌器的速度。管頭應浸入到 KF 滴定杯底部,并頂著杯壁轉動。
2. 溫度調整
選擇樣品允許的最高溫度(高溫=更短的分析時間)。需保證樣品不可分解,不產生副反應。
3. 氣流
若針頭伸到樣品容器的盡頭時,氣流就流經樣品,然后流至排出針進入到滴定管中對水分進行滴定。若針頭不允許浸到樣品中時,可使用較長的針架。
應將氣流盡量調小。特別對非常潮濕的樣品要注意,不能太快太多地將水分引入滴定管中。此外,在加熱管中還有可能形成冷凝。在滴定池中的工作介質必須能馬上將排出的水分吸收。一般情況下,最li想的流速為 40-60 mL/min。
4. 萃取時間
在滴定儀上應該設定萃取時間最少為5min,以防止樣品還未排出水分之前,滴定就中斷了。
5. 平衡系統
在測定前,系統需要用一個空的、密封的樣品瓶(平衡瓶)進行預滴定。
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