[实用新型]一种碳酸盐含量自动分析仪

说明书

本实用新型涉及用于沉积物中碳酸盐含量分析的一种仪器，特别是一种应用库仑法设计的一种碳酸钙含量自动分析仪。

在古环境与古气候的研究以及在地质的物理、化学性质研究中，沉积物中的碳酸钙含量、种类是判别沉积相的重要指标，常规的化学分析方法在定量分析沉积物中碳酸钙含量及种类时既繁琐又费时，远不能满足石油、沉积等领域中大批量样品的测试。目前国内外多采用定容测压法来测定碳酸钙含量，由于压力传感器的精度所限、分析精度不高，一般误差在5-10％左右。

本实用新型为克服上述不足，提供一种碳酸钙含量自动分析仪是将库仑方法用于碳酸钙含量分析的一种仪器、它的终点指示方法是用化学指示剂指示。将样品中碳酸钙溶于盐酸进行反应、产生二氧化碳气体，将二氧化碳通入含有一定比例的二甲酰胺、乙醇胺、四乙基溴铵以及百里酚酞(指示剂)的电解质溶液，当二氧化碳反应物被电解产生的OH^-中和完毕后，过量的OH^-使百里酚酞显示蓝色，此蓝色遮蔽了通过电解池的光路使硅光电二极管的电流发生变化，用此电流来指示终点，只要通过电解池的电流进行时间积分，便可获得所需的库仑值，然后通过计算机处理就可得到碳酸钙的百分比含量。根据法拉第定律，碳酸钙的百分含量分式为：X％＝(N×∫idt/96487/w)×100％

其中：W是样品重量(克)；

      N是碳酸钙分子量；

      i是通过的电解电流；

      t是时间(秒)；

      96487是法拉第常数。

本实用新型是运用库仑法原理设计的，它包括化学反应、电子控制电路和计算机处理三部分组成，化学反应部分包括气泵、携带气体洗气装置、酸液注入器、样品反应器及吸收电解池。携带气体洗气装置是将泵入的空气通过已知的化学方法进行清洗，使之变为不含CO₂的携带气体。通过管路输出至一个三通接头的一个口，酸液注入器将酸液通过管路输出至三通的另一个口、三通器的第三个口通过管路导入样品反应器，样品反应器产生的CO₂出口通过管路导入透明吸收电解池的阴极室，在阴极室外的两时侧分别设置光源和光电探测器，光电探测器输出接电流放大器、电流放大器输出接电压放大器，电压放大器输出接低通滤波器，低通滤波器输出接由差分放大器构成的比较器，比较器输入端还与一门限控制电压相连、比较器输出接加法器，加法器输出接反相器，反相器输出接由VMOS场效应管构成的电解电流控制电路中VMOS管的G极(栅极)，D极(漏极)经一负载电阻R₁接电解池的阴极棒、S极(源极)通过一精密电阻R₂接电解电压负极、电解电压正极直接与电解池的阳极棒连接。VMOS管S极经精密电阻输出的采样电流经放大和滤波后接至计算机处理、计算机处理系统包括A/D电路，接口电路、8031单片机以及显示、打印、键盘等硬件加软件构成，采样输出接至A/D电路、接口电路与比较器输出端相连。所说携带气体洗气装置由微型气泵供气经流量计导入置有KOH溶液的洗气瓶内，经反应后洗气瓶输出不含CO₂的携带气体。所说光源为白炽灯、连接在可调整流电源输出端，光电探测器为硅光二极管。

下面结合附图及实施例对本实用新型件进一步说明

图1为本实用新型总体原理示意图；

图2为本实用新型的化学部分示意图；

图3为本实用新型电路框图；

图4为本实用新型中VMOS管电解电流控制和采样输出；

图5为本实用新型仪器面板示意图。

参看图1、2，酸液1及不含CO₂的携带气体2同时通过三通3进入样品反应器4，反应器产生的CO₂随携带气体导入至吸收电解池5内的阴极室6，在透明电解池的阴极室外两对侧分别设置白炽光源7和光电探测器8，光电探测器输出电信号至电子控制电路9再至计算机处理系统10显示并打印样品分析结果。不含CO₂的携带气体产生方法是由微型气泵11打出空气经流量计12后导入至装有KOH溶液的洗气瓶13中，洗气瓶输出即为不含CO₂的携带气体2与酸液注入器输出的酸液1(盐酸)经过三通3导入至样品反应器4内。