氧是維持人和動(dòng)植物生命活動(dòng)必不可少的物質(zhì) ，也是工業(yè)生產(chǎn)的重要原料，在醫(yī)療急救、航空航天、汽車工業(yè) 、鋼鐵冶煉等行業(yè)中發(fā)揮著重要的作用 ，而氧氣濃度成為判定產(chǎn)品氣質(zhì)量的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。目前 ，用于測(cè)量氧氣濃度的方法很多 ，如 GB/T 5831 比色法、GB/T 14852黃磷發(fā)光、磁氧法 、電化學(xué)法、氧化鋯固體電解質(zhì)法和氣相色譜法等 ，但是 ，作為執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氣體中氧濃度進(jìn)行標(biāo)定的方法是銅氨溶液吸收法（以下簡(jiǎn)稱銅氨法）。例如，GB 8982—1998 《醫(yī)用氧》、GB 8983—1998《航空呼吸用氧》和 GB/ T3863—1995《工業(yè)用氧》規(guī)定，用深冷法進(jìn)行空氣分離制取的氣態(tài)氧和液態(tài)氧 ，用于呼吸、醫(yī)療 、航空飛行、氣體火焰加工和其他工業(yè)目的時(shí)，其氧含量的測(cè)定需采用銅氨法。GJB 2799—96 《醫(yī)用分子篩制氧機(jī)通用規(guī)范》和 YY/T 0298—1998《醫(yī)用分子篩制氧設(shè)備通用技術(shù)規(guī)范 》規(guī)定，以沸石分子篩為吸附劑，用變壓吸附法制取的醫(yī)用氧氣，制氧設(shè)備開機(jī) 30min，此時(shí)用銅氨法測(cè)得的氧法濃度應(yīng)大于或等于 90%（V/V）。由此可見(jiàn)，銅氨法是一種測(cè)量氣體中氧體積百分比濃度的標(biāo)準(zhǔn)方法 ，該方法簡(jiǎn)單準(zhǔn)確、成熟可靠 ，在教學(xué) 、科研 、質(zhì)量認(rèn)證和產(chǎn)品鑒定等方面得到了廣泛的應(yīng)用 。
1、銅氨溶液吸收法測(cè)樣原理
銅氨溶液是將卷成螺旋狀的銅絲投入由氯化銨飽和溶液與氨水以1:1比例配制的溶液中所制成的。取一定量的被測(cè)氣體與 銅氨溶液接觸，當(dāng)將含有氧氣的氣體樣品通入裝有銅氨溶液的吸收瓶時(shí)，在有氨氣存在的情況下，銅被樣品中的氧氣氧化，生成氧化銅(CuO)和氧化亞銅(Cu2O)，反應(yīng)方程式如下：
所生成的氧化銅和氧化亞銅分別與氨水、氯化銨作用，生成可溶性的高價(jià)（+2價(jià)）銅鹽Cu(NH3)2Cl2和低價(jià)（+1價(jià)）銅鹽Cu2(NH3)2Cl2。低價(jià)銅鹽吸收氧氣轉(zhuǎn)成高價(jià)銅鹽，高價(jià)銅鹽又被銅還原成低價(jià)銅鹽，如此循環(huán)作用，直到混合氣體中的氧氣耗完為止。根據(jù)氣體體積的減少量即可得到氣體中的氧含量(體積百分比濃度)。在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中，只要溶液中有足夠的純銅存在，就能保證化學(xué)反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行。
2、銅氨溶液吸收法優(yōu)缺點(diǎn)
此方法是經(jīng)典的氧含量測(cè)量方法，常用于仲裁，且成本較低，目前仍有不少氣體實(shí)驗(yàn)室和檢測(cè)機(jī)構(gòu)保留此類方法，但一般只適用于測(cè)量氧含量小于99.9%的氣體樣品。其缺點(diǎn)包括需要配制溶液、繞制銅絲，較為繁瑣；整個(gè)測(cè)量過(guò)程均需手工操作，不適用于在線式連續(xù)分析；當(dāng)被測(cè)氣體中含有其它氧化性氣體時(shí)會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生干擾等。且由于整套吸收裝置均為玻璃器皿，較易損壞。
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