Существует множество типов анализаторов углерода и серы, каждый из которых имеет свои собственные аналитические принципы, область применения и цену. Ниже приводится краткое описание нескольких широко используемых аналитических методов:
1. Метод инфракрасной абсорбции (инфракрасный анализатор углерода и серы): Углерод и сера в образце нагреваются до высоких температур в условиях, богатых кислородом, окисляя их в газы диоксида углерода и диоксида серы. После обработки эти газы поступают в соответствующую абсорбционную ячейку, где они поглощают соответствующее инфракрасное излучение. Затем этот сигнал передается детектором и обрабатывается компьютером для вывода результата. Этот метод точен, быстр и обладает высокой чувствительностью, и может использоваться как для измерений с высоким, так и с низким содержанием углерода и серы. Инфракрасные анализаторы углерода и серы, использующие этот метод, имеют высокую степень автоматизации и относительно дороги, что делает их подходящими для применений, требующих высокой аналитической точности.
2. Кондуктометрический метод (кондуктометрический анализатор углерода-серы): Этот метод измеряет и анализирует содержание углерода и серы на основе изменений проводимости. Высокотемпературное сжигание образца производит смесь газов, которая поглощается кондуктометрической ячейкой, вызывая изменение сопротивления (обратной величины проводимости). Этот метод позволяет определять содержание углерода и серы. Он характеризуется точностью, скоростью и чувствительностью. В основном используется для определения низкого содержания углерода и серы.
3. Объемный метод (газообъемный анализатор углерода-серы): Обычно используемые методы включают газообъемное измерение углерода и йодометрическое титрование, а также кислотно-основное титрование для измерения серы. Газообъемное измерение углерода и йодометрическое титрование для измерения серы особенно быстры и точны, что делает их наиболее часто используемыми методами для комбинированного определения углерода и серы в моей стране. Анализаторы углерода и серы, использующие этот метод, имеют предел точности 0,050% для углерода и 0,005% для серы, что соответствует потребностям большинства применений.
4. Метод титрования (титратор): Неводные титраторы используют кислотно-основное титрование для определения углерода и серы в стали. Совместим с электродуговыми печами, подходит для общих лабораторий и испытаний на переднем крае печи.
5. Весовой метод (комбинированное определение углерода и серы): Щелочной асбест часто используется для поглощения диоксида углерода, а содержание углерода определяется по «приросту». Определение серы часто выполняется мокрым методом. Образец разлагается и окисляется кислотой для преобразования в сульфат. Затем добавляют хлорид бария в среде соляной кислоты для получения сульфата бария. После осаждения, фильтрации, промывки и прокаливания сульфат бария взвешивают и рассчитывают содержание серы. Недостатком весового метода является его низкая скорость анализа, что делает его непригодным для анализа углерода и серы на месте на предприятиях. Однако его преимуществом является высокая точность. Он по-прежнему рекомендуется в качестве стандартного метода как в стране, так и за рубежом и подходит для стандартных лабораторий и исследовательских институтов.
6. Для определения содержания углерода и серы в металлах другие методы включают ICP, спектроскопию прямого считывания, рентгенофлуоресцентный анализ, масс-спектрометрию, хроматографию и активационный анализ, каждый из которых имеет свои преимущества и область применения.