无机盐含量说明书

一、概  述
ZWC-2001型微机盐含量测定仪是应用微库仑分析技术，采用计算机控制微库仑滴定的的测定盐含量的新一代产品，具有性能稳定、操作方便、分析数据重复性好、便于安装等特点。可用于重油、渣油，炼油厂及油田和各种工业用水及排放水中的盐含量的测定，同时还适用于上述各种样品中无机氯离子的测定，测量结果符合SY/T-0536-94及通用方法的要求，是当前电脱盐工艺控制盐含量的理想仪器。
ZWC-2001型微机盐含量测定仪以WindowsXP（Windows2000/Me）操作系统为工作平台，其友好的用户界面使分析人员操作更为方便、快捷,只需轻击鼠标就可完成所有的操作过程。在系统分析过程中，仪器的操作条件﹑分析参数和分析结果均在显示器上直接显示，并根据需要可将参数、结果进行存盘，并以报表的形式打印，以便日后的调用、存档。
仪器主要由计算机、打印机、主机（微库仑计）、滴定池、搅拌器等部件组成。其结构示意图如图1.1所示。
                   计算机
图1.1 结构示意图

二、工 作 原 理
ZWC-2001型微机盐含量测定仪是应用微库仑滴定原理,由零平衡工作方式设计的库仑放大器与滴定池和适宜的电解液组成了一种闭环负反馈系统。其数据的采集、处理由单片机控制，并以串行通信的方式与计算机相连，从而实现自动控制。
滴定池中的参考电极供给一个恒定的参考电位，并与测量电极组成指示电极对产生一电压信号。这一信号与外加给定偏压反向串联后加在库仑放大器的输入端。当两电压值相等时，放大器输入为零，输出也为零，在电解电极对之间没有电流通过，仪器显示器上是一条平滑的基线。当样品由注射器注入滴定池，消耗电解液中的滴定剂Ag+。滴定剂浓度的变化使滴定池中的指示电极对的电位发生变化，其值的变化送入微机控制的微库仑放大器，经放大后加到电解电极对（阴、阳极）上，在阳极上电生出滴定离子Ag+，以补充消耗的滴定剂Ag+。上述过程随着滴定离子Ag+的消耗连续进行，直至无消耗滴定离子的物质进入，并已电生出足够的滴定离子，使指示电极对的值又重新等于给定偏压值，仪器恢复平衡。在消耗—补充滴定离子Ag+的过程中，测量电生滴定剂时的电量，依据法拉第定律进行数据处理，则可计算出样品含量。
原油在极性溶剂存在下被加热，用水抽提其中的盐，经离心分离后，用注射器将抽提液注入含一定浓度滴定剂的滴定池内，则样品中的Cl-和电解液中的Ag+发生如下反应：
   Ag++ Cl-  → AgCl
结果使Ag+浓度发生变化，测量-参考电极对感受到这一变化，并将这一变化引起的电位差送入微库仑放大器，放大器则输出一个相应的电压加到工作电极对上，电解阳极电生滴定剂Ag+以补充消耗的Ag+，直至滴定剂的浓度恢复到原来的浓度，测量补充消耗的Ag+所需电量，根据法拉弟定律即可求得样品盐含量。
                        M*Q
                   W = ——
                        n*F
   W----析出的物质质量
   M----分子量或原子量
   Q----电量
n----电极反应的电子转移数
F----法拉弟常数96500

三、主要技术指标
1．    测量范围：
盐  含  量：0.2—10000mgNaCl/L
无机氯离子：0.1ppm—百分含量
2．    测量精度：
≤  2mg/L 偏差：±0.2mg/L
>  2mg/L 相对偏差：±10%
3．取样量：   1g±0.2g

四、仪器的安装
1．仪器安装的供电要求
交流电压：220V±20V    
频    率：50Hz±0.5Hz
功    率：50W
仪器安装应避免同大功率高频电子设备接在同一电源上。
仪器安装应有良好的地线，其对地电阻应小于5Ω。
2．仪器安装的环境要求
环境温度：0 ～ 40℃
相对湿度：≤85%
仪器安装应避免温度的急剧变化和阳光的直射。
仪器安装应避免强腐蚀性气体和强电场或强磁场干扰的地方。
3. 仪器安装的电气连接
按图1.1 所示，将打印机、计算机等仪器各组成部分依次整齐排放在干净的工作台上。
按图4.1所示，将电源线、电极线、计算机串行口连接线对应接好。

图5.2 搅拌器结构示意图
样品被注入滴定池后，要保证其与电解液中滴定剂之间进行快速和充分接触，这种工作是通过磁力搅拌器来完成的。搅拌器结构示意图如图5.2所示。它通过+12V直流电机带动磁钢转动，而滴定池内的磁力搅拌棒将随磁钢的转动而均匀转动，从而达到搅拌电解液的目的。搅拌时，速度不宜过快或过慢，以电解液产生微小旋涡为宜。同时，应把滴定池放在磁钢的正上方，以免搅拌棒碰撞电解池池壁。
滴定池
由池盖、池体、电极等组成。滴定池是微库仑滴定反应的心脏，它起着将标样或被测物质和电解液中的滴定剂发生反应的作用。
测定盐含量时，由于增益较高，需注意防止静电干扰。此外，盐电解池对光反应灵敏，还应采取避光措施。

六、仪器操作方法
依次打开主机、计算机、搅拌器、打印机的电源。
把准备好的滴定池置于搅拌器内的平台上，调节搅拌器的速度，并调整电解池位置，使搅拌子转动平稳。
将库仑放大器的电极插口的连接线按标记分别接到滴定池的参考、测量、阳极、阴极的接线柱上，并拧紧以保证接触良好。
⒈ 开机操作：
首先，必须先打开主机电源，接着双击主程序图标，进入微机盐含量测定仪主界面，如图6.1所示。选择好系统分析状态参数，再点击主界面右侧下端图标“平衡”，仪器自动测量电解池偏压，如图6.2。待偏压稳定后，单击“确定” 按钮，系统则由平衡状态进入工作状态，走基线。
注意：1.若无法进行偏压测量，请关闭主机电源，退出主程序，重新打开主机电源，再双击主程序图标，点击主界面右侧下端图标“平衡”，仪器自动测量电解池偏压，待偏压稳定后，单击“确定” 按钮，系统则由平衡状态进入工作状态，走基线。
2.用新鲜的电解液冲洗电解池2~3遍。一般新鲜电解液冲洗过的电解池，偏压应在260mV以上。

2.修改偏压：
此时，若要修改电解池偏压，单击菜单栏中的“工作参数”选择“偏压”项，弹出如图6.3对话框，删除原有偏压值，输入所需偏压值，按“确定”按钮，完成电解池偏压的修改。此时，基线的位置会有所改变，待仪器平衡一段时间以后，基线重新回到原来的位置上。
 

图6.3 “偏压”对话框
3．选择采样电阻：
在主窗体中单击采样电阻或者“工作参数”中“积分电阻”图标，弹出“采样电阻选择”对话框如图6.4 所示，选择相应的积分电阻（200-2K）后按“确定”按钮，完成采样电阻的设定。
 
图6.4 “采样电阻选择”对话框
4．转化系统调试：
完成以上操作步骤，可以用标样进行转化系统的分析：待基线平稳后，单击“启动”按钮后，即可进样。出峰结束后，自动显示 “NaCl”含量,只要每次进样前单击“启动”按钮,就可以进行标样的连续分析,如图6.5 所示。转化系统正常时，其相对标准误差应在10％以内。

 
图6.5
5．数据的保存和打印:
样品分析结束后，点击“结束”键，按“确定”保存，须保存时，输入文件名，点“保存”键。如要打印数据，请从“查看”选项中选择所需的打印的样品文件打印即可,如图6.6。
6．关机顺序：
zui后，依次关闭仪器主机、微机、显示器、打印机、搅拌器的电源，给滴定池换上新鲜电解液。整理好仪器。

七、样品分析、化学试剂及溶液的配制
所用试剂无特殊说明均为分析纯以上，所用水均为去离子水或二次蒸馏水
所需化学试剂：氯化钠、冰乙酸、二甲苯、双氧水、无水乙醇。
1．电解液的配制：70%的冰醋酸
将700mL的冰乙酸与300mL的二次蒸馏水于1000mL磨口试剂瓶中混合均匀后，贮于密闭玻璃瓶中备用。
2．醇—水混合液的配制：将95%乙醇和去离子水按1∶3体积比混合均匀备用。
3．盐标准溶液的配制:
①氯化钠标准溶液(1000mg/L): 称取预先在120℃～130℃干燥、冷却至室温后的氯化钠1.000g于100mL烧杯中,用25mL水溶解并定量转移至1000mL的容量瓶中,再用水稀释至刻度, 摇匀备用。
②氯化钠标准溶液(100mg/L): 用移液管称取上述1000mg/L氯化钠标准溶液100mL于1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度, 摇匀备用。
③氯化钠标准溶液(50mg/L): 用移液管称取上述1000mg/L氯化钠标准溶液50mL于1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度, 摇匀备用。
④氯化钠标准溶液(10mg/L): 用移液管称取上述1000mg/L氯化钠标准溶液10mL于1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度, 摇匀备用。
⑤氯化钠标准溶液(1mg/L): 用移液管称取上述1000mg/L氯化钠标准溶液1mL于1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度, 摇匀备用。

样品处理
将原油加热至50℃—70℃使其融化，然后再用力摇动取样瓶，使油样充分混合均匀。若取样瓶太大不宜加热或摇动时，可将油样转移至400mL烧杯中加热融化，用玻璃棒剧烈搅拌使样品均匀，并快速称取约1.00克油样于离心管中，加入1.5mL二甲苯，2.0mL醇—水混合液。
将离心管放入70℃—80℃的水浴中，加热1分钟，取出后用混合器快速混合1分钟，再加热1分钟，再混合1分钟，然后放入离心机内于2000—3000rpm转速下离心1—2分钟，使油水分离为明显的两相，即可进行分析测试。
注：若油水分离不清或水相浑浊，可重复上述加热-混合-离心步骤，使其清亮分离。若油水虽分离开，但水相不清，这不影响分析结果，可照常分析。
若样品中硫化物含量过高，需加1滴30%双氧水。
将上述参数（D、M、V、V1）输入主窗体中的参数窗中。
    D——油样密度，g/ml；
    M——油样取样量，g；
    V——进样体积，µl；
    V1——抽提用抽提液总量，ml；
 

样品分析
将一根长注射器穿过油层插入离心管底部，再用一根0.25ml注射器注入空气1~2次，将针头内进入的油排出，然后再抽取少量的抽提液，冲洗注射器及进样用注射针头2~3次，参考表1数据抽取适量抽提液在按下“积分开始”的情况下，通过滴定池的进样口注入滴定池内，自动开始进行滴定，计算机屏幕上并出现峰形，自动计算出测量结果。

表1参考取样量
估计盐含量,mg/L        取样量,  μl
≤10
10～100
100～1000
≥1000    500 ～ 100
100～10
10～5
≤5
注： 对于水样，可用注射器直接取样注入滴定池内；
若水样中硫化物含量过高，取2ml水样于离心管中，在70℃水浴中加热1min，然后加入1滴30℅双氧水，剧烈混合后待水样降至室温后进行分析。

八、常见故障及排除方法
本产品采用微机实时控制，专业性强，因此，在发生故障的情况下，非专业人员请勿随意修理。以下列出常见故障及排除方法供用户参考见表2，以下检修均需切断电源。

现       象    原  因  分  析    排 除 方 法
搅拌子不转动    1. 电源未接通或保险丝坏    检查电源及更换保险丝
    2．磁钢与电机轴之间松动    锁紧螺钉
  
基线不稳
    1．仪器机壳接地不良    重新接好
    2．滴定池参考臂有气泡    排除气泡
    3．滴定池污染    清洗滴定池
电解池达不到预定的偏压    1．水质不好，非去离子水    用去离子水
    2．电解液被污染    重配新鲜电解液
    3．化学试剂达不到要求    用符合要求的试剂

拖尾峰
    1．偏压太低    升偏压或重冲滴定池
    2．滴定池被污染    清洗滴定池
    3．进样速度太慢    提高速度
超调峰
（大于正常峰的1/3）    1．偏压太高    降低
    2．进样速度太快    减慢

回收率偏低    1．偏压不合适    重新调整
    2．电极污染    清洗
    3．电解液失效    重配
    4．标样浓度不对    重换标样
回收率偏高
    1．偏压不合适    重新调整
    2．注射器及针头污染    重新清洗
    3．标样被污染    重换标样
重复性不好    1．样品本身不均匀    均匀取样
    2．电解液失效    重配电解液
    3．进样速度快慢不均    保持进样速度一致
    4．滴定池被污染    清洗滴定池