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简便-准确测定空气中含氧量的方法

简便-准确测定空气中含氧量的方法
简便-准确测定空气中含氧量的方法

简便\准确测定空气中含氧量的方法

空气中氧气体积分数的测定是义务教育阶段一个重要的化学实验。传统实验是用红磷

的燃烧来测定,实验安全性和准确性不高,不能满足实验教学之所需。前人对此已经有很多改进研究[1,2],但不能让学生直观地观察到空气中氧气的体积分数为21%。笔者对该实验重新设计,改用白磷在注射器内燃烧来测定,使实验达到满意的效果。

1 实验原理

过量白磷在封闭有空气的注射器内燃烧,耗尽注射器内的氧气。待燃烧结束,装置冷却至室温,注射器内压强变小,外界大气压推动注射器活塞,致使活塞停留在白磷未燃烧前被封闭的空气的体积的79%处。

2 实验用品

白磷、去柄的铜质燃烧匙、玻璃注射器(50mL)、橡胶导管、止水夹、大烧杯、镊子、热水(70~80℃)。

3 实验过程

3.1 实验步骤1(室温小于28℃时适用)

(1)取50 mL玻璃注射器,去掉金属针头,在原安装金属针头处固定橡胶导管。

(2)在注射器内放置去柄的铜质燃烧匙,切割大米粒大小的白磷,擦干表面的水,用镊子放入燃烧匙内。

(3)安装注射器活塞,令读数停留在50 mL处,用止水夹夹住与注射器相连处的

测定空气中氧气含量的装置(全)之欧阳家百创编

测定空气中氧气含量的常见的装置 (全) 欧阳家百(2021.03.07) 江苏省特级教师赵美荣 序号装置实验操作 图1用凸透镜将太阳光聚焦到白磷,使白磷燃烧,一段时间后,白磷燃烧。 燃烧完毕,待冷却至室温,打开弹簧夹,烧杯中的水倒吸进入瓶内。 图2闭合电源开关,电阻丝发热,温度达到40 ℃时白磷燃烧,产生大量白烟。 装置冷却后,由于左侧中氧气被消耗,气体压强减小,水会在左侧中上升,且上升到1刻度处。 图3先关闭弹簧夹a,将螺旋状的铜丝在酒精灯的灼烧后迅速插入大试管,接触试管底部的过量的白磷,然后立即塞紧橡皮塞。 由于白磷的着火点低,白磷燃烧,产生大量的白烟。 燃烧完毕,待冷却至室温,打开弹簧夹,烧杯中的水倒吸进入瓶内。 图4用水浴加热的办法使白磷燃烧,足以使白磷着火燃烧。 燃烧完毕,待冷却至室温,打开弹簧夹,

烧杯中的水倒吸进入瓶内。 图5在一封闭的试管内放一颗白磷,用酒精灯微微加热白磷,白磷燃烧,有大量白烟生成,注射器被推向外侧(右侧)。 待装置冷却,注射器逐渐向内侧(左侧)移动,根据注射器停止时的位置,确定空气中氧气的体积。 图6在一端封闭的粗玻璃管内放一颗白磷,用胶塞塞住,并推入到玻璃管中部,记下位置。 用酒精灯微微加热白磷,白磷燃烧,有大量白烟生成,胶塞被推向外侧(右侧)。 待装置冷却,胶塞逐渐向内侧(左侧)移动,根据胶塞停止时的位置,确定空气中氧气的体积。 图7用生石灰和水反应时放出的热量使白磷燃烧。 烧杯上方玻璃管(预先固定好)中部有一可左右滑动的活塞,活塞左端管内密封有空气,活塞右端的玻璃管口跟空气连通,实验开始前活塞处在刻度5 cm处。 图8在一个耐热活塞的底部放一小块(足量)白磷,然后迅速将活塞下压,使空气内能增大,温度达到40℃。 白磷燃烧,产生大量白烟,冷却至原来温度时,松开手,活塞最终将回到刻度4处。

环境监测传感器的工作原理及设计

环境监测传感器的工作原理及设计 今天为大家介绍一项国家发明授权专利——基于拉曼效应的环境监测传感器以及环境检测方法。该专利由青岛中一监测有限公司申请,并于2018年8月24日获得授权公告。 内容说明本发明属于环境监测传感器技术领域,具体涉及一种基于拉曼效应的环境监测传感器以及一种环境检测方法。 发明背景随着工业的迅速发展,环境污染也在日趋严重。在环境监测过程中,人们发现环境中的污染物对环境中的微生物生存和代谢都产生了很大的影响。由于微生物的多样性、敏感性,决定了微生物能够对环境中多种污染情况做出多种反应,同时也能反映出环境污染的历史状况。因此,对环境中微生物进行检测,对于监测环境污染情况、评价环境质量状况具有很重要的意义。这种环境监测主要是对环境液体中的微生物进行检测,尤其是水体的质量。例如:用大肠菌群的数量作为水体质量的指标,利用鼠伤寒沙门氏杆菌的组氨酸缺陷变株的回复突变(即“艾姆氏试验法”)检测水体的污染状况以及食品、饮料、药物中是否含有致癌变、致畸变、致突变毒物等。 但是,在现有的环境监测过程中,对环境中微生物检测采取的是现场采样、实验室培养、实验室鉴定分析的方法,存在检测时间长、成本高、效率低等问题,而且由于没有及时检测样品,中途发生的变化以及样品传输过程中的污染都会影响到检测结果的客观性。因此,开发出快速检测环境中微生物的方法以及仪器显得尤为重要。 现有的高精密拉曼光谱传感系统主要采用显微镜、激光系统、单色系统、检测系统等部分组成,结构复杂,设备庞大,不利于现场检测。手持式拉曼光谱仪精度不高,稳定性不够,只能对少量表面无污染的固体大分子材料进行定性分析,特别是一些能够产生荧光的物质及微生物样品,容易受到背景荧光的严重干扰,无法进行测试。共振拉曼光谱虽然能够提高拉曼光谱灵敏度,但是仅能在少数分子和特定波长的激光上具有相匹配的电子吸收能级,也容易干扰特征物的拉曼光谱。此外,现有的拉曼光谱仪都是将激光发射模块与接收模块做成一体式,也就是激光发射通道与接收通道共同,这样容易造成干扰。因此,对于

《空气中氧气含量的测定》实验探究(精)

空气中氧气含量的测定实验专题作业 空气中氧气含量的测定如右图所示。1、可观察到的现象是磷燃烧有大量白烟生成,打开止水夹后水进入集气瓶内大约1/5体积处。 2、该实验设计的原理是利用使容器内压强减小,导致水被吸入集气瓶内大约1/5 。 实验后若结果偏小,可能的原因有红磷量过少、装置气密性不好、没有冷却到室温就打开止水夹。实验后若结果偏大,可能的原因有止水夹没有夹紧、燃烧匙伸入集气瓶过慢。 3、实验时选择的可燃物需具备以下条件:(1;(2氧气(如镁带不行);(3)生成物不能为气体(如硫粉、木炭等不行)。 4、该实验还可推出,瓶内剩余4/5性质有不燃烧也不支持燃烧。 1、某班同学用右图装置测定空气里氧气的含量。先用弹簧夹夹住乳胶管。点燃红磷伸入瓶中并塞 上瓶塞。待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察广口瓶内水面变化情况。实验完 毕甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5,乙同学的广口瓶内水面 上升显大于瓶内空气体积的1/5。下列对这两种现象解释合理的是() ①甲同学可能使用的红磷量不足,瓶内氧气没有消耗完;②甲同学可能未塞紧瓶塞,红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内;③乙同学可能没夹紧弹簧夹,红磷燃烧时瓶内空气受热从导管逸出;④乙同学可能插入燃烧匙太慢,塞紧瓶塞之前,瓶内空气受热逸出 A.只有①③ B.只有②④ C.只有①②③ D.①②③④ 2、为测定空气中氧气的含量,小华同学打算设计如下方案:选用实际容积为40 mL的试管作反应容器,将过量的白磷放入试管,用橡皮塞塞紧试管口,通过导管与实际 容积为60 mL且润滑性很好的针筒注射器组成如右图的实验装置。 假设此实验能按照小华的设想正常进行,且白磷所占体积与导管内的气 体体积忽略不计,请回答下列问题:

室内空气质量检测与传感器的应用

室内空气质量检测与传感器的应用 [摘要]室内空气品质对人的影响至关重要,利用传感器检测空气质量是当今流行的一种方法,本文介绍了传感器在空气质量检测方面的原理应用,分析了当前气体传感器的优点和不足,以及气体传感器的发展趋势和前景。 [关键词]空气质量气体传感器室内环境污染 一、空气对于人的重要性 人们每时每刻都离不开氧,并通过吸入空气而获得氧。一个成年人每天需要吸入空气达6500升以获得足够的氧气,因此,被污染了的空气对人体健康有直接的影响。人的一生中有90%以上时间在室内度过,可见,室内空气品质对人的影响更是至关重要。 二、室内环境污染背景 当今,人类正面临“煤烟污染”、“光化学烟雾污染”之后,又出现了“室内空气污染”为主的第三次环境污染。美国专家检测发现,在室内空气中存在500多种挥发性有机物,其中致癌物质就有 20多种,致病病毒 200多种。危害较大的主要有:氡、甲醛、苯、氨以及酯、三氯乙烯等。大量触目惊心的事实证实,室内空气污染已成为危害人类健康的“隐形杀手”,也成为全世界各国共同关注的问题。据统计,全球近一半的人处于室内空气污染中,室内环境污染已经引起35.7%的呼吸道疾病,22%的慢性肺病和15%的气管炎、支气管炎和肺癌。三、关于开展室内空气质量服务的几点设想

1.着手调查国内家庭和办公室内空气质量的基本情况。 2.了解并着手引进室内空气质量检测设备。 3.进行规模较大的宣传活动,首先应由气象主管部门与环保主管部门联合建立室内空气质量问题的管理机制。 4.对国际环保部门有关室内空气质量的法规、技术标准、室内污染测定方法及对测定仪器等问题进行专门的调查和研究。 四、空气检测仪的强力武器——传感器 检测技术是人们认识和改造世界的一种必不可少的重要技术手段。而传感器是科学实验和工业生产等活动中对信息资源的开发获取、传输与处理的一种重要工具。下面将介绍六种在空气质量检测方面发挥重要作用的传感器。 1.金属氧化物半导体式传感器。金属氧化物半导体式传感器利用被测气体的吸附作用,改变半导体的电导率,通过电流变化的比较,激发报警电路。由于半导体式传感器测量时受环境影响较大,输出线形不稳定。金属氧化物半导体式传感器,因其反应十分灵敏,故目前广泛使用的领域为测量气体的微漏现象。 2.催化燃烧式传感器。催化燃烧式传感器原理是目前最广泛使用的检测可燃气体的原理之一,具有输出信号线形好、指数可靠、价格便宜、无与其他非可燃气体的交叉干扰等特点。催化燃烧式传感器采用惠斯通电桥原理,感应电阻与环境中的可燃气体发生无焰燃烧,是温度使感应电阻的阻值发生变化,打破电桥平衡,使之输出稳定的电流信号,再经过后期电路的放大、稳定和处理最终显示可靠的数值。

怎样快速知道你所在地的空气中的含氧量

怎样快速知道你所在地的空气中的含氧量? 最近想了解我所居住的地方空气中的氧气含量,查了许多资料结论各异,差别很大。于是,自己根据有关理论计算出不同海拔高度使空气中的氧气含量,供朋友们参考。 地球周围包围着一层大气,总重量大约有5,130亿吨,形成大气压,每个平方米承受相当于10吨的压力。如以海平面为标准,这个压力相当于760毫米汞柱。大气由各种气体组成,其中78.09 %的体积为氮气,20.95 %的体积为氧气,剩下0.96 %的体积为二氧化碳和臭气。大气压即相等于氧分压与其他所有气体分压的总和。 大气的质量愈近海平面愈密集,大气压包括氧分压愈大;海拔越高,大气压及氧分压相应降低,即海拔每升高100米,大气压下降5.9毫米汞柱,氧分压下降约1.2毫米汞柱。 我根据以上原理计算:海拔高度为0时,氧分压为159.22毫米汞柱,一个毫米汞柱的氧分压相当于0.13%含氧量,海拔升高100米,大气压下降5.9毫米汞柱,氧分压下降约1.2毫米汞柱,氧含量下降0.16%,与海拔为0米时的氧含量相比,下降0.76%。 如海拔高度0米,空气含氧量下降0% ,空气含氧量20.95% 为0海拔含氧量的100%; 海拔高度100米,空气含氧量下降0.16%,空气含氧量20.79%, 为0海拔含氧量的99.2%; 海拔高度1000米, 空气含氧量下降1.6%,空气含氧量19.35%,为0海拔含氧量的92.4%;海拔高度5000米,空气含氧量下降8%, 空气含氧量12.95%, 为0海拔含氧量的61.8%; 海拔高度10000米,空气含氧量下降16% 空气含氧量4.95% , 为0海拔含氧量的23.6%; 海拔高度130930米,空气含氧量下降20.95%, 空气含氧量0%, 为0海拔含氧量的0%

空气中氧气含量的测定-教学设计

《空气中氧气含量的测定》教学设计 响肠中心学校王家进 2016-9-15 教学设计思路】 教材中的地位、作用 《空气中氧气的含量的测定》是研究空气组成的一个基本实验,这个实验对于认识空气的组成起着重要的作用,同时为下节课教学——《氧气的性质》提供了基础。学情分析:空气是学生身边最熟悉的物质,学生在过去的学习和生活中,对空气已经有了一定的认识,知道空气的存在、空气中含有氧气及二氧化碳等。这些为本课题的学习打下了有利的基础。 教学目标】 知识与技能 1. 认识身边最常见的物质──空气,并了解空气的组成; 2. 能从生活经验出发,对空气的成分进行合理的推测,并能利用教师提供的简单仪器和药品,对空气的成分进行科学的探究。在探究过程中初步学会简单的实验设计、学会观察实验现象并加以描述,对相关实验现象能给出合理的解释。 过程与方法 1. 认识科学探究的意义和基本方法,在进行“空气中氧气含量测定实验”的探究过程中,能提出问题,并设计简单实验解决问题; 2. 初步学会用观察、实验的方法获取信息,并从实验信息中得出科学的结论; 3. 在探究过程中,能主动与人交流、讨论,清晰的表达自己的观点,逐步形成良好的学习习惯和科学的学习方法。 情感态度与价值观 1. 保持对生活和自然界中化学现象的好奇心和强烈的探索欲,进一步发展对化学学习的兴趣; 2. 初步树立科学的物质观,科学的看待科学家的实验过程及结论; 3. 逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念;重点与难点】 重点:通过学生自己设计实验方案,探究空气中O2的体积分数。培养学生的科学探究能力和实践精神。 难点:初步理解测定空气中氧气含量的实验原理。如何引导学生去挖掘实验的条件和结果

测定空气中氧气的含量

测定空气中氧气的含量 探究:(1)可用多种方法测定空气中氧气的含量,其原理都是利用某些物质在一定量的空气中,完全消耗其中的氧气而又不产生其他气体,导致压强减小,减少的体积即为空气中氧气的体积。 (2)常用来研究空气成分的药品和装置 研究空气成分的常用药品必须是易与氧气反应且没有气体生成的物质,如磷、铜丝,因为它们在空气中与氧气反应生成固体物质,一般不选择铁丝,因为铁丝在空气中难以燃烧,也不选择碳和硫,因为它们燃烧后生成的产物分别是二氧化碳气体和二氧化硫气体,燃烧后装置内压强变化不大。装置除课本提供的类型外通常还有如下四种: 图1 注意:所用来反应的物质必须足量,容器的气密性必须良好,不漏气 【例题】用来测定空气成分的方法很多,图1所示的是小明用红磷在空气中燃烧的测定方法。实验过程 第一步:将集气瓶容积划分为五等份,并做好标记。 第二步:点燃燃烧匙内的红磷,伸入集气瓶中并把塞子塞紧。 第三步:待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,发现水被吸入集气瓶中,进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。 请回答下列问题: (1)上面的实验同时证明了氮气有_________________的化学性质。 (2)实验完毕,若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5,你认为导致这一结果的原因可能是________________。 (3)某同学对实验进行反思后,提出了改进方法(如图2所示),你认为改进后的优点是________________。 图2 空气中氧气含量的测定 1.小明用上中图装置来测定空气中氧气的含量,对该实验认识正确的是() A.使用红磷的量多或少,都不会影响实验结果 B.燃烧足够的红磷可使进入容器的水占容器的4/5 C.红磷燃烧消耗空气中的氧气,使容器内压强下降,水面上升 D.红磷一燃烧完,就要立即观察,并记录水进入容器的刻度 2.某同学为测定空气里氧气的含量,设计了如上右图所示的实验装置。 该同学在“金属梯”的每一步的凹处放置一颗用滤纸吸干水后的白磷,用放大镜会聚6 V手电筒光于靠近水面的一步“金属梯”处的白磷上。请完成下列问题。 (1)一段时间后,可观察到的现象是________________。 (2)“金属梯”的每一步上都放置一小颗白磷与只靠近水面的一步“金属梯”处放一大颗白磷相比,优点是________________。

使用夏普GP2Y1010AU0F灰尘传感器检测空气质量

使用夏普GP2Y1010AU0F灰尘传感器检测空气质量 夏普灰尘传感器价格较便宜,能检测出室内空气中的灰尘和烟尘含量. 检测原理 其原理如下图,传感器中心有个洞可以让空气自由流过,定向发射LED光,通过检测经过空气中灰尘折射过后的光线来判断灰尘的含量。

电路图

因为数据是通过pin 5的电压模拟信号输出的,而树莓派的引脚不支持模拟信号直接读取(需要增加数模转换芯片),所以先用Arduino来实验。 Arduino 代码 根据电路图,把Arduino和传感器连接起来: 1.Sharp pin 1 (V-LED) => 5V 串联1个150欧姆的电阻(最好在电阻一侧和GND之间再串联一个 220uf的电容) 2.Sharp pin 2 (LED-GND) => GND 3.Sharp pin 3 (LED) => Arduino PIN 2 (开关LED) 4.Sharp pin 4 (S-GND) => GND 5.Sharp pin 5 (Vo) => Arduino A0 pin (空气质量数据通过电压模拟信号输出) 6.Sharp pin 6 (Vcc) => 5V 1./* 2.Interface to Sharp GP2Y1010AU0F Particle Sensor 3.Program by Christopher Nafis 4.Written April 2012 5. 6.https://www.doczj.com/doc/d06239579.html,/pic/https://www.doczj.com/doc/d06239579.html,/datasheets/Sensors/gp2y1010au_e.pdf 7.https://www.doczj.com/doc/d06239579.html,/pic/https://www.doczj.com/doc/d06239579.html,/?p=479

空气中氧气含量测定实验

空气中氧气含量测定实验的拓展 一、在探究空气中氧气的含量测定实验中,要注意观察实验现象,体会从实验事实导 出结论的思维过程(如图1)。 现象:实验中可以观察到,红磷燃烧,产生大量的白烟,放出大量热;冷却至室温, 打开弹簧夹后,烧杯中的水倒流入集气瓶中,至约占集气瓶容积的1/5。 结论:通过实验得知,空气中氧气的体积约占1/5。 原理解释:红磷燃烧消耗空气中的氧气,生成固体五氧化二磷,使集气瓶内压强变小, 在外界大气压的作用下,烧杯中的水倒流入集气瓶内,且空气中氧气体积约占空气体 积1/5,所以倒流入集气瓶内的水约占集气瓶容积1/5。 装置:装置气密性良好,(实验前要进行气密性检查) 反应物:1、反应物只与空气中的氧气反应, 2、反应物不能是气体。 3、反应物足量,确保氧气反应完,使测得氧气的体积更接近空气中氧气的实际体积。 生成物:生成物不能是气体 读数:冷却至室温才能读数 这个实验还可推论出氮气的性质 :氮气不能支持燃烧(化学性质);集气瓶内水面上升一定高度后,不能继续上。 在这个实验中,若气体减少的体积小于1/5,导致结果偏低的原因可能有:(1)红磷的量不足,瓶内氧气没有耗尽;(2)装置漏气;(3)未冷却至室温就读数。 若该实验中气体减少的体积大于1/5,原因可能是(1)点燃红磷后,插入燃烧匙时,瓶塞子塞得太慢,使得瓶中空气受热膨胀,部分空气溢出。(2)实验开始时,没有夹或没夹紧止水夹。(3)装置气密性不好; 二、空气中氧气含量测定反应物选择: 1、燃烧法 可用红磷、白磷 加热法 可用Cu 、Hg 比较:A:红磷、白磷 原理相同:4P+5O 2—→2P 2O 5 红磷须外部点燃;白磷着火点很低,微热即可,所以可直接在密闭装置内引燃 实验结果:用白磷比用红磷误差小。 B :Cu 、Hg 汞有污染,不建议使用 2、不可用:铁丝 因为铁丝在空气中不能燃烧 不可用: Mg 因为Mg 能与空气中的氧气、二氧化碳、氮气反应 不可用:S 、C 、蜡烛 因为均有气体生成, ※3、对实验进行改进后, S 、C 、蜡烛也能测氧气含量 原理:S+O 2—→SO 2 C+O 2—→CO 2 蜡烛燃烧生成H 2O 和CO 2 SO 2、CO 2能与碱溶液反应 如:CO 2+Ca(OH)2→CaCO 3↓+H 2O CO 2+2NaOH →Na 2CO 3+H 2O SO 2+2NaOH →Na 2SO 3+H 2O 装置: 三、利用空气中氧气含量测定实验原理除去空气中的氧气 方法一、红磷(白磷)燃烧法 方法二、将混合气体通过灼热的铜(如右图所示) 点燃 点燃 点燃 S 或C 或蜡烛 澄清石灰水或稀氢氧化钠溶液 亚硫酸钠

空气中氧气含量的测定氧气

空气中氧气含量的测定、氧气 1.我们已经知道,空气的主要成分是氮气和氧气. 右图是测定空气中氧气含量的实验装置.试回答下列问题: (1)实验过程中,燃烧匙里为什么要盛放过量的红磷? (2)这个实验除了可以得出氧气约占空气体积的l/5的结论外,还可推导出氮气(填“易”或“难”)溶于水和其化学性质(填“活泼”或“不活拨”)的结论. (3)在此实验过程中能否用碳、硫代替红磷?.2.学课外活动小组的同学在查阅资料后知道: 铜丝+氧气氧化铜 因此对空气中的氧气含量的测定实验做了如下改进: 在由两个注射器组成的密闭系统内充有20mL空气(如图所示),然后给装有铜丝的玻璃管加热,同时交替缓慢推动两个注射器的活塞,至玻璃管内的铜丝变黑且较长时间内无进一步变化,停止加热后,待冷却至室温将气体全部推至一个注射器中.请根据你对上述实验的理解回答下面的问题: (1)实验完成后,注射器内空气的体积约减少了,这是因为.(2)在实验过程中,交替缓慢推动两个注射器的目的是 (3)改进后的实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法,你认为造成该实验不够精确的可能原因有.(填序号) ①没有交替缓缓推动两个注射器活塞;②读数时没有冷却至室温; ③加入铜丝量太少;④加入铜丝量太多. 3.某化学小组测定空气中氧气的体积分数.用四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数.反应原理为:2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH(氢氧化钠). 小资料:四硫化钠(Na2S4)与氧气、水反应生成难溶于水的固体硫(S)和易溶于水的氢氧化钠. 【实验过程】 ①取足量的四硫化钠固体加入试管中,再加入适量的水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡.测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h1(如图1所示). ②将该试管插入水中(如图2所示),拔下橡胶塞,观察到,塞紧橡胶塞.将试管取出,倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h2.理论上h2:h1=.

空气中氧气含量的测定 实验专题复习

例题1.将足量的下列物质分别放在燃烧匙上点燃(或灼烧),分别放入四只图2所示装置的广口瓶中,立即塞紧橡皮塞,反应结束待冷却后,打开止水夹,导管中水柱上升最少的是放入哪种物质的装置?()A.铁粉 B.磷 C.木炭 D.镁 解析:铁粉、磷、镁在空气被点燃后,生成物通常呈固态,而木炭燃烧后,虽然消耗了氧气,但是生成了二氧化碳气体,并且二氧化碳气体不能全部溶解于水,所以导管中水柱上升最少的是放木炭。 例题2.某班同学用图3装置测定空气里氧气的含量。先用弹簧夹夹住乳胶管。点燃红磷,伸入瓶中并塞上瓶塞。待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察广口瓶内水面变化情况。实验完毕,甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5,乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的1/5。下列对这两种现象解释合理的是( ) ①甲同学可能使用红磷的量不足,瓶内氧气没有消耗完 ②甲同学可能未塞紧瓶塞,红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内 ③乙同学可能没夹紧弹簧夹,红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出 ④乙同学可能插入燃烧匙太慢,塞紧瓶塞之前,瓶内部分空气受热逸出

A.只有①③ B.只有②④ C.只有①②③ D.只有①②③④ 解析:根据本文开始所述内容可知,对两种现象解释合理的是①②③④。 例题3.某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究: [集体讨论]: (1)讨论后同学们认为,选择的药品既要能消耗氧气,又不会跟空气中的其它成分反应,而且生成物为固体。他们应该选择() A.蜡烛B.红磷C.硫粉

为了充分消耗容器中的氧气,药品的用量应保证。 (2)小组同学共同设计了如图4的两套装置,你认为合理的是(填编号)。 为了确保实验的成功,在装药品之前应该。 [分组实验] 在讨论的基础上,他们分组进行了实验。 [数据分析] 实验结束后,整理数据如下:(注:集气瓶容积为100 mL)

各类基准氧含量

1、氧含量:燃料燃烧后,烟气中含有的多余的自由氧,通常以干基容积百分数来表示。 2、基准氧含量浓度: 《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)规定:指在标准状态下以11%(V/V%)O2(干烟气)作为换算基准换算后的基准含氧量排放浓度。 制定基准氧含量的目的:在固定污染源排气监测中,规定基准氧含量主要是为了消除燃烧设备运行工况差异和人为因素的影响,必须用标准规定的基准氧含量或过量空气系数进行折算,以避免基准氧含量或过量空气系数过小造成“浓缩”,使排放浓度“增加”;或因基准氧含量值或过量空气系数过大造成“稀释”,使排放浓度“降低”造成达标排放的假像。所以只有通过折算为基准氧含量下的排放浓度才能进行合理的评价。 3、基准氧含量换算公式:(大气基准氧含量浓度)=(实测的大气污染物排放浓度)×【21-基准氧含量】÷【21-实测氧含量】 4、平时涉及到的污染标准及其对应的基准氧含量主要有: (1)《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)中: 燃煤锅炉基准氧含量为9%; 燃气、燃油锅炉基准氧含量为3.5%; (2)《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2001)中: 基准氧含量为11%; (3)《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》(GB30485-2013)中: 基准氧含量为10%; (4)《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)中: 基准氧含量为11%; (5)《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2013)中: 水泥窑、窑尾余热利用系统:基准含氧量10%; 独立热源的烘干设备:基准含氧量8%; (6)《炼钢工业大气污染物排放标准》(GB28664-2012)中: 对于石灰窑、白云石窑废气:基准含氧量8%; (7)《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中: 燃煤锅炉基准氧含量为6%; 燃气、燃油锅炉基准氧含量为3%; 燃气轮机组基准氧含量:15%; (7)《陶瓷业排放标准》中:18%

空气中氧气含量测定的实验

空气中氧气含量测定的实验 1、为什么红磷必须过量,红磷熄灭后,瓶内还有没有残余的氧气? 如果红磷的量不足,测得空气中氧气的体积分数偏大还是偏小? 红磷过量,燃烧时才能比较完全地消耗瓶内空气中的氧气,但不能完全消耗,原因是氧气含量低时,红磷在这样的实验条件下不能继续燃烧,所以红磷熄灭后,瓶内仍有少量残余的氧气。 如果红磷的量不足,则不能将集气瓶内空气中的氧气完全反应掉,集气瓶内水面上升不到原剩余空气的体积的1/5,导致测得空气中氧气的体积分数偏小。 2、如果装置的气密性不好,测得氧气的体积分数偏大还是偏小? 装置的气密性不好,当集气瓶内氧气耗尽时,瓶内压强减小,瓶外空气会进入集气瓶内,导致进入水的体积减少,氧气的体积分数偏小。 3、导管事先未注满水,会引起测量结果如何改变? 导管未注满水,燃烧冷却后,进入的水有一部分存在导管中,所以集气瓶内水的体积减少,故氧气的体积减少,测量结果偏低。 4、装置未冷却就打开弹簧夹,测量结果偏高还是偏低? 实验要求只有冷却到室温时,才能打开弹簧夹。这是因为温度较高气体压强较大,进去瓶内水的体积减少,引起测量结果偏低。 5、能否用硫、木炭、铁丝等物质代替红磷? 一般不用。因为硫或木炭燃烧后生成的是二氧化硫或二氧化碳(均为气体),而生成的气体的体积会弥补反应所消耗的氧气的体积,导致测得结果误差加大;而铁丝在空气中难以燃烧,瓶内空气的体积几乎不会变化,因而集气瓶内水面几乎不上升。 6、由以上分析可知,做此实验选择可燃烧时的两个条件: 一是该物质在空气中就能燃烧; 二是该物质燃烧后生成的物质为固体。 7、在分析与探究中,就可能引起测量结果偏低的原因进行了分类详解,可归纳为以下几种可能的原因: ①瓶内仍混有残余的氧气; ②装置漏气; ③红磷量不足,没有将氧气耗尽; ④装置未冷却就打开弹簧夹; ⑤导管未先注满水。

关空气中氧气含量的测定中考试题选萃

关空气中氧气含量的测定中考试题选萃 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

关空气中氧气含量的测定中考试题选萃 1.在“空气中氧气含量的测定”实验探究中,甲生设计了如下实 验方案: 在燃烧匙内盛过量红磷,点燃后立即插入集气瓶内,塞紧橡 皮塞,待红磷火焰熄灭,集气瓶冷却至室温,打开铁夹,水注入 集气瓶。(实验装置如图1所示)回答下列问题: (1)实验过程中,观察到的主要现象是,。反应的化学方程式是。 (2)乙生用上述实验装置测定的结果是:空气中氧气含量与正常值有较明显的偏差,其操作上的原因可能是(要求答出两种): ,。 (3)丙生也设计了一个实验方案,装置和操作同上,只不过用木炭代替了红磷。当木炭停止燃烧,集气瓶冷却至室温,打开铁夹后,水能否进入集气瓶为什么。 (4)若仍然用木炭代替红磷,丙生的实验方案应作何改进,才能保证实验成功(只需答出实验方案中须改进的地方) 。 2.某研究性学习小组设计了如图2所示的装置,探究空气中氧气的体积分数,其中A是底面积为50 cm3、高20cm的圆筒状玻璃容器(带密封盖),上面标有以cm为单位的刻度.B是带刻度的敞口玻璃管(其他辅助装置略)。他们的操作过程如下: a.检查装置的气密性; b.加入水并调整B的高度.使A中的液面至刻度15 cm处; c.将过量的铜粉平铺在惰性电热板上。盖紧密封盖; d.通电加热铜粉,待充分反应后.冷却到原来的状况,调整B的高度使容器A、B 中的液面保持水平,记录液面刻度。(注:A容器内固态物质所占的体积忽略不计) (1)在操作a中检查装置气密性的方法是_____________________________。 (2)在上述实验中,下列物质不能代替铜粉的是____________ (填字母)。 A.红磷 B.木炭 C.铁粉 (3)往操作d结束时,装置A中液面的刻度约为___________cm(填整数)。如果在操作d结束时,装置A中液面刻度在11cm处.则实验结果比理论值_____ (填“偏大”或“偏小”)。 (4)该小组中有同学提出,用木炭代替铜粉也能测定空气中氧气的体积分数.只要将水换成一种溶液,则该溶液是_____________,其原因是(用化学方程式表示) _______________________________。 3.(2006年淮安市第29题)小明和小芳在讨论“能否用蜡烛燃烧法来粗略测定空气中氧气的含量”这一问题时,小芳认为:通过右图3装置,用蜡烛燃烧法测得空气中氧气的含量会_________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。她根据蜡烛燃烧产物的特点阐述了自己的理由: _______________________________________________________,并用图3装置进行实验,证实了自己的结论。(注:本题实验中装置的气密性良好,水槽中的液体是水) 小明认真分析了小芳的实验结果后,进行了如下探究: [提出问题]导致小芳这一实验结果还有其它原因吗 [实验探究]小明设计了图4装置,进行以下操作:

空气中氧气含量

测定空气中氧气含量的几种常见装置 江苏省连云港市朐山中学赵美荣 序号装置实验操作 图 1 用凸透镜将太阳光聚焦到白磷,使白磷燃烧,一 段时间后,白磷燃烧。 燃烧完毕,待冷却至室温,打开弹簧夹,烧杯中 的水倒吸进入瓶内。 图 2 闭合电源开关,电阻丝发热,温度达到40℃时白 磷燃烧,产生大量白烟。 装置冷却后,由于左侧中氧气被消耗,气体压强 减小,水会在左侧中上升,且上升到1刻度处。 图 3 先关闭弹簧夹a,将螺旋状的铜丝在酒精灯的灼烧 后迅速插入大试管,接触试管底部的过量的白磷, 然后立即塞紧橡皮塞。 由于白磷的着火点低,白磷燃烧,产生大量的白 烟。 燃烧完毕,待冷却至室温,打开弹簧夹,烧杯中 的水倒吸进入瓶内。 图 4 用水浴加热的办法使白磷燃烧,足以使白磷着火 燃烧。 燃烧完毕,待冷却至室温,打开弹簧夹,烧杯中 的水倒吸进入瓶内。 图5 在一封闭的试管内放一颗白磷,用酒精灯微微加热白磷,白磷燃烧,有大量白烟生成,注射器被推向外侧(右侧)。 待装置冷却,注射器逐渐向内侧(左侧)移动,根据注射器停止时的位置,确定空气中氧气的体积。

图6 在一端封闭的粗玻璃管内放一颗白磷,用胶塞塞住,并推入到玻璃管中部,记下位置。 用酒精灯微微加热白磷,白磷燃烧,有大量白烟生成,胶塞被推向外侧(右侧)。 待装置冷却,胶塞逐渐向内侧(左侧)移动,根据胶塞停止时的位置,确定空气中氧气的体积。 图 7 用生石灰和水反应时放出的热量使白磷燃烧。 烧杯上方玻璃管(预先固定好)中部有一可左右滑 动的活塞,活塞左端管内密封有空气,活塞右端 的玻璃管口跟空气连通,实验开始前活塞处在刻 度5 cm处。 图8 在一个耐热活塞的底部放一小块(足量)白磷,然后迅速将活塞下压,使空气内能增大,温度达到40℃。 白磷燃烧,产生大量白烟,冷却至原来温度时,松开手,活塞最终将回到刻度4处。 图 10 在一玻璃管的两端,通过橡皮塞装上两只注射器, 玻璃管内装几团细的铜丝,把一个注射器内的空 气体积调到50mL的位置,另一只注射器不留空气 加热玻璃管的铜丝部位。 待铜丝被灼热后,把注射管缓慢地以2~3次/分的 速度左右推动。 大约3~4min之后停止加热。待玻璃管冷却至室温 后,注射器内空气减少。 图11 在滴管中盛适量的氢氧化钠溶液。将燃着的硫粉迅速插入集气瓶内,硫粉燃烧,发出淡蓝色的火焰。 燃烧完毕,待冷却至室温,打开弹簧夹,烧杯中的水倒吸进入瓶内。

空气中氧气含量测定仪器总结

空气中氧气含量测定 1、空气的主要成分和组成: 2、测定空气中氧气的含量 (1)实验原理:红磷燃烧,消耗瓶内氧气,瓶内压强减小,水进入集气瓶。 化学方程式:4P + 5O 2 ===== 2P 2O 5 (2)实验现象:①红磷燃烧时产生大量白烟; ②装置冷却后烧杯中的水沿导管进入集气瓶里,集气瓶内水面上升了约1/5体积。 (3)实验结论: O 2约占空气体积的1/5 (4)实验注意事项: ①装置不能漏气; ②红磷要过量;③待装置冷却到室温后,再打开弹簧夹。 (5)实验探究:①液面上升小于1/5原因: A. 红磷量不足,使瓶内氧气未耗尽; B. 瓶塞未塞紧,使外界空气进入瓶内; C. 未冷却至室温就打开瓶塞,使进入瓶内水的体积减少。 ② 能否用铁、铝代替红磷?不能 原因:铁、铝不能在空气中燃烧 能否用碳、硫代替红磷?不能 原因:产物是气体,不能产生压强差 (6)水的作用:降温 (7)根据本实验推测氮气的性质: 1.氮气不溶于水 2.氮气不能燃烧也不支持燃烧。 点燃

C 空气中氧气含量测定仪器总结 保证实验成功的关键是:①装置不漏气,只有装置气密性良好才能使得反应后装置内的压强显著减小,水才能进入到广口瓶中。②红磷足量才能将氧气消耗完,测量结果才准确。③火焰熄灭后待装置冷却后再打开弹簧夹,否则由于热胀冷缩缘故会使测量结果不准确。④红磷不能使用硫磺、木炭来代替,因为硫磺、木炭燃烧后生成的二氧化硫、二氧化碳为气体,不能使装置内气体压强显著减小。 例:用来测定空气成分的方法很多, 右图所示的是某同学利用右图装置测定空气中氧气的含量,实验过程是: ? 第一步:将集气瓶容积划分为五等份,并做好标记。 ? 第二步:点燃燃烧匙内的红磷,伸入集气瓶中并把塞子塞紧。 ? 第三步:待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,发现水被吸 ? 入集气瓶中,进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。 ? 请回答下列问题: ? (1)集气瓶中剩余的气体主要是 。 ? (2)实验完毕,若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5,你认为导致这一结果的原因可能 ? ? 是 、 你认为改进后的优点是:

氮气中含氧量的测定

氮气中含氧量的检测规程 1主题内容与适用范围: 本规程规定了氮气中氧含量的测定方法,通过分析及时了解产品质量,并且了解精馏塔的工作情况,也是做物料平衡计算的依据。 本规程适用于污氮气、污液氮含氧量的测定。 2方法原理 用焦性没食子酸碱性溶液的吸收法进行测定。样品氮气中氧被焦性没食子酸碱性溶液吸收,根据样品气体体积减少量读出氧含量,其反应为: 2C 6H 3(OK) 3+1/2O 2(OK) 3C 6H 2-C 6H 2(OK) 3+H 2O3试剂和溶液: 焦性没食子酸:分析纯; 氢氧化钾:分析纯;

硫酸:化学纯,5%(质量分数)水溶液; 甲基橙:分析纯0.1%(质量分数)水溶液; 液体石腊; 蒸馏水; 氯化钠:化学纯,饱和溶液; 吸收溶液:称取60g氢氧化钾,溶于40ml蒸馏水中,冷至室温。称取20g 焦性没食子酸,溶于100ml蒸馏水中。将上述两种溶液按1:1体积比混合均匀;封闭溶液:在氯化钠饱和溶液中,分别加入0.5%硫酸和0.1%甲基橙溶液3—5滴。 4仪器:奥氏气体分析器: 5准备工作: 1 5.1将仪器活塞洗净擦干,涂上少量活塞脂。 5.2吸收瓶中装入焦性没食子酸碱性溶液,液面用适量液体石腊封闭。 5.3套管中装满水,仪器用胶管连接后,从水准瓶加入封闭液。 5.4检查仪器气密性:将量气管和吸收瓶充满相应溶液至标线,关闭活塞,放低水准瓶,使仪器中形成负压。如仪器气密性好则量气管液面不应连续降低,吸收瓶液面不应连续升高。 6测定步骤: 6.1举高水准瓶,将量气管残气全部排出直至水封液从取样口溢出。 6.2取被分析气体30~50ml,清洗仪器管道2~3次后,于量气管中吸入稍多于100ml的分析气体,旋转三通活塞,使量气管和大气相通排出多余气体,将封闭液液面调至零刻度,关闭三通活塞。

空气中氧气含量的测定

空气中氧气含量的测定 空气中氧气含量的测定实验是一个基础而重要的实验,该实验的探究目的旨在通过实验操作、实验现象的观察得出相关的结论。此类题往往要求根据实验操作不当带来的问题加以讨论并利用有效方式加以解决,在解决问题的过程中 培养各种思维能力。 例题 按右图组装仪器,关闭止水夹。请回答下列问题: (1)电热棒接通电源后,集气瓶中的现象是 。 (2)红磷燃烧一段时间后,自动熄灭了,你认为原因 是 。 (3)冷却后,松开止水夹,你观察到的现象为 。 解析 本题主要考查通过燃烧法测定空气中氧气的含量。描述实验现象时要注意语言的准确性,注意“烟”与“雾”的区别,并且不能将实验结论与实验现象相互混淆;分析红磷燃烧一段时间后自动熄灭的原因时,要结合实验原理进行解答。 参考答案 (1)红磷开始燃烧,产生白烟,随后火焰减小并慢慢熄灭(2)集气瓶内的氧气已消耗完 (3)烧杯里的水倒吸到集气瓶内(或烧杯的水面下降),集气瓶中的水约占集气瓶容积的5 1 变式题 按右图组装仪器,关闭止水夹,通电使红磷燃烧。 请回答下列问题: (1)进入集气瓶内的水不足5 1的原因是 。 (2)采用电热棒加热的优点是 。 (3)假如用木炭代替红磷,利用该装置进行实验,能否取得成功?为什 么? 。 解析 本题是在原题的基础上进行的变式。进入集气瓶内的水不足5 1,原因可能是装置内氧气没有消耗完,即反应物的量不足;或未冷却到室温就打开止水夹,装置的气密性不好等。对照教材实验装置我们可以发现,使用电热棒后,就形成了一个密闭体系,避免红磷点燃后再塞胶塞时,使装置内气体受热膨胀逸出,影响实验结果的测定。选择反应物时,除了要消耗装置内的氧气外,还得在反应后使装置内外形成压强差,故反应物一般为固体,且只与氧气反应,反应后生成固体。 参考答案 (1)红磷量不足(或) (2)形成密闭体系,使实验结果更准确;避免五氧化二磷散逸到空气中造成空气污染 (3)不能。因为燃烧产生二氧化碳气体,无法使密闭装置内外形成压强差 拓展题 在测定空气中氧气含量的实验中,小强采用 了右图所示装置:在由两个注射器组成的密闭系统中留有 25 mL 空气,给装有细铜丝的玻璃管加热,同时交替缓慢 推动两个注射器活塞,至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热,待冷却至室温,将气体全部推至 电热棒 足量

测定空气中氧气含量的装置(全)

测定空气中氧气含量的常见的装置(全)省特级教师美荣 序号装置实验操作 图1 用凸透镜将太聚焦到白磷,使白磷燃烧,一段时间后,白磷燃烧。 燃烧完毕,待冷却至室温,打开弹簧夹,烧杯中的水倒吸进入瓶。 图2 闭合电源开关,电阻丝发热,温度达到40 ℃时白磷燃烧,产生大量白烟。 装置冷却后,由于左侧中氧气被消耗,气体压强减小,水会在左侧中上升,且上升到1刻度处。 图3 先关闭弹簧夹a,将螺旋状的铜丝在酒精灯的灼烧后迅速插入大试管,接触试管底部的过量的白磷,然后立即塞紧橡皮塞。

由于白磷的着火点低,白磷燃烧,产生大量的白烟。 燃烧完毕,待冷却至室温,打开弹簧夹,烧杯中的水倒吸进入瓶。 图4 用水浴加热的办法使白磷燃烧,足以使白磷着火燃烧。 燃烧完毕,待冷却至室温,打开弹簧夹,烧杯中的水倒吸进入瓶。 图5 在一封闭的试管放一颗白磷,用酒精灯微微加热白磷,白磷燃烧,有大量白烟生成,注射器被推向外侧(右侧)。 待装置冷却,注射器逐渐向侧(左侧)移动,根据注射器停止时的位置,确定空气中氧气的体积。

图6 在一端封闭的粗玻璃管放一颗白磷,用胶塞塞住,并推入到玻璃管中部,记下位置。 用酒精灯微微加热白磷,白磷燃烧,有大量白烟生成,胶塞被推向外侧(右侧)。 待装置冷却,胶塞逐渐向侧(左侧)移动,根据胶塞停止时的位置,确定空气中氧气的体积。 图7 用生石灰和水反应时放出的热量使白磷燃烧。 烧杯上方玻璃管(预先固定好)中部有一可左右滑动的活塞,活塞左端管密封有空气,活塞右端的玻璃管口跟空气连通,实验开始前活塞处在刻度5 cm处。

图8 在一个耐热活塞的底部放一小块(足量)白磷,然后迅速将活塞下压,使空气能增大,温度达到40℃。 白磷燃烧,产生大量白烟,冷却至原来温度时,松开手,活塞最终将回到刻度4处。 图10 在一玻璃管的两端,通过橡皮塞装上两只注射器,玻璃管装几团细的铜丝,把一个注射器的空气体积调到50mL的位置,另一只注射器不留空气加热玻璃管的铜丝部位。 待铜丝被灼热后,把注射管缓慢地以2~3次/分的速度左右推动。 大约3~4min之后停止加热。待玻璃管冷却至室温后,注射器空气减少。

TGS2602空气质量传感器(日本费加罗FIGARO)

TGS2602 用于空气污染物检测的气体传感器 * 对VOC 与气味有高灵敏度* 低功耗 * 对污染空气有高灵敏度* 使用寿命长* 应用电路简单* 体积小 特点: 应用: 敏感素子由集成的加热器以及在氧化铝基板上的金属氧化物半导体构成。如果空气中存在对象检测气体,该气体的浓度越高传感器的电导率也会越高。仅用简单的电路,就可以将电导率的变化转换成与该气体浓度相对应的信号输出。 TGS2602对低浓度气味的气体具有很高的灵敏度,这样还可以对办公室与家庭环境中的废弃物所产生的氨、硫化氢等气体进行检测。该传感器还对木材精加工与建材产品中的VOC 挥发性气体如甲苯有很高的灵敏度。由于实现了小型化,加热器电流仅需56mA ,外壳采用标准的TO-5金属封装。 下图所示为典型的灵敏度特性曲线,均在我公司的标准试验条件下(参见背面)测出。 纵坐标表示传感器电阻比 Rs/Ro ,Rs 与Ro 的定义如下: Rs = 各种浓度气体中的传感器电阻值 下图所示为受温度、湿度影响的典型特性曲线。 纵坐标表示传感器电阻比 Rs/Ro ,Rs 与Ro 的定义如下: Rs = 传感器在清洁空气中各种温/湿度下的电阻值Ro = 传感器在清洁空气中, 温/湿度为20°C / 65% R.H.时的电阻值灵敏度特性: 温/湿度特性: 重要提示: 费加罗传感器的使用条件将因不同客户的具体运用不同而不同。费加罗强烈建议在使用前咨询我们的技术人员,尤其是当客户的检测对象气体不在列表范围时,对于未经费加罗专业测试的任何使用,费加罗不承担任何责任。 * 空气清新机控制* 通风控制 * 空气质量监测* VOC 监视器* 气味监视器 R s /R o R s /R o

可燃性气体含氧量安全限值的探讨

可燃性气体含氧量安全限值的探讨* 万成略** 汪莉*** (冶金部安全环保研究院)(北京科技大学) 【摘要】:焦炉煤气的安全含氧量目前存在一些异议,由此,提出如何确定可燃性气体氧含量安全限值的问题。本文提出了惰性气体对氧含量安全限值的影响。探讨了化学计算法和作图法对可燃性气体氧含量的简单确定,用此方法确定焦炉煤气的氧含量安全限值为4%。本文认为,焦炉煤气的安全氧含量可适当放宽,以2% 为参考值。 【关键词】可燃性气体氧含量安全限值 论述可燃性气体燃烧和爆炸的很多文献都提到燃烧和爆炸的三要素,即:可燃性气体处于一定的浓度范围,最低浓度以上的氧气需求,具有最小温度、能量、持续时间的点火源。工业生产中将可燃性气体的含氧量作为重要的控制指标。如GB6222—86《工业企业煤气安全规程》规定:发生炉煤气的含氧量大于1%时,禁止并入网路,水煤气含氧量达到0.8%时、高炉煤气含氧量达到1%时,立即切断电除尘器;转炉煤气含氧量达到2%时,立即停止回收。对于焦炉煤气,GB6222—86《工业企业煤气安全规程》和GB12710—92《焦化安全规程》都规定焦炉煤气含氧量达到1%时,电除尘器切断电源。然而可燃性气体安全含氧量控制到多少才是合适的,一直存在争论。文献[1、2、3]就认为焦炉煤气安全含氧量为1%定得太高,他们推算出焦炉煤气含氧量在14.7%之前不会发生爆炸。本文就可燃性气体含氧量安全限值的有关问题作如下探讨。 一、可燃性气体燃烧或爆炸含氧量限值的差异 文献[1、2、3]从焦炉煤气在空气中的爆炸下限为5.5%,爆炸上限为30%,推算出此时的空气浓度分别为94.5%和70%,按照空气中氧气的浓度为20.95%,而得出焦炉煤气爆炸下限时的氧含量为19.85%,爆炸上限时的氧含量为14.7%。然而,事实上,可燃性气体的含氧量安全限值却表明其不能这样简单推算。文献[4]列出部分气体不发生爆炸时的含氧量安全限值(表1),可见在不同惰性气体中含氧量安全限值不同,有的气体差别较大。文献[5]认为,加入的惰性气体的惰化作用与热容有关,二氧化碳比氮气更为有效。 下移许多。表2列出部分气体在空气中和氧气中的爆炸极限,可见空气中氮气的惰化作用。——————————— * 冶金部基础研究项目资助 ** 高级工程师 *** 副研究员

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