定硫儀由空氣凈化裝置、控制器、燃燒爐、電解池和攪拌器等部分組成。 主要用于測定煤炭、鋼鐵和各種礦物中的全硫含量，是煤炭、電力、化工、建材、冶金、地質勘探、商檢、環保檢測等部門實驗室的優選必備儀器。

分析原理

煤樣在 1150 ℃高溫條件下在凈化過的空氣流中燃燒，煤中各種形態的硫均被燃燒分解出來，被空氣流帶到電解池內與水化合生成 H2SO3 ，由于其破壞了電解池內原有的碘 - 碘離子對的動態平衡，儀器便立即輸出電流電解碘化鉀溶液生成碘，去恢復原來的動態平衡，也就是 GB/T214-1996 中的庫侖滴定。具體恢復到原來的動態平衡所耗用了多少電流，是與煤樣中燃燒分解硫的多少有直接關系的，它可由微處理器測量并計算出來，故而我們可以得出煤中的全硫含量。

煤樣在 1150℃高溫條件下于凈化過的空氣流中燃燒，煤中各種形態的硫均被燃燒分解為SO 2 和少量SO 3 而逸出。反應如下;

煤（有機物）+O2 → CO2 ↑+ H 2 O + SO2 ↑+ CI2 ↑+ ……

4FeS 2 + 11O 2 → 2Fe 2 O3 + 8SO 2 ↑

2ΜSO4 → 2ΜO + 2SO 2 ↑+ O2 ↑ （Μ指金屬元素）

2SO 2 + O 2 → 2SO 3 ↑

生成的SO 2 和少量SO3 被空氣流帶到電解池內，與水化合生成H 2 SO 3 和少量H2 SO 4 ，破壞了碘-碘化鉀電對的電位平衡，儀器便立即以自動電解碘化鉀溶解生成的碘來氧化滴定H 2 SO 3 。反應式為;

陽極;2I - –2e→I 2

陰極;2H + + 2e → H 2

碘氧化 H 2 SO 3 反應式為:I 2 + H 2 SO 3 + H 2 O → 2I - + H 2 SO4 + 2H +

電解產生碘所耗用的電量，由控制器采集并計算出相應的含硫毫克數。煤樣所含硫的毫克數除以煤樣的重量(毫克)即可計算出煤中全硫含量(%)。

定法原理

根據庫侖滴定法原理，煤樣在1150℃高溫條件及催化劑的作用下，在凈化過的空氣流中燃燒，煤中各種形態的硫均被燃燒分解為SO2和少量SO3氣體，而被凈化過的空氣流帶到電解池內，生成H2SO3或少量H2SO4，H2SO3立即被電解液中的I2(Br2)氧化成H2SO4，結果溶液中的I2(Br2)減少而I(Br)增加，破壞了電解液的平衡狀態，指示電極間的電位升高，儀器自動判斷啟動電解，并根據指示電極上的電位高低，控制與之對應的電解電流的大小與時間，使電解電極上生成的I2(Br2)與H2SO3反應所消耗的數量相等，從而使電解液重新回到平衡狀態，重復些過程，直到試驗結束。儀器根據對電解產生I2(Br2)所耗用電量的積分，再根據法拉弟電解定律計算試樣中全硫的含量。

使用方法

使用步驟

一。 電解液的配制:碘化鉀 5 克，溴化鉀 5 克，溶入 250~300ml 的蒸流水 中，然后加入 10ml 冰醋酸(冰乙酸)電解液可重復使用，當電解液的 PH 值應為 1~2 之間，當 ph 值<1 或混濁不清時應更新配制電解液。

2 打開前電解窗，將電解液裝入電解池內。

3 打開主機電源(電源開關在儀器的后左下方)

4 按下操作面板上的升溫鍵，儀器將自動升溫至 1150℃。

5 按下攪拌鍵，攪拌器自動升速，氣泵自動開啟，這時要檢查氣路是否 正常，將抽氣流量調節至 1000ml/min,用手緊捏電解池上方進氣管時，如 果抽氣流量計下懸浮粒子降到底部，則表示空氣凈化系統不漏氣，否則 檢查漏氣部位。

6 試樣稱量前的準備工作:在試樣稱量前，應盡可能地將試樣瓶內的煤 樣混和均勻，可用手握住帶蓋的試樣瓶上方，自上而下做園周運動，切 勿上下搖動。試樣的充分混合是確保試驗結果的重要因素。

7 稱取煤樣(50mg±0.2mg)保持小數后一位(50.0mg),并在上面覆蓋 一層三氧化鎢以防止爆燃。

8 按下電解鍵后，按返回鍵，瓷盤托板自動打開，送樣棒自動送出儀器 右外側。

9 送樣棒復位后，按清零鍵，再將試樣重量鍵入。

10 試驗日期的鍵入:按動日期鍵，鍵入 2005 后再按一次日期鍵，鍵入 0820。注意月份和日期均須鍵入兩位數。這時的打印日期為 2005 年 8 月 20 日，若忘記輸入日期，打印結果為????年??月??日。

11 將裝有煤樣的瓷舟放入托板上后，按啟動鍵，儀器便自動進入測試工 作狀態。

12 按以上方法先做一到兩個廢樣后，便可進入做正樣的狀態。每次測試 完畢后，便自動打印出測試結果。清零后，從復以下測試過程。

13 測試工作完成后，按啟送樣鍵，再按返回鍵，送樣棒會自動退入機體 內，到位后，關閉送樣板。按啟攪拌鍵，升溫鍵關掉電源開關。

實驗步驟

(1)開電源開關，儀器將控制爐體自動升溫。

(2)打開定硫儀氣泵開關，檢查是否漏氣。再將氣體流量調節到1000mL/min左右。打開攪拌器開關，看轉速是否合適。

(3)待爐溫升到1050℃時，打開電解開關，按[2/電解]鍵，觀察電解電壓是否大于35mv，如小于35mv需做廢樣平衡電解液，直至電解電壓大于35mv或作出非零結果。

(4)在瓷舟上稱取50毫克左右的煤樣，上面覆蓋一薄層三氧化鎢(或三氧化二鎢)，將瓷舟放入石英托盤上，按[啟動]鍵，鍵入三位數樣重，再按一下[啟動]鍵，試驗開始。

試驗開始后，分別在500℃和1150℃處停留，停留時間按設定輸入時間和煤樣燃燒完全時的時間來確定，試樣經燃燒后，庫侖滴定自動進行，整個試驗過程將由程序執行，待石英托盤和瓷舟返回原位，打印機打出結果，試驗完畢。當做完平行樣后，需要打印報表時，請重新輸入樣號，自動打印報表。

定硫儀試驗完畢后，關閉電解開關，放出電解液，并用蒸餾水清洗電解池，然后關閉凈化裝置。

定硫儀試驗連續進行，如中間間隔時間較長，在試驗前需加燒一個廢樣。

使用要求

1、開啟電源:按下電源開關，通電后儀器進行自檢，自檢通過后自動升溫。

2、當爐溫升到1100℃時，啟動載氣系統，檢查氣密性。方法如下:用止血夾夾住電 解池的進氣管和放液管，此時應看到氣體流量計浮子慢慢下降，如降到500ml/min 以下表示合格，否則應檢查并解決問題后方可繼續做實驗。

3、接著打開放液管和止血夾，把電解液吸入電解池，電解液吸入電解池，電解液一 般不超過電極片上端2厘米。調整攪拌速度(在攪拌子不失步的情況下，攪拌速度 快一些較好)，實驗過程中不允許改變攪拌速度，否則此次實驗無效。調節 流量計，使氣流為1000ml/min左右，在實驗過程中應經常觀察氣流量，如過低則 應調整。

4、當爐溫升到1150℃時，即可開始做實驗。在測正式樣前必須先做1-3個廢樣。如果 電解液長時間不用，顏色很深，用硫含量較高的煤做廢樣，直到結果不為零 且電解液顏色變淺為止，做廢樣目的是使電解液達到儀器所要求的平衡狀態。一 批試樣連續做完，如中間間斷比較長的時間(半小時以上)，為確保準確 度，在繼續實驗前加做一個廢樣。

5、實驗結束后，關閉載氣系統，放出電解液，并用蒸餾水清洗電解池。

6、返回主菜單，有自動關機作用的儀器使用自動關機，其他型號的定硫儀則關閉電 源開關，下班前關閉總電源。

1、凈化器:流量計指示應在 0.8~~1.2 之間。若氣密性下降，重點應檢查以下部件:氣泵、流量計、玻璃管、橡膠管和氣路連接。

(1). 流量計:其進、出氣口由于和干燥管相連，可能被干燥管內的硅膠顆粒阻塞氣路，而使氣流量不穩，或調不到規定流量;其內部如果進入液體或進入粉塵和潮氣結合，將給小浮子造成很大阻力，也造成流量不穩或無法調節;其本身的損壞如內部氣路密閉不嚴，針形閥也造成流量不可調或不穩。

(2) 玻璃管:其下兩端應填充脫酯棉。分別遮蔽上下兩個氣孔，使其內容物不致吸入連接管道內，阻塞氣路。其本身如有小裂紋，可用專用膠密封，硅膠一旦全部變色，要及時更換。

(3) 氣泵:其原理是內部由電磁作用帶動兩個皮碗作往復運動，產生空氣動力。其發生故障一般都是兩個皮碗破裂所致。皮碗破裂，則抽力下降，表現為流量計浮子一直往下掉，流量不穩，與 1 、 2 表現一樣。

(4) 橡膠管:容易老化，造成系統漏氣，流量不穩。

以上故障的表現都一樣，每次試驗都要進行的檢漏工作都是針對它們的(當然另外也包括電解池)反映到做樣結果上，都是使測定結果不穩定，忽高忽低。

2、電解池:

(1) 電解池的上蓋要旋緊，密封圈老化，各個進出孔處 開膠，都是造成漏氣的原因。

(2) 電解池內四個極片，兩個小的一組，為指示電極 兩個大的一組，為電解電極。指示電極起感受電解液滴定情況并進而控制電解電極進行滴定的作用。如果任一個電極出毛病，都將造成實驗無法進行。所以一定要保證四個極片表面的潔凈，其封膠處不得開裂。

若指示電極極片與其引線斷開(如封膠開裂時)將造成電解電極持續電解，不能停止。電解液發紅，屏幕飛快計數(即使不放煤樣)，其表面粘污也是這樣現象:若電解電極極片與其引線斷開，將造成做樣時電解液越來越白，但屏幕始終不計數，即相當于電解開關關閉狀態。其表面粘污則表現為電解遲頓，即液體很白時電解才突然開通，測定結果嚴重偏低且不穩定。

處理辦法:對表面粘污的，可做清潔處理。對開膠導致斷開的，可將殘膠剔除，取下與極片相連的塑料管，清洗其內壁，更換已腐蝕的引線部分，重新焊接，封膠，不可將裂口封膠了事，因其內部可能已積存電解液，引線已被腐蝕，與極片不導通。

(3) 電解池的引出線插頭及機器上插座，日久氧化，松動所造成 的故障現象與極片受污染或開路一樣，可將插頭鍍上一薄層焊錫，除去其氧化層增加插頭與插座的緊密性，也可將引線直接接焊至機內相應點。

3、攪拌器:其原理是利用旋轉的磁場，帶動電解池內的磁力攪拌棒旋轉。若攪拌器磁場減弱或其電機轉速減慢，則相應地造成攪拌速度減慢。攪拌棒的磁力消退，是造成攪拌失步現象的常見原因，可更換之或對其充磁。攪拌速度越快，越有利于 SO2 水合物的均勻滴定，攪拌速度過低也測定結果不理想的一個原因，實驗中攪拌器若停轉，則即發生過電解現象。

4、燃燒爐:

(1) 熱電偶的正確安裝很重要，向下插到碰到硅碳管后回退2mm. 離的越遠，則儀器顯示值低于實際爐溫遲遲升不到設定溫度(實際爐溫早已達到)或者升到設定℃后，控制精度不好，在控溫點上下幾十甚至上百度的波動:如果熱電偶碰在硅碳管上，則當升到高溫時，會有漏電流由硅碳管竄入機內，使顯示溫度大幅度波動，直線下掉甚至出現負溫度(要與熱電偶接返造成的溫度下降出現負溫度區分開)，嚴重的擊壞儀器溫度部分電路。控溫異常，爐溫過高(遠高于 1050 ℃)的現象是:向爐膛內看，已不是正常的紅光，而是已經發白，往往造成石英舟與異徑管粘連，嚴重的有異徑管燒彎，異徑管與硅碳管粘連現象，如果送入煤樣，退出時會發現煤灰已熔化在瓷舟上，無法刮掉，可視實際情況調整熱電偶位置或調整設定溫度。如果熱電偶未接好或其內部斷路，則儀器顯示 1 ，表示超量程:如果熱電偶短路，則儀器始終顯示室溫。

(2) 異徑管是試樣的密閉燃燒室，保證燃燒產生的 SO2 氣體在氣泵作用下全部進入電解池。如其有裂紋或斷裂，將會造成含硫氣體外逸，使測定結果嚴重偏低且不穩定，異徑管處于高溫下，又隱蔽于爐體內，故斷裂處較隱蔽，感覺異常時可松開爐口的緊固螺絲，將其抽出檢查。

(3) 硅碳管調試時以 10 Ω為佳值。其阻值過大或過小，都將造成大加熱電流變小，其自然老化后，阻值將會變大。表現為升溫時間變長或升不到設定溫度:此時爐流模擬顯示燈不能達到 9 或 10 燈亮位置。處理辦法一般以更換為好，判定時可量其阻值情況。