計算機控制硫醇硫測定儀的開發應用

李忠仁 張和清 趙立志 李輝

［摘要］ 滴定法規定了用電位滴定法測定無硫化氫的噴氣燃料、汽油、煤油和輕柴油中的硫醇硫，目前，一些煉油企業都是采用手動方法滴定，滴定過程人為誤差非常大，重復性比較差；分析方法的儀器化自動化是分析檢測的趨勢。本硫醇硫滴定儀由滴定主機（主要是滴定傳動機構、電位采集、滴定控制、終點判斷電路板）和進口滴定管和陶瓷防腐電磁閥及PC機三部分組成，在應用軟件的支持下，主機能實現自動滴定、自動補液、自動判斷滴定終點，計算出硫醇硫的含量。

［關鍵詞］ 點位采集； 計算機控制； 自動滴定； 自動補液； 自動判斷； 自動出結果

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2012 . 06. 037

［中圖分類號］F272.3；TP399［文獻標識碼］A［文章編號］1673 - 0194（2012）06- 0079- 02

１工作原理

用１２位Ａ／Ｄ采集電極信號，傳至單片機８９Ｃ５２，當樣品加入后啟動自動滴定，軟件實時采集滴定池電極電位，并進行微分運算，當設定的滴定體積結束時，微機會計算出電位變化最大的點為滴定突躍點，此點用掉滴定劑體積經計算即可得到硫醇硫的濃度。

基于本思想開發的儀器要具備以下特點：

（１） 自動清洗、自動補液、定值加液、機電有機地結合在一起。

（２） 多參數設定與修正，使得不同種類的樣品分析變得簡便、快捷、分析時間更短，結果更精確。

２可達到的技術指標

（１） 電位測量范圍：（０～±１９９９．５）ｍＶ；

（２） 電子單元基本誤差：滿讀數的０．１％±０．５ｍＶ；

３分析控制軟件說明

（１） 界面如下：采用了Ｗｉｎｄｏｗｓ常用風格，主界面分為標題區（頂行漸變區域“硫醇硫測定儀”）、主菜單區（第二行有“文件（Ｆ）…”等菜單的地方）、圖標功能區（第三行，點擊圖標可實現與菜單相同的功能）、繪圖區（坐標區及采集數據和滴定體積數）、狀態欄（最低行，顯示系統的工作狀態及一些設置參數和測量時間）、右側藍框內將顯示測量結果后的“終點電位”、“終點體積”、“樣品濃度”。

（２） 對照圖１，灰線為電位滴定曲線，黑線為其微分曲線，其尖鋒為微分最高點，也是電位拐點。此點即為滴定終點。

（3） 圖２為分析軟件中相應工作參數設定表可以滿足多種分析需要，可根據ＧＢ／Ｔ１７９２方法要求設定相應分析參數，適用性特別強，分析前可以隨時調整參數。

４試驗部分

（１） 將活化好的玻璃ｐＨ電極（在去離子水中浸泡２４小時以上）的連頭連接到主機后面板的參比電極插座；電極插入到燒杯蓋上的插孔里。

（２） 將硫醇硫電極的連接頭連接到主機后面板上的指示電極插座；電極插入到燒杯蓋上的插孔里。

（３） 將９０２型鉑電極的連接頭連接到主機后面板上的輔助電極接線柱；電極插入到燒杯蓋上的插孔里。

（４） 將滴定頭固定到電極插入到燒杯上的插孔里。

（５） 將配制好的滴定溶劑注入專用試劑瓶（棕色）中，并將吸液管與之連接。

（６） 打開電源，啟動應用軟件，先聯機再單擊“取樣”，使滴定管中注滿滴定溶劑（注意：應排除氣泡）。

（７） 設定相應分析參數，開始測定。

（８） 結果計算

試樣中的硫醇硫含量Ｘ［％（ｍ／ｍ）］ ＝ （Ｖ · Ｃ × ３．２０６）／ｍ

式中，Ｖ——達到終點所消耗的硝酸銀醇標準溶液體積，ｍＬ

Ｃ——硝酸銀醇標準溶液的摩爾濃度，ｍｏｌ／Ｌ

ｍ——所用試樣的質量，ｇ；

３．２０６——方法常數，１００乘以硫醇中硫的毫克原子量，ｇ。

５數據分析

取多個航煤樣品進行對比分析見表１。

從試驗數據分析來看自動測定儀測得結果和手動分析方法沒有明顯區別，而且自動測定儀分析結果重復性要高于手動分析。操作條件也完全符合ＧＢ／Ｔ １７９２規程要求。

６應用自動滴定測量系統時應對以下幾點加以注意

（１） 微機與自動滴定測量系統之間連接時，必須在微機與滴定系統關機的情況下進行。

（２） 自動滴定測量系統在使用前，或在環境溫度變化較大，或要求有較高的發送精度時，必須首先對滴定管精度加以校正。

（３） 計算機中的軟件不得隨便更改和刪除，否則會造成系統不能正常工作。

（４） 在滴定時，滴定管的管道中不應該有氣泡放出，同時要求攪拌均勻，否則容易出現假終點。在出現假終點時，可以單擊功能鍵，用調整終點、繼續滴定和人工添加終點等功能來處理。

（５） 當所要的Ｓ形滴定曲線已經出現，但由于某種原因不能自動判別終點時，可以單擊功能鍵，用人工添加終點功能求出滴定結果。

７結束語

分析測定的自動化，提高了分析測試精度，避免了因人為因素造成的分析數據誤差，應用到實際分析中既保證了分析數據的準確又降低了分析人員的工作強度。