星１世纪材料高速分析
第一届全国高速分析学术交流会论文集
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同 效变色二氧化碳吸收剂的研制和应用
何焕南，俞伯华。竺建英。俞伯岐
（上海广绍冶金科技有限公司，上海２００４３６）
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二氧化碳是自然界最重要的气体之一。在宇航、潜水、医药、化工、微电子、食品、农业、冶金等领域都需 要去除和检测气体中的二氧化碳，人们根据各自的需求采用各不相同的方法和形式，采纳二氧化碳吸收剂。 二氧化碳吸收剂的应用由来已久，对于化工生产过程中使用的吸收剂要求价廉、吸收量大、最好能再生， 但对吸收残余量要求不高，而实验室用的吸收剂则要求它有极低的残余量、气阻小、吸收后颜色变化明显等 性能。医药临床方面，则要求吸收剂的尘埃量很少。而食品存储方面则要求吸收剂无毒性，使用安全卫生。 冶金工业方面气体分析碳、氧测定和有机物元素分析中也大多需将碳、氧转化成二氧化碳的形式，然后采用 不同的方法进行分析，但这些方法均要求载体中的二氧化碳含量很低以减小空白值。故需要用二氧化碳吸 收剂进行载气纯化。另一方面，随着电子天平精度的提高，有不少方法是直接采用二氧化碳吸收剂重量法分
表１
ＩｔＰ－１型高效变色二氧化碳吸收剂的性能和国外同类产品对照
４吸收剂湿度对吸收率的影响
研究结果表明，降低吸收剂湿度可提高其吸收效率，同时吸收剂水分过多，会减少吸收剂的内孔而导致 吸收率下降等。 参考文献：
［１］Ｗｕ
Ｌｉｘｉｎ，Ｈｅ
，
Ｈｕａｎｎａｎ．Ｔａｌａｎｔａ［－Ｊ－］，１９９２，３９（９）：１０８１．
分析结果与标准值对照，均在国家规定的不确定度范围内。
４仪器改进
软件的升级：计算机软件将ＤＯＳ改为ＷＩＮＤＯＷＳ进行升级，有利于操作，分析简便易行、速度陕。
提高天平精度：准备将千分之一电子天平改为万分之一电子天平，提高称样精度，并将过去的手动输入
质量改为自动输入质量。
参考文献：
［１３吴诚，田英炎．高速分析及其应用［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，２０００．１３４．
析，它对于高含量碳的分析准确度高、结构简单。另）ｂ－－氧化碳吸收剂在高纯气体的纯化中应用也很广。从
经典的化学分析开始就已经使用二氧化碳吸收剂了。随着其领域的不断扩大，二氧化碳吸收剂的种类繁多， 但从其化学组成分类，可以概括为液体和固体两大类吸收剂。液体吸收剂如碱金属氢氧化物溶液，碱金属碳
酸盐溶液及各种醇胺等，它们的吸收率不高，一般用于常量二氧化碳的吸收，有些液体吸收剂还有腐蚀性、挥 发性较大、在气流的带动下一方面导致吸收剂的损失，另一方面也将污染纯化了的气体；其优点是制备方便，
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高效变色二氧化碳吸收剂的研制和应用
作者： 作者单位： 何焕南， 俞伯华， 竺建英， 俞伯 上海广绍冶金科技有限公司,上海,200436
本文链接：/Conference_6082330.aspx
情况等特点；吸收二氧化碳后保持较好的多孔性；与石棉载体相比粉尘少、无毒性，既可吸收常量二氧化碳，
也可吸收微量二氧化碳，特别适用于气体纯化和气体分析的应用。 研制成功的ＨＰ－１型高效二氧化碳吸收剂已在工业生产和科研领域中被广泛应用，其性能均达到或超 过国内外同类产品。 １吸收容量 吸收容量以单位质量吸收剂所吸收二氧化碳质量的百分率来表示。以流速为２００ｍＬ・ｍｉｎ～，含１０％ 二氧化碳混合气通人填充足二氧化碳吸收剂的内径为１８ｍｍ、长为１５０ｍｍ的玻璃吸收管内，当吸收剂完全 变色失效时，从增重中计算其吸收容量，一般在４５％～５０％之间，比国外市售二氧化碳吸收剂略高２０％。也 可用纯二氧化碳通人玻璃吸收管内，流速以１００个・ｍｉｎ－１气泡数，代替混合气，快速、高效。 ２吸收二氧化碳后的气阻
体流速从０．５Ｌ增加到２Ｌ时气路的压力几乎不变，均为６６６．６～７９９．９Ｐａ，气阻小，而且在吸收二氧化碳后吸 收管气阻变化也小。
３吸收效能
吸收效能是用吸收剂在吸收混合气体流经吸收剂以除去其中二氧化碳后的尾气中检测二氧化碳的含量 来表示，常用浓缩色谱法测定。让含有４．２％二氧化碳的氢气通过内径１５ｍｍ、长为１００ｒａｍ装有不同吸收 剂的玻璃管，气体流速为４００ｍＬ・ｍｉｎｌ在同样条件下测定尾气中的二氧化碳含量，二氧化碳吸收剂分别为 中国ＨＰ＿１型，德国Ｓｏｄａ ａｓｂｅｓｔｏｓ Ｅ．Ｍｅｒｃｋ ＣＯ．，美国Ａｓｃａｒｉｔｅ ＩＩ ＬＥＣＯ ＣＯ．，英国Ｃａｒｂｏｓｏｒｂ ＡＳ Ｂ．Ｄ．Ｈ． ＣＯ．，中国碱石灰上海试剂厂，尾气中二氧化碳量１０＿７％分别为３～５，３～５，１１．９，７．２，３６．５。 试验表明，ＨＰ－１型的吸收效能与德国Ｅ Ｍｅｒｃｋ ＣＯ．相当，而优于其他被测试的吸收剂。 ＨＰ－１型高效变色二氧化碳吸收剂的性能和国外同类产品对照，见表１。
吸收剂的气阻，通常用气路系统中吸收剂前的气体压力来表示。它与吸收管内径、吸收剂颗粒度及其填
充高度、填充紧密度及气体流速等因素有关。在相同测试条件下（玻璃吸收管内径１５ｍｍ、填充高度５０ｍｍ、 自然敲击密实）将吸收剂装入吸收管内，并用Ｕ型水银压力计测量吸收管前方的气体压力。试验表明，当气
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何焕南等：高效变色二氧化碳吸收剂的研制和应用
吸收容量大，广泛地应用在化工生产流程中气体的分离和纯化。 固体吸收剂如碱金属的氧化物，氢氧化物或碳酸盐。分子筛也能吸附二氧化碳，但也吸附其他气体。过 去分析中使用最为广泛的是碱石棉，主要以石棉作为载体，将熔融的氢氧化钠倒人石棉中制得，其多孔性差，
它的表面因生成碳酸钠薄层而影响其吸收率，气阻过大，导致气路堵塞。目前各厂商生产的碱石棉经过改进 吸收容量、残余量等性能都得到了提高，成为气体分析中最主要的二氧化碳吸收剂，但气阻仍然未能很好地
解决。 一种新型的变色高效二氧化碳吸收剂（型号为ＨＰ－１）对目前市场的二氧化碳吸收剂存在的问题是一种 创新和改进。本吸收剂主要优点是采用天然的多孔材料为载体，以氢氧化钠为主要吸收物质，考虑到吸收二
氧化碳后生成的碳酸钠容易形成致密性薄层，加入了消除材料和活性剂，使其结构较为疏松并添加变色指示
剂混合制成，具有持载能力强、吸收效率高、吸收容量大、气阻小、颜色变化明显、能清晰地显示吸收剂的使用
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（上接第７７页） （２）对国家标准样品进行分析，测定结果见表２。 表２分析值与标准值结果对照（ｎ＝５）