CN102841092B - 汽油中甲醇含量快速测定仪 - Google Patents
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Abstract
本发明属于检测仪器技术领域，主要涉及一种汽油中甲醇含量快速测定仪，包括催化反应器，催化反应器由高温炉体和控制单元两部分组成；高温炉体设置在控制单元上方，在高温炉体中内置有石英管，石英管的进样口端塞有硅胶垫，石英管的进样口两侧联接两根进气管，石英管的末端通过玻璃弯管连接吸收瓶，吸收瓶下方设有吸收装置调整架。本发明可实现成品汽油中甲醇含量的定量快速检测，大大节省了人工成本及时间成本，结构简单，操作方便，适于推广应用。
Description
技术领域
本发明属于检测仪器技术领域，具体的说是涉及一种汽油中甲醇含量快速测定仪。
背景技术
目前成品汽油的检测领域中还未出现过类似的现场、快速、定量检测甲醇含量的相关报道。汽油中的甲醇含量普遍采用气相色谱进行分析测定，由于设备和试验条件限制无法实现现场快速检测。
其他领域中，虽有类似的快速检测方法报道，但难以实现在汽油检测中的应用，其原理大多是加入一种强化剂对甲醇进行氧化，由于其方法本身的局限性，大多都只停留在定性测定的阶段，根本无法实现定量的检测。
发明内容
发明目的
本发明提供一种汽油中甲醇含量快速测定仪，解决了汽油中甲醇含量的现场、快速、定量检测问题，并且弥补了其他快速检测方法无法实现定量检测的不足。
技术方案
一种汽油中甲醇含量快速测定仪，包括催化反应器，其特征在于：催化反应器由高温炉体和控制单元两部分组成；高温炉体设置在控制单元上方，在高温炉体中内置有石英管，石英管的进样口端塞有硅胶垫，石英管的进样口两侧联接两根进气管，石英管的末端通过玻璃弯管连接吸收瓶，吸收瓶下方设有吸收装置调整架。
石英管下方设有燃烧管支架，燃烧管支架设置在控制单元顶部，控制单元顶部还设有气嘴。
在高温炉体内部石英管的外部为加热丝，加热丝的外部为保温层。
在控制单元的面板上设置有温度调控窗口和空气流量调控窗口。
优点及效果
本发明是一种汽油中甲醇含量快速测定仪，其的优点与积极效果为：
本发明实现了现场、快速、定量测定汽油中的甲醇含量；填补了成品汽油快速检测的空白；比照其他领域中甲醇快速测定法和仪器，本发明的理论基础更加先进，弥补了其他领域中只能定性，无法定量的不足。
本发明可以应用在现场快速检测的领域，节省了大量的人员成本和时间成本，适用范围广，对质检行业工作者和社会上的消费者都大有裨益。
附图说明
图1是发明结构示意图；
图2是本发明立体结构示意图；
图3是本发明主视图；
图4是本发明左视图；
图5是本发明俯视图；
图6是控制单元电路示意图。
附图标记说明：
1. 催化反应器、2. 分光比色装置、3. 高温炉体、4. 控制单元、5.石英管、6. 燃烧管支架、7. 温度调控窗口、8. 空气流量调控窗口、9. 硅胶垫、10. 微量进样器、11. 进气管、12. 玻璃弯管、13. 吸收瓶、14. 吸收装置调整架、15. 气嘴、16. 加热丝、17. 保温层。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
本发明提出了一种汽油中甲醇含量快速测定仪，是一种能够实现便携、快速、定量测定汽油中甲醇含量的仪器，通过该专用装置采用可靠的方法实现对汽油中甲醇含量的现场、快速、定量检测，图1为本发明的结构示意图，如图1~图6中所示，该汽油中甲醇含量快速测定仪包括催化反应器1，其特征在于：催化反应器1由高温炉体3和控制单元4两部分组成；高温炉体3设置在控制单元4上方，在高温炉体3中内置有石英管5，石英管中填充铁钼催化剂，形状为环形、铁钼摩尔比在2~3之间。石英管的进样口端塞有硅胶垫9，样品通过微量进样器（市场上购买即可，例如可使用50微升的进样器）扎入硅胶垫9注入石英管内，石英管的进样口两侧联接两根进气管11，石英管的末端通过玻璃弯管12连接吸收瓶13，吸收瓶13下方设有吸收装置调整架14，吸收装置调整架14固定在控制单元4的侧壁上，用于调整吸收瓶的位置。
石英管5下方设有燃烧管支架6，燃烧管支架6设置在控制单元4顶部，控制单元4顶部还设有气嘴15。
在高温炉体内部石英管5的外部为加热丝16，加热丝的外部为保温层17。
控制单元4的面板上设置有温度调控窗口7和空气流量调控窗口8。
控制单元4的内部包括两部分：温度控制部分和气体流量控制部分。
温度控制部分由电源、加热器、温度显示窗口和插入高温炉体内部的温度传感器（从控制单元的背面甩出插入高温炉体中）组成，加热器采用热电偶，通过温度的变化导致导体的电阻变化达到控温的目的，控制单元通过热电偶实现对炉温的控制。
气体控制部分由进风口、抽气泵、浮子流量计组成，气泵联结浮子流量计，浮子本身有一定质量，通过浮子的吹起高度，反映出气体流量，通过内置的气泵实现向石英管中定量给气。
比色试验时采用市售的分光比色装置，分光比色装置为能够提供570nm单色光的普通分光光度计，由光源、单色器、比色池组成。
本发明的原理如下：
汽油中的甲醇为极性分子，而汽油中的组分以烃类等非极性组分为主。根据相似相溶原理，首先将待测定的组分甲醇通过极性溶剂（水）萃取出来。通过微量进样器注入反应器中。
反应器中催化剂的应用，是本发明能够实现便携和定量测定的关键。因为最终能够显色并且达到测定目的的有效物质是反应生成的甲醛。反应器的作用就是将甲醇转化成甲醛。一方面，催化剂的使用使得转化反应所需要的温度更低（传统的催化剂铜，需要1000℃左右的高温），只要求300℃左右，为便携提供了条件；另一方面，催化剂的使用使得甲醇变成甲醛的转化率更高，同时使得转化终产物相对比较确定，即只将甲醇转化到甲醛的程度，而不是氧化到甲酸或者更进一步氧化成水和二氧化碳。这就为定量的测定甲醇含量奠定了理论基础。
反应后的气体通过装水的吸收瓶收集，收集气体后的溶液进行显色。显色原理是：甲醛与变色酸在浓硫酸存在的条件下，先缩合，随之氧化，生成对醌结构的蓝紫色化合物。变色酸对甲醛具有很强的选择性，可能存在的其他醛类并不对显色造成干扰。
显色后的溶液在570nm下比色。通过事先绘制好的标准曲线推算汽油中甲醇的含量。
本发明检测方法如下：
1．仪器安装联接完成后打开电源，先用已知甲醇含量的汽油样品反复试验，通过温度控制和气体流量控制找出仪器的最佳状态（甲醇变成甲醛的转化率最大）；
2．固定反应条件，绘制标准曲线，用已知不同浓度梯度甲醇含量的汽油标准样品进行试验，找出甲醇含量和吸光值的对应关系并作出相关性曲线；
3．取带测样品1ml于8ml玻璃管中，加入等体积1ml的水，用手摇动30秒，待溶液分成上下两层；
4．用微量进样器在水层取20微升萃取液；
5．扎入硅胶垫，一次性全部注入石英管中，反应5分钟；
6．取下吸收瓶，吸取1ml吸收液加到8ml比色管中，再加入5ml变色酸的浓硫酸溶液，静置20分钟；
7．比色，记录吸光值，并计算甲醇含量，单个样品的检测时间小于30分钟，可以连续催化多个样品，然后同时显色，这样在样品多的情况下更能够体现快速，仪器小巧轻便，有电源的地方即可操作，试验涉及定量的关键步骤完全依靠仪器，所以对操作者的水平要求不高。
Claims (1)
1.一种汽油中甲醇含量快速测定仪，包括催化反应器（1），其特征在于：催化反应器（1）由高温炉体（3）和控制单元（4）两部分组成；高温炉体（3）设置在控制单元（4）上方，在高温炉体（3）中内置有石英管（5），石英管中填充铁钼催化剂，形状为环形、铁钼摩尔比在2~3之间，石英管的进样口端塞有硅胶垫（9），石英管的进样口两侧联接两根进气管（11），石英管的末端通过玻璃弯管（12）连接吸收瓶（13），吸收瓶（13）下方设有吸收装置调整架（14）；石英管（5）下方设有燃烧管支架（6），燃烧管支架（6）设置在控制单元（4）顶部，控制单元（4）顶部还设有气嘴（15）；在高温炉体内部石英管（5）的外部为加热丝（16），加热丝的外部为保温层（17）；在控制单元（4）的面板上设置有温度调控窗口（7）和空气流量调控窗口（8）。
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