工业分析化学第九章气体分析
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《气体分析》课件
《气体分析》PPT课件
欢迎大家来到《气体分析》PPT课件。通过本课件，我们将一起探索气体分 析的基本原理、方法和应用领域，并展望未来的发展趋势。
什么是气体分析？
气体分析是研究气体成分和性质的科学与技术，通过分析和测定普通空气中的气体成分，以及工业过程、环境 监测、生命科学等领域中的气体特性，从而为相关应用提供支持。
测定气体成分的方法
光谱法、色谱法、质谱法、散射法等是常用的测定气体成分的方法。
测定气体性质的方法
压力测量、温度测量、流量测量等是常用的测定气体性质的方法。
气体分析的应用
气体分析在多个领域中具有广泛的应用。
1 工业过程中的应用
气体分析用于工业生产过程中的质量控制、安全监测等方面。
2 环境监测中的应用
气体分析的原理
气体分析基于不同的原理和方法进行，旨在准确测定气体成分和性质。
1
基本原理
气体分析基于光谱法、色谱法、质谱法等基本原理进行，通过测定光谱、色谱、质谱等信号 来分析气体成分。
2
分类Leabharlann 气体分析可分为定性分析和定量分析，根据分析目的选择合适的方法进行。
气体分析的方法
气体分析采用多种方法来测定气体成分和性质。
气体分析用于环境监测，帮助监测大气污染、气候变化等现象，保护环境。
气体分析的未来展望
气体分析具有广阔的前景，有着许多发展机遇。
前景
气体分析将在新能源、环保技术等领域中发挥更大 的作用。
技术的发展趋势
气体分析技术将更加智能化、高效化，并与大数据、 人工智能等技术相结合。
结语
通过本课件，我们希望能够增加大家对气体分析的了解，并提高对气体分析 技术在各个领域中的重要性的认识。
欢迎大家来到《气体分析》PPT课件。通过本课件，我们将一起探索气体分 析的基本原理、方法和应用领域，并展望未来的发展趋势。
什么是气体分析？
气体分析是研究气体成分和性质的科学与技术，通过分析和测定普通空气中的气体成分，以及工业过程、环境 监测、生命科学等领域中的气体特性，从而为相关应用提供支持。
测定气体成分的方法
光谱法、色谱法、质谱法、散射法等是常用的测定气体成分的方法。
测定气体性质的方法
压力测量、温度测量、流量测量等是常用的测定气体性质的方法。
气体分析的应用
气体分析在多个领域中具有广泛的应用。
1 工业过程中的应用
气体分析用于工业生产过程中的质量控制、安全监测等方面。
2 环境监测中的应用
气体分析的原理
气体分析基于不同的原理和方法进行，旨在准确测定气体成分和性质。
1
基本原理
气体分析基于光谱法、色谱法、质谱法等基本原理进行，通过测定光谱、色谱、质谱等信号 来分析气体成分。
2
分类Leabharlann 气体分析可分为定性分析和定量分析，根据分析目的选择合适的方法进行。
气体分析的方法
气体分析采用多种方法来测定气体成分和性质。
气体分析用于环境监测，帮助监测大气污染、气候变化等现象，保护环境。
气体分析的未来展望
气体分析具有广阔的前景，有着许多发展机遇。
前景
气体分析将在新能源、环保技术等领域中发挥更大 的作用。
技术的发展趋势
气体分析技术将更加智能化、高效化，并与大数据、 人工智能等技术相结合。
结语
通过本课件，我们希望能够增加大家对气体分析的了解，并提高对气体分析 技术在各个领域中的重要性的认识。
气体(CH4、 N2O 和 CO2) ——气相色谱法分析系统各气体分析流程
T/LCAA XXX—XXXX8附录A（资料性附录）气体（CH4、N2O和CO2）——气相色谱法分析系统各气体分析流程本系统中V1-V4共4个两位阀，驱动汽缸的气路与电路（图A.1）。
色谱开关量1处于OFF位置时，S1为不通电状态，压缩空气从S1入口处（IN）进，从N.O(常开-Normal Open)口出，然后分成两路，分别进入V1和V3汽缸的B口，此时汽缸活塞被推至A位（实线），即V1和V3处于样品填装状态；当色谱开关量转换到ON，四通电磁阀通以120V电压，N.C(常闭-Normal Close)打开，N.O关闭，压缩空气的流动方向改变为IN→N.C→V1、V3汽缸的A口，此时，活塞被压回B位，活塞上方的空气经V1汽缸B→S1的N.O→放空，即V1和V3处于样品分析状态。
电磁阀开关电源由GC外部事件板提供，开关量的时间程序可以通过装在计算机中的色谱软件编写，也可以直接在色谱仪面板上输入。
图A.1气体分析系统T/LCAA XXX —XXXX9A.1甲烷（CH 4）分析流程如图A.1，首先使六通阀1(V 1)处于样品装填位置(A 位)，此时V 1的阀孔2→3、4→5、6→1两两相通。
用注射器将样气从进样口(I 1)推入V 1，样气经V 1阀孔1→6充满定量管L 1，经V 1阀孔3→2，最终经浮子流量计(FL)放空。
转动V 1使其切换到样品分析位置(B 位)，此时V 1的阀孔1→2、3→4、5→6两两相通。
载气C 1从V 1的5→6通过L 1再经3→4将样品注入色谱柱1(Col 1)。
气体样品中的CH 4在Col 1中与其它成分分离后进入FID 检测。
A.2二氧化碳（CO 2）分析流程如图A.1，气体样品中CO 2进样、分离、检测的整个过程与CH 4相似，I 2、V 2、Col 2组成了CO 2分析气路，C 2为该气路的载气，最终将CO 2成分推入镍触媒转化器，在375℃高温下被H 2还原定量转化成CH 4后被FID 检测。
气体的化学分析方法
VCO 2 ＝ VCO 2 2
VCO 2 VCO
例 CH4、CO和N2的混合气20.00mL。加一定量过 量的O2，燃烧后体积缩减21.00 mL，生成CO2 18.00mL，计算各种成分的含量？
解：反应式：
N2只有在放 CH 4 2O2 CO 2 2H2 O 电的情况下 才和O2反应 2CO O2 2CO2 生成NO
氧化铜燃烧法
爆炸法
可燃气体不空气按一定体积比例混合，通电点 燃引起爆炸燃烧。引起爆炸性燃烧的浓度范围 称为爆炸极限 爆炸上限：可燃性气体能引起爆炸的最高浓度
爆炸下限：可燃性气体能引起爆炸的最低浓度
浓度低于或高于此范围都丌会发生爆炸
此法分析速度快，但误差较大，适用于生产控 制分析
缓慢燃烧法
可燃气体不空气混合，且浓度控制在爆炸极限
气体的化学分析方法
华谊党校 戚明
概 述
气体分析的作用
工业生产中常使用气体作为原料或燃料 化工生产的化学反应常常有副产物废气 燃料燃烧后也产生废气（如烟道气） 生产厂房空气中常混有一定量生产气体
为了使生产正常、安全，对各种工业气体都 必须进行分析
化工原料气
掌握成分％
分析正确配料
中间产品气体分析生产是否合格
VCO2 VCH4 VCO
2 1 VCH 4 VCO 21.00 1 2
解联立方程式得到：
V缩＝2VCH 4
1 VCO 2
VCH 4 VCO 18.00
VCH 4 8.00mL ，VCO 10.00mL ，N2 2.00mL V
半水煤气分析
① ②
原理
③
半水煤气是合成氨的原料，它是由焦炭，水 蒸汽，空气等制成 各种气体的体积分数一般为CO2:7%～11%； O2:0.5%；CO:26%～32%；H2:38%～ 42%；CH4:1%；N2:18%～22% CO2、O2、CO可用吸收法测定，CH4和H2 可用燃烧法测定，剩余气体为N2
化工气体知识点总结大全
化工气体知识点总结大全一、概述化工气体是指化学工业生产、储存和使用中的气态物质，主要包括工业气体、燃料气体和工艺气体。
化工气体在化学工业生产中扮演着重要的角色，广泛用于各种化学反应、氧化和还原过程、燃烧和气体分离等过程中。
本文将介绍化工气体的相关知识点，包括气体的性质、制备、应用以及安全等方面的内容。
二、气体的性质1. 气体的物理性质气体是一种没有固定形状和容积的物质，具有很强的流动性和膨胀性。
气体的压力、体积、温度和物质的量之间存在着一定的关系，这就是气体状态方程。
气体的物理性质受压力、温度和物质的量的影响很大，而且气态分子自由度高，分子之间的距离大，相互作用弱。
2. 气体的化学性质气体在化学反应中往往表现出原子性和离子性特点。
气体分子之间没有明显的相互作用，分子直径较小，气化度大，活动度高。
气体可以很容易地与其他物质发生化学反应，参与氧化、还原、酸碱中和等过程。
3. 气体的密度气体的密度一般比固态和液态物质的密度小得多，与压力和温度有一定的关系。
气态分子之间的相互作用力较小，密度较低。
在标准状态下（1大气压，0℃），1摩尔气体体积为22.4升，即摩尔体积。
4. 气体的溶解性气体与液体和固体可相溶。
气体的溶解度随压力的增加而增加，随温度的升高而减小。
气体的溶解度与压力成正比，与温度成反比。
5. 气体的导电性气体在电场中可以产生电离现象，形成等离子体。
气体的导电性与气体种类和压力有关，低压下气体的导电性通常较弱。
气体放电和等离子体的形成是气体在化学工业中的重要应用。
三、气体的制备1. 物理方法物理方法主要包括压缩、液化和分馏三种。
压缩和液化是通过增加气体分子之间的相互作用力使气体凝聚成液体，然后通过分馏抽取气体。
2. 化学方法化学方法主要包括化学反应和化学分解两种。
化学反应是通过反应生成气体，然后通过吸附或干燥等步骤进行气体的分离和提纯。
化学分解是通过加热或加入催化剂使一种物质分解生成气体。
3. 生物方法生物方法主要是利用生物生产气体，例如利用微生物菌落代谢产生气体。
气体分析和工业废气的测定全
气样瓶
第三节 气体的化学分析法
分两大类
气体容量法
吸收法 气体容量滴定法
气体重量法
爆烧法
燃烧法 缓燃法
氧化铜燃烧法
（一） 气体容量法（或气体体积）
1、原理：利用气体的化学特性，使混合气和特定试 剂接触。则混合气体中的被测组分与试剂发生化学 反应被定量吸收，其它组成则不发生反应（或不干 扰）。如果吸收前后的温度及压力一致，则吸收前 后的体积之差即为被测组分的体积。
注：在剩余气体中常混有氨气，影响气体的体积，故 在测量剩余剩余气体体积之前，应将气体通过硫酸溶 液以除去氨。亚铜盐溶液也能吸收氧气、乙炔、乙烯 及酸性气体。
2024/8/24
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（4）饱和溴水： 不饱和烃的吸收剂，能和烯烃以及炔烃发生加成反
应，苯ห้องสมุดไป่ตู้与溴反应，但能缓慢溶解于溴水中，所以苯 也可以一起被吸收。
- C6H2 (OK)3
H2O
反应的温度不低于15 ℃，且酸性气体和氧化性气体应预先除去。
（3）亚铜盐溶液： 亚铜盐的盐酸溶液或亚铜盐的氨溶液是CO的吸收
剂。反应如下：
Cu 2Cl2 2CO Cu 2Cl22CO
生成的化合物不稳定，在氨性溶液中继续反应：
Cu 2Cl2 2CO 4NH3 2H2O Cu 2(COONH4)2 2NH4Cl
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（2）焦性没食子酸碱溶液：
焦性没食子酸（1，2，3-三羟基苯）的碱溶液 是O2的吸收剂。焦性没食子酸与KOH作用生成焦性 没食子酸钾：
C6H3(OH)3 3KOH C6H3(OK)3 3H2O
焦性没食子酸钾与氧气反应生成六氧基联苯钾：
C6H3 (OK)3
1 2
气体分析
气体燃烧分析法
缓慢燃烧法
爆炸法
氧化铜燃烧法
可燃气体与空或氧气混合，其比例能使可燃气体完全燃烧且在爆炸极限内的方法。 特点：所需时间最少(即快速)。爆炸极限在工业生成防火防爆工作中极重要的意义。 爆炸上限：使可燃性气体能引起爆炸的最高含量(指可燃性气体与空气或氧气的浓度百分比)；爆炸下限：使 可燃性气体能引起爆炸的最低含量。 爆炸极限：爆炸上限和爆炸下限之间的范围。
的意义和特点
的意义
的特点
在工业生产中为了正常安全生产，对各种工业气体都要经过分析，了解其组成。对化工原料气，分析后才能 正确配料；中间产品气体分析可判断生产是否正常；进行燃料燃烧后生成的烟道气分析可了解燃烧是否正常；分 析厂房空气，可了解通风、设备漏气等情况，检查有无有害气体，确定是否危及生命及厂房安全 。
1、化学吸收法分类
根据测定方法不同，气体化学吸收法又可分为吸收体积法、吸收滴定法、吸收重量法和吸收光度法。
如果吸收前后的温度及压力不一致，则吸收前后的体积之差即为被测组分的体积。根据吸收前后体积之差=被 测组分体积，可计算出体积分数。
吸附剂吸附被测组分(混合气体)，再用标准滴定法。存在的两种反应是：吸收反应和滴定反应。
气体本身具有质量较小、流动性大、V随T或P的变化而变化的特点，从而决定一般测定气体的V而不是质量m， 并同时测定环境的T和P。
的方法分类
1、化学分析法： 吸收法、燃烧法等。 2、物理分析法： 密度、热导率、折射率、热值等。 3、物理化学分析法： 电导法、色谱法、红外光谱法等。
气体化学吸收法
化学吸收法是利用气体的化学特性，使混合气和特定试剂接触，则混合气体中的被测组分与试剂发生化学反 应被定量吸收，其它组成则不发生反应(或不干扰)，利用气体吸收剂吸收前后的性质变化可进行定量测定。
工业分析-气体分析(精)
关闭自来水龙头及旋塞2、3
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完成采样工作
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工业分析-气体分析
(2)正压状态气体的采样 气体状态：气体压力远高于大气压力的为正压气体；
采样工具：采样瓶、采样管、橡皮囊或直接采样。
特点：不要改变封闭液的位置，气体借助自己的正
压进入气体的气囊。
注意事项：压力过大，应注意调整采样管旋塞，或
工业分析-气体分析
第八章 气体分析
§8-1 概述
§8-2 气体试样的采取 §8-3 气体的化学分析法 §8-4 气体分析的其他方法
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工业分析-气体分析
§1 概述 工业生产中常使用气体作为原料或燃料；化工 生产的化学反应常常有副产物废气；燃料燃烧后也 生产废气（如烟道气）；生产厂房空气中常混有一 定量生产气体。 一、工业气体的分类 化工原料气、气体燃料、废气和厂房空气。
1、化工原料气是无机、有机合成的重要原料，主要有：
（1）天然气：主要是 CH4>95% （煤或石油组成 物的分解产物）
2018/9/28 2
工业分析-气体分析
（2）炼油气：CH4及其它低分子量的C、H化合 物 （原油热处理产物）
（3）焦炉煤气：H2 、CH4 （煤>800℃炼焦油气态 产物）
（4）水煤气：CO、H2 （水蒸气和炽热的煤作用， 得到半水煤气） （5）硫铁矿焙烧炉气： SO2 6-9% 用于制造硫酸
1、原理：利用气体的化学特性，使混合气和特定试
剂接触。则混合气体中的被测组分与试剂发生化学 反应被定量吸收，其它组成则不发生反应（或不干 扰）。如果吸收前后的温度及压力一致，则吸收前 后的体积之差即为被测组分的体积。 混合气 仪器 (特定试剂 ) 体积差
工业分析气体分析
28.09.2019
4
工业分析-气体分析
气体的特点
质量小 流动性大
体积与温度和压力有关
一般测定气体的 V而不是质量
m，并同时测定 环境的T和P。
三、气体分析的目的
1、化工原料气，分析正确配料；
2、中间产品气体分析生产是否正常； 3、（燃料燃烧后生成）烟道气分析 ，燃烧是否正常；
4、厂房空气分析， 通风、设备漏气情况；有无有 害气体； 是否危及生命及厂房安全。
（4）水煤气：CO、H2 （水蒸气和炽热的煤作用， 得到半水煤气）
（5）硫铁矿焙烧炉气： SO2 6-9% 用于制造硫酸 （6）石灰焙烧窑气：CO2 32-40% 用于制碱和制糖工业
2、气体燃料
天然气、炼油气、焦炉、煤气、水煤气及半水
煤气等，除了作为化工生产原料气体之外，也可作
28.0为9.20气19 体燃料。
加成反应 苯缓慢溶解于溴水，不与之反应
CnHm
2
浓硫酸、 Ag2SO4或 HgSO4作
CH2 CH2 H2SO4 CH3 CH2OSO2OH乙基酸钠 CH CH 2H2SO4 CH（OSO2OH）2亚乙基酸钠
催化剂
C6H 6 H 2SO 4 C6H 5SO3H H 2O
注意事项：压力过大，应注意调整采样管旋塞，或 者在采样装置与气体容器之间加装缓冲瓶。
（3）负压状态气体的采样
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工业分析-气体分析
气体状态：远低于大气压力的气体称负压气体； 采样方法：抽气泵减压法（负压不太高） ；抽空
容器法（负压过高），抽空容器是0.5～ 3.0L容 器，由优质厚壁的玻璃瓶或管瓶组成具有旋塞。
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CO、水蒸气及少量其它气体。 如：硫酸、硝 酸厂排入大气的废气中含有少量的SO2和NO2； 制碱厂排出废气中含有少量CO2；
总之，工业生产的废气是各种各样的。
4、厂房空气： 有工厂厂房的空气 和 生产设备漏气→生产厂房内空气含生产用气→危 害健康→甚至燃烧爆炸。
二、气体分析意义：通过气体分析及时发现生产 中的问题，及时采取各种措施，确保生产顺利 进行。
⑴、采样瓶采样的步骤是：
首先瓶中注满封闭液 打开弹簧夹5 提高瓶2 封闭液进入1 瓶1空气排尽。
然后经旋塞4和橡皮管3 与采样管连接 降低瓶2 气体进入瓶1 至需要量关旋塞4夹紧弹簧5 完成采样工作
采样瓶装置图如下所示：
橡皮管 3
4 旋塞
5 弹簧夹
1
气样瓶
2 封闭液瓶
1、化工原料气是无机、有机合成的重要原料，主 要有： （1）天然气：主要是 CH4›95%（煤或石油组成
物的分解产物）
（2）炼油气：CH4及其它低分子量的C、H化合物 （原油热处理产物）
（3）焦炉煤气：H2 、CH4 （煤›800℃炼焦油气 态产物）
（4）水煤气：CO、H2 （水蒸气和炽热的煤作 用，得到半水煤气）
成分
吸附剂
反应
顺 序
CO2 33%KOH
CO2 2KOH K2CO3 H2O
(1)
饱和溴水(溴) （石蜡封口）
CH2 CH2 Br2 CH2Br CH2Br(l) CH CH 2Br2 CHBr2 CHBr2 (l)
加成反应 苯缓慢溶解于溴水，不与之反应
CnHm
正压状态气体采样 橡皮气囊为采样容器，或者
直接把分析仪器和采样装置连接
负压状态气体采样
负压不太高 抽气泵减压法 负压太高 抽空容器采样法，
瓶内压降至60 100mmHg
二、采样方法的详细介绍:
1．常压状态气体采样 气体状态：等于大气压或低正压或低负压 采样方法：封闭液采样法 使用容器：采样瓶或采样管
I2 吸收 SO 2 I2 (过标) H2O H2SO 4 2HI I2 (剩余) 2Na 2S2O3 (标准) Na 2S4O6 2NaI
原理：
混合气 仪器(特定试剂) 吸收被测物与试剂反应
产生体积差 定 根据吸收前后体积之差=被测组分体积,计算出体 积比（V/V）的分数
推广 液固试样 转化气体 特定试剂吸收
测体积差V损测
例如：混合气：
O 2 CO2
KOH(特定试剂 )
(6)
气体分析是有一连串装有吸附剂的吸附瓶来进行 吸收的，因此吸附剂的顺序必须进行合适的安排， 否则会干扰测定。
下表列出了各种吸附剂和各种气体之间的作用：
混合气与吸附剂作用情况表
编 CO2 CnHm O2 CO CH4 H2 N2 号
KOH (33%)
√
(1)
饱和溴水 √
√
(2)
示例表
气 体
吸收反应
滴定反应
H2S
CdS HCl I2 过量溶液 2HI CdCl 2 S
H2S CdAc 2 CdS 2HAc I2 (剩余溶液) 2Na2S2O3 滴定Na2S4O6 2NaI
NH3 NH 3 H2SO 4 (标过) (NH 4 )2SO 4 H2SO4 ( 剩标) 2NaOH Na 2SO4 2H 2O
（5）硫铁矿焙烧炉气： SO2 6-9% 用于制造 硫酸
（6）石灰焙烧窑气：CO2 32-40% 用于制碱和制 糖工业
2、燃 料 气 体
上述天然气、炼 油气、焦炉煤气、 水煤气及半水煤 气等，除了作为 化工生产原料气 体之外，也可作 为气体燃料。
3、废气： 燃烧炉的烟道气的组成为：N2、O2、CO2、
首先将气样管1和橡皮管6 与采样管连接 将真空泵4经橡皮管5 与自来水龙头连接
然后开启自来水龙头和旋塞2、3 使流水真空泵产生负压 将 气体抽入气样管 经过一定时间 关闭自来水龙头及旋塞2、3 完成采样工作
流水抽气法采样装置图：
5 橡皮管
旋塞 2
4 流水真空泵 1气中C的测定：
固体 通O2,1250 CCOO2 2 KOHOK22CO3
测体积差VCO2 (C)
2. 气体吸收剂及吸收顺序 定义：用来吸收气体的试剂称作气体吸收剂；
种类有：固液态态：：如如固KO态H海溶绵液状是钯CO是2良H 2好良的好吸的附吸剂附剂
Cl2 Cl 2 2KI 2KCl I2 (定量析出) I2 2Na 2S2O3 Na 2S4O6 2NaI
示例表
SO2
H2O2 SO 2 H 2O H 2SO 3 吸收
H2SO 4 2NaOH( 标准) Na 2SO 4 2H2O
H 2SO 3 H 2O2 H2SO 4 H 2O
采样瓶装置图
⑵、气样管采样的步骤是：
首先瓶4中注满封闭液 开旋塞2、3 提高瓶4 封闭液进入并充满管1 排尽管1空气。 再经管1和旋塞、橡皮管 与采样管连接 降低瓶4 气体进入管至封闭液降至旋塞2以下 关旋塞2、3 完成采样工作。
气样管装置图如下：
旋塞 3 气样管 1
一、取样分类：
1、4部分结构，2、4种采样形式，3、3种采样方法。
取样管
四部分结构 过滤器
装有玻璃棉的过滤器除去 气体中的机械杂质
1、
冷却器 大于2000C的气体需冷却
气体容器 装采来的毛样
2、四种采样形式
用一定的采样装置在一定时间范围内；
平均试样 一个生产循环或一个生产周期内采样
溶液
CO
(4)
氯化铜
CuCl 2 2CO Cu 2Cl 2 2CO
燃烧法测无适 CH4 当的吸收剂
CH 4 2O 2 CO 2 2H 2O V缩 2VCH4
海绵状钯
(5)
（吸收） H2
常用燃烧法
2H2 O2 2H2O
V缩
3 2 VH2
N2
剩余部分
VN2 V总 -V其它
在工业生产中为了正常、安全生产，对各种 工业气体都要经过分析，了解其组成。
1.化工原料气 掌握成分%分析正确配料；
2.中间产品气体分析生产是否正常；
3.（燃料燃烧后生成）烟道气分析 了解
燃烧是否正常；
4.厂房空气分析 检查
通风、设备漏
气情况
判 断 有无有害气体
确 定 是否危及生命及厂房安全。
采样方法：抽气泵减压法（负压不太高； 抽空容器法（负压过高），抽 空容器是0.5～ 3.0L容器，由优质 厚壁的玻璃瓶或具有旋塞的管瓶组 合。
负压状态气体的采样采样步骤：
采样前 用机械真空泵抽去瓶或管中的空气 瓶或管中压力降至60～100 mmHg 以下 关旋塞 称重；
采样时 经橡皮管将真空容器与采样装置连接 然后开旋塞 气体因负压被吸入容器 关旋塞，称重 两次称重差得到 气体重量
§3. 气体的化学分析方法
吸收法
气体容量法 气体容量滴定法
分两大类
气体重量法
爆烧法
燃烧法缓 氧燃 化法 铜燃烧法
一、 吸收法
（一） 气体容量法（或气体体积）
1．原理：利用气体的化学特性，使混合气和 特定试剂接触。则混合气体中的被测组分与 试剂发生化学反应被定量吸收，其它组成则 不发生反应（或不干扰）。如果吸收前后的 温度及压力一致，则吸收前后的体积之差即 为被测组分的体积。
可以 代表一个过程或循环的气样；
定期试样 在一定时间间隔内； 定位试样 在生产设备的不同部位；
混合试样 不同对象或同一对象的不同
时间内采取的混合气体样品；
3、三种采样方法
常压状态气体采样
封闭液采样法采采样样管瓶
流水抽气法采样（低负压）
旋塞 2
4 封闭液瓶
气样管装置
说明：如果用气样管采样，则进行分
析时，先将气样管旋塞2的一端经橡皮管和气 体分析仪器的进气管连接，旋塞3的一端插入 不能溶解被分析气体的封闭液中，然后利用 气体分析仪器的水准瓶产生的负压将气体吸 入气体分析仪器中。
⑶、抽气泵减压法采样步骤： （适用于低气压或负压不太高的负压状态气体）
以煤气为例讲解气体的吸收剂及吸收 顺序，其中煤气的组成成分为：
CO 2
烯（乙、丙、丁）
不饱和烃苯 炔、 （甲 乙苯 ） 煤气主要成分O 2
CO
吸收容量法吸收法
CH H 2
4
燃烧法
N 2不被吸收，不能燃烧
煤气中各种成分的吸附剂及吸附顺序表
焦性没食子酸
的碱溶液
√
√
(3)
氯化亚铜
氨溶液
√
√
√
√
(4)
燃烧法
√ √ √ √ √ √ (5)
（二）吸附容量滴定法 原理：综合使用吸附法和重量滴定法。
方法实质：吸附剂吸附被测组分（混合气 体） ，然后用标准滴定法。
存在的两种反应是：吸收反应和滴定反应。
例如：
钢铁样品 SO2 经过H2O2溶液 H2SO4 NaOH检验
O2
碱溶液
2C6 H（3 OK）3
1 2
O2
被氯化 C6 H（2 OK）3 - C6 H（2 OK）3六氧基联苯钾
(3)
H2O
总之，工业生产的废气是各种各样的。
4、厂房空气： 有工厂厂房的空气 和 生产设备漏气→生产厂房内空气含生产用气→危 害健康→甚至燃烧爆炸。
二、气体分析意义：通过气体分析及时发现生产 中的问题，及时采取各种措施，确保生产顺利 进行。
⑴、采样瓶采样的步骤是：
首先瓶中注满封闭液 打开弹簧夹5 提高瓶2 封闭液进入1 瓶1空气排尽。
然后经旋塞4和橡皮管3 与采样管连接 降低瓶2 气体进入瓶1 至需要量关旋塞4夹紧弹簧5 完成采样工作
采样瓶装置图如下所示：
橡皮管 3
4 旋塞
5 弹簧夹
1
气样瓶
2 封闭液瓶
1、化工原料气是无机、有机合成的重要原料，主 要有： （1）天然气：主要是 CH4›95%（煤或石油组成
物的分解产物）
（2）炼油气：CH4及其它低分子量的C、H化合物 （原油热处理产物）
（3）焦炉煤气：H2 、CH4 （煤›800℃炼焦油气 态产物）
（4）水煤气：CO、H2 （水蒸气和炽热的煤作 用，得到半水煤气）
成分
吸附剂
反应
顺 序
CO2 33%KOH
CO2 2KOH K2CO3 H2O
(1)
饱和溴水(溴) （石蜡封口）
CH2 CH2 Br2 CH2Br CH2Br(l) CH CH 2Br2 CHBr2 CHBr2 (l)
加成反应 苯缓慢溶解于溴水，不与之反应
CnHm
正压状态气体采样 橡皮气囊为采样容器，或者
直接把分析仪器和采样装置连接
负压状态气体采样
负压不太高 抽气泵减压法 负压太高 抽空容器采样法，
瓶内压降至60 100mmHg
二、采样方法的详细介绍:
1．常压状态气体采样 气体状态：等于大气压或低正压或低负压 采样方法：封闭液采样法 使用容器：采样瓶或采样管
I2 吸收 SO 2 I2 (过标) H2O H2SO 4 2HI I2 (剩余) 2Na 2S2O3 (标准) Na 2S4O6 2NaI
原理：
混合气 仪器(特定试剂) 吸收被测物与试剂反应
产生体积差 定 根据吸收前后体积之差=被测组分体积,计算出体 积比（V/V）的分数
推广 液固试样 转化气体 特定试剂吸收
测体积差V损测
例如：混合气：
O 2 CO2
KOH(特定试剂 )
(6)
气体分析是有一连串装有吸附剂的吸附瓶来进行 吸收的，因此吸附剂的顺序必须进行合适的安排， 否则会干扰测定。
下表列出了各种吸附剂和各种气体之间的作用：
混合气与吸附剂作用情况表
编 CO2 CnHm O2 CO CH4 H2 N2 号
KOH (33%)
√
(1)
饱和溴水 √
√
(2)
示例表
气 体
吸收反应
滴定反应
H2S
CdS HCl I2 过量溶液 2HI CdCl 2 S
H2S CdAc 2 CdS 2HAc I2 (剩余溶液) 2Na2S2O3 滴定Na2S4O6 2NaI
NH3 NH 3 H2SO 4 (标过) (NH 4 )2SO 4 H2SO4 ( 剩标) 2NaOH Na 2SO4 2H 2O
（5）硫铁矿焙烧炉气： SO2 6-9% 用于制造 硫酸
（6）石灰焙烧窑气：CO2 32-40% 用于制碱和制 糖工业
2、燃 料 气 体
上述天然气、炼 油气、焦炉煤气、 水煤气及半水煤 气等，除了作为 化工生产原料气 体之外，也可作 为气体燃料。
3、废气： 燃烧炉的烟道气的组成为：N2、O2、CO2、
首先将气样管1和橡皮管6 与采样管连接 将真空泵4经橡皮管5 与自来水龙头连接
然后开启自来水龙头和旋塞2、3 使流水真空泵产生负压 将 气体抽入气样管 经过一定时间 关闭自来水龙头及旋塞2、3 完成采样工作
流水抽气法采样装置图：
5 橡皮管
旋塞 2
4 流水真空泵 1气中C的测定：
固体 通O2,1250 CCOO2 2 KOHOK22CO3
测体积差VCO2 (C)
2. 气体吸收剂及吸收顺序 定义：用来吸收气体的试剂称作气体吸收剂；
种类有：固液态态：：如如固KO态H海溶绵液状是钯CO是2良H 2好良的好吸的附吸剂附剂
Cl2 Cl 2 2KI 2KCl I2 (定量析出) I2 2Na 2S2O3 Na 2S4O6 2NaI
示例表
SO2
H2O2 SO 2 H 2O H 2SO 3 吸收
H2SO 4 2NaOH( 标准) Na 2SO 4 2H2O
H 2SO 3 H 2O2 H2SO 4 H 2O
采样瓶装置图
⑵、气样管采样的步骤是：
首先瓶4中注满封闭液 开旋塞2、3 提高瓶4 封闭液进入并充满管1 排尽管1空气。 再经管1和旋塞、橡皮管 与采样管连接 降低瓶4 气体进入管至封闭液降至旋塞2以下 关旋塞2、3 完成采样工作。
气样管装置图如下：
旋塞 3 气样管 1
一、取样分类：
1、4部分结构，2、4种采样形式，3、3种采样方法。
取样管
四部分结构 过滤器
装有玻璃棉的过滤器除去 气体中的机械杂质
1、
冷却器 大于2000C的气体需冷却
气体容器 装采来的毛样
2、四种采样形式
用一定的采样装置在一定时间范围内；
平均试样 一个生产循环或一个生产周期内采样
溶液
CO
(4)
氯化铜
CuCl 2 2CO Cu 2Cl 2 2CO
燃烧法测无适 CH4 当的吸收剂
CH 4 2O 2 CO 2 2H 2O V缩 2VCH4
海绵状钯
(5)
（吸收） H2
常用燃烧法
2H2 O2 2H2O
V缩
3 2 VH2
N2
剩余部分
VN2 V总 -V其它
在工业生产中为了正常、安全生产，对各种 工业气体都要经过分析，了解其组成。
1.化工原料气 掌握成分%分析正确配料；
2.中间产品气体分析生产是否正常；
3.（燃料燃烧后生成）烟道气分析 了解
燃烧是否正常；
4.厂房空气分析 检查
通风、设备漏
气情况
判 断 有无有害气体
确 定 是否危及生命及厂房安全。
采样方法：抽气泵减压法（负压不太高； 抽空容器法（负压过高），抽 空容器是0.5～ 3.0L容器，由优质 厚壁的玻璃瓶或具有旋塞的管瓶组 合。
负压状态气体的采样采样步骤：
采样前 用机械真空泵抽去瓶或管中的空气 瓶或管中压力降至60～100 mmHg 以下 关旋塞 称重；
采样时 经橡皮管将真空容器与采样装置连接 然后开旋塞 气体因负压被吸入容器 关旋塞，称重 两次称重差得到 气体重量
§3. 气体的化学分析方法
吸收法
气体容量法 气体容量滴定法
分两大类
气体重量法
爆烧法
燃烧法缓 氧燃 化法 铜燃烧法
一、 吸收法
（一） 气体容量法（或气体体积）
1．原理：利用气体的化学特性，使混合气和 特定试剂接触。则混合气体中的被测组分与 试剂发生化学反应被定量吸收，其它组成则 不发生反应（或不干扰）。如果吸收前后的 温度及压力一致，则吸收前后的体积之差即 为被测组分的体积。
可以 代表一个过程或循环的气样；
定期试样 在一定时间间隔内； 定位试样 在生产设备的不同部位；
混合试样 不同对象或同一对象的不同
时间内采取的混合气体样品；
3、三种采样方法
常压状态气体采样
封闭液采样法采采样样管瓶
流水抽气法采样（低负压）
旋塞 2
4 封闭液瓶
气样管装置
说明：如果用气样管采样，则进行分
析时，先将气样管旋塞2的一端经橡皮管和气 体分析仪器的进气管连接，旋塞3的一端插入 不能溶解被分析气体的封闭液中，然后利用 气体分析仪器的水准瓶产生的负压将气体吸 入气体分析仪器中。
⑶、抽气泵减压法采样步骤： （适用于低气压或负压不太高的负压状态气体）
以煤气为例讲解气体的吸收剂及吸收 顺序，其中煤气的组成成分为：
CO 2
烯（乙、丙、丁）
不饱和烃苯 炔、 （甲 乙苯 ） 煤气主要成分O 2
CO
吸收容量法吸收法
CH H 2
4
燃烧法
N 2不被吸收，不能燃烧
煤气中各种成分的吸附剂及吸附顺序表
焦性没食子酸
的碱溶液
√
√
(3)
氯化亚铜
氨溶液
√
√
√
√
(4)
燃烧法
√ √ √ √ √ √ (5)
（二）吸附容量滴定法 原理：综合使用吸附法和重量滴定法。
方法实质：吸附剂吸附被测组分（混合气 体） ，然后用标准滴定法。
存在的两种反应是：吸收反应和滴定反应。
例如：
钢铁样品 SO2 经过H2O2溶液 H2SO4 NaOH检验
O2
碱溶液
2C6 H（3 OK）3
1 2
O2
被氯化 C6 H（2 OK）3 - C6 H（2 OK）3六氧基联苯钾
(3)
H2O