计算机控制硫醇硫测定仪的开发应用

李忠仁 张和清 赵立志 李辉

［摘要］ 滴定法规定了用电位滴定法测定无硫化氢的喷气燃料、汽油、煤油和轻柴油中的硫醇硫，目前，一些炼油企业都是采用手动方法滴定，滴定过程人为误差非常大，重复性比较差；分析方法的仪器化自动化是分析检测的趋势。本硫醇硫滴定仪由滴定主机（主要是滴定传动机构、电位采集、滴定控制、终点判断电路板）和进口滴定管和陶瓷防腐电磁阀及PC机三部分组成，在应用软件的支持下，主机能实现自动滴定、自动补液、自动判断滴定终点，计算出硫醇硫的含量。

［关键词］ 点位采集； 计算机控制； 自动滴定； 自动补液； 自动判断； 自动出结果

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

［中图分类号］F272.3；TP399［文献标识码］A［文章编号］1673 - 0194（2012）06- 0079- 02

１工作原理

用１２位Ａ／Ｄ采集电极信号，传至单片机８９Ｃ５２，当样品加入后启动自动滴定，软件实时采集滴定池电极电位，并进行微分运算，当设定的滴定体积结束时，微机会计算出电位变化最大的点为滴定突跃点，此点用掉滴定剂体积经计算即可得到硫醇硫的浓度。

基于本思想开发的仪器要具备以下特点：

（１） 自动清洗、自动补液、定值加液、机电有机地结合在一起。

（２） 多参数设定与修正，使得不同种类的样品分析变得简便、快捷、分析时间更短，结果更精确。

２可达到的技术指标

（１） 电位测量范围：（０～±１９９９．５）ｍＶ；

（２） 电子单元基本误差：满读数的０．１％±０．５ｍＶ；

３分析控制软件说明

（１） 界面如下：采用了Ｗｉｎｄｏｗｓ常用风格，主界面分为标题区（顶行渐变区域“硫醇硫测定仪”）、主菜单区（第二行有“文件（Ｆ）…”等菜单的地方）、图标功能区（第三行，点击图标可实现与菜单相同的功能）、绘图区（坐标区及采集数据和滴定体积数）、状态栏（最低行，显示系统的工作状态及一些设置参数和测量时间）、右侧蓝框内将显示测量结果后的“终点电位”、“终点体积”、“样品浓度”。

（２） 对照图１，灰线为电位滴定曲线，黑线为其微分曲线，其尖锋为微分最高点，也是电位拐点。此点即为滴定终点。

（3） 图２为分析软件中相应工作参数设定表可以满足多种分析需要，可根据ＧＢ／Ｔ１７９２方法要求设定相应分析参数，适用性特别强，分析前可以随时调整参数。

４试验部分

（１） 将活化好的玻璃ｐＨ电极（在去离子水中浸泡２４小时以上）的连头连接到主机后面板的参比电极插座；电极插入到烧杯盖上的插孔里。

（２） 将硫醇硫电极的连接头连接到主机后面板上的指示电极插座；电极插入到烧杯盖上的插孔里。

（３） 将９０２型铂电极的连接头连接到主机后面板上的辅助电极接线柱；电极插入到烧杯盖上的插孔里。

（４） 将滴定头固定到电极插入到烧杯上的插孔里。

（５） 将配制好的滴定溶剂注入专用试剂瓶（棕色）中，并将吸液管与之连接。

（６） 打开电源，启动应用软件，先联机再单击“取样”，使滴定管中注满滴定溶剂（注意：应排除气泡）。

（７） 设定相应分析参数，开始测定。

（８） 结果计算

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

式中，Ｖ——达到终点所消耗的硝酸银醇标准溶液体积，ｍＬ

Ｃ——硝酸银醇标准溶液的摩尔浓度，ｍｏｌ／Ｌ

ｍ——所用试样的质量，ｇ；

３．２０６——方法常数，１００乘以硫醇中硫的毫克原子量，ｇ。

５数据分析

取多个航煤样品进行对比分析见表１。

从试验数据分析来看自动测定仪测得结果和手动分析方法没有明显区别，而且自动测定仪分析结果重复性要高于手动分析。操作条件也完全符合ＧＢ／Ｔ １７９２规程要求。

６应用自动滴定测量系统时应对以下几点加以注意

（１） 微机与自动滴定测量系统之间连接时，必须在微机与滴定系统关机的情况下进行。

（２） 自动滴定测量系统在使用前，或在环境温度变化较大，或要求有较高的发送精度时，必须首先对滴定管精度加以校正。

（３） 计算机中的软件不得随便更改和删除，否则会造成系统不能正常工作。

（４） 在滴定时，滴定管的管道中不应该有气泡放出，同时要求搅拌均匀，否则容易出现假终点。在出现假终点时，可以单击功能键，用调整终点、继续滴定和人工添加终点等功能来处理。

（５） 当所要的Ｓ形滴定曲线已经出现，但由于某种原因不能自动判别终点时，可以单击功能键，用人工添加终点功能求出滴定结果。

７结束语

分析测定的自动化，提高了分析测试精度，避免了因人为因素造成的分析数据误差，应用到实际分析中既保证了分析数据的准确又降低了分析人员的工作强度。