O princípio central do analisador de enxofre de carbono é baseado na interação de matéria e energia, dividido principalmente em duas categorias de princípios químicos e físicos, o caminho técnico específico é o seguinte:

1. Princípios químicos

Método de capacidade de gás: O teor de carbono é estimado através da absorção de dióxido de carbono (CO₂) pelo líquido, medindo as mudanças no volume do líquido.

Método de quantificação de iodo: O teor de enxofre é calculado através da quantidade de iodo consumido por titração usando a reação de redução oxidativa de dióxido de enxofre (SO₂) com solução de iodo.

Titração não aquática: medição de elementos de enxofre de carbono por titração ácido-alcalina em solventes não aquáticos, aplicáveis ​​à análise de materiais específicos.

Método de condutividade: medir indiretamente o teor de enxofre de carbono com base na mudança da resistência quando o gás misturado passa pela piscina condutora.

2. Princípios físicos

Método de absorção infravermelho:

Mecanismo principal: as moléculas de CO2 e SO₂ têm picos de absorção seletivos na faixa de luz infravermelha. Quando a luz infravermelha de um comprimento de onda específico passa por uma amostra de gás, a energia absorvida pela molécula resulta em uma diminuição da intensidade da luz, o detector converte as mudanças na intensidade da luz em sinais elétricos e obtém a concentração do gás após o processamento por computador.

Vantagens técnicas: análise rápida, alta precisão e alta sensibilidade, sem reagentes químicos complexos, reduzindo o erro humano.

Tecnologia de queima por indução de alta frequência:

Processo de queima: a amostra é queimada totalmente com oxigênio em um forno de indução de alta frequência, onde o carbono é convertido em CO₂ e o enxofre em SO₂. A indução de alta frequência gera um fluxo turbulento que aquece os auxiliares metálicos (como cobre, tungstênio) e aumenta a temperatura de queima para garantir a decomposição total das amostras de baixo ponto de fusão.

Tratamento de limpeza: o gás de queima é purificado pelo filtro de poeira e absorvente de água para a piscina de detecção de infravermelho para evitar a interferência de impurezas.

Os analisadores de enxofre de carbono, com sua alta precisão e capacidade de análise rápida, são amplamente utilizados nas seguintes áreas:

1. Metalúrgia e processamento de metais

Indústria siderúrgica: controle do carbono para ajustar a dureza, a resistência e a tenacidade (por exemplo, aço de alto carbono para ferramentas e aço de baixo carbono para construções); O monitoramento do teor de enxofre evita o fenômeno da "frágil no calor" (o enxofre e o ferro formam sulfetos de baixo ponto de fusão, causando rachaduras durante o processamento a alta temperatura).

Metais não-ferrosos: Analise o teor de enxofre de carbono em ligas de cobre, alumínio e titânio para otimizar o desempenho da liga (por exemplo, materiais aeroespaciais precisam de baixos teores de enxofre para melhorar a resistência à corrosão).

Energia e Indústria Química

Carvão e coque: medir o teor de enxofre para avaliar as emissões de combustão e contribuir para a conformidade ambiental.

Matérias-primas químicas: controlar a proporção de enxofre de carbono no gás sintético e no catalisador para evitar envenenamento do catalisador.

Processamento químico de carvão e gás natural: análise de enxofre orgânico e carbono inorgânico para otimizar as condições de reação.

3. Monitoramento ambiental

Atmosfera e água: detecção de compostos de enxofre como SO₂, sulfatos e avaliação de emissões industriais ou poluição por chuvas ácidas.

Análise do solo: medir o teor de carbono orgânico para avaliar a fertilidade do solo e monitorar o teor de enxofre para evitar a acidificação (o excesso de enxofre inibe o crescimento das plantas).

Contabilidade de emissões de carbono: Análise precisa das emissões de carbono da queima de combustíveis fósseis para fornecer dados que apoiam a meta de "pico de carbono, neutro em carbono".

Geologia e Pesquisa Científica

Análise do minério: medir o teor de enxofre de carbono no minério e explorar os processos de evolução geológica (por exemplo, estudar o ciclo do carbono ambiental antigo).

Ciência dos materiais: analisar a distribuição de enxofre de carbono em nanomateriais e cerâmicas para promover o desenvolvimento de novos materiais (por exemplo, a síntese de nanotubos de carbono precisa controlar rigorosamente o conteúdo de carbono).