氧彈的使用方法

氧彈是量熱儀的核心部件，主要用于在密閉、高壓氧氣環境下燃燒樣品，測定其熱值，廣泛應用于煤炭、礦石、生物質等固體樣品的熱值檢測。以下是標準化操作流程及注意事項：

一、 操作前準備

1.  設備與材料檢查

    - 檢查氧彈外觀：確認彈體、彈蓋無裂紋、變形、腐蝕，密封圈無老化、破損，螺紋完好。

    - 準備配件：點火絲（常用鎳鉻絲）、坩堝（石英或不銹鋼材質，根據樣品選擇）、氧氣（純度≥99.5%，無可燃雜質）。

    - 樣品準備：將樣品研磨至粒度≤0.2mm，干燥至恒重后，準確稱量（一般0.8-1.2g)，放入坩堝中。

2.  氧彈內部清潔與干燥

    - 用無水乙醇擦拭氧彈內壁，去除殘留的燃燒殘渣和水分。

    - 確保氧彈內部完全干燥，避免影響熱值測定結果。

 二、 裝樣與密封步驟

1.  安裝點火絲

    - 將點火絲兩端固定在氧彈的兩個桿上，確保點火絲中部與樣品表面接觸（或距離樣品2-3mm，根據點火方式調整）。

    - 若樣品不易點燃，可在點火絲上纏繞少量助燃物（如苯甲酸），但需計入助燃物的熱值。

2.  放置坩堝

    - 將裝有樣品的坩堝放置在氧彈內的坩堝支架上，避免坩堝與桿、彈壁接觸，防止短路。

3.  充氧操作

    - 連接充氧裝置：將氧彈彈蓋擰緊，把充氧導管與氧彈的充氧閥連接。

    - 排除空氣：先緩慢充入氧氣至0.5MPa，然后開啟放氣閥排出氣體，重復2-3次，排除氧彈內的空氣。

    - 正式充氧：緩慢升壓至規定壓力（一般2.8-3.0MPa，嚴禁超過3.2MPa），充氧時間不少于30秒，避免壓力驟升損壞氧彈。

    - 關閉閥門：充氧完成后，先關閉氧氣瓶閥門，再關閉充氧閥，取下充氧導管，檢查氧彈是否漏氣（可浸入水中觀察有無氣泡）。

三、 燃燒與測定

1.  放入量熱儀

    - 將密封好的氧彈放入量熱儀的內筒中，加入規定體積的蒸餾水，確保氧彈完全浸沒。

    - 連接量熱儀的點火裝置，蓋好量熱儀外筒蓋，啟動測定程序。

2.  點火與數據采集

    - 儀器自動點火，樣品在高壓氧中燃燒，釋放熱量使內筒水溫升高。

    - 儀器實時采集溫度數據，直至溫度穩定，自動計算樣品熱值。

四、 操作后處理

1.  泄壓操作

    - 測定完成后，待氧彈溫度降至室溫，緩慢開啟放氣閥，將彈內氣體緩慢排出（泄壓時間不少于1分鐘，防止氣體急速噴出）。

    - 完全泄壓后，擰開彈蓋，取出坩堝和剩余點火絲。

2.  清潔與保養

    - 用蒸餾水沖洗氧彈內壁和桿，去除燃燒產生的殘渣（如二氧化硅、硫酸鹽等）。

    - 用無水乙醇擦拭干燥，檢查密封圈是否完好，若有損壞及時更換。

    - 將氧彈妥善存放于干燥、清潔的環境中，避免碰撞和腐蝕。