专利名称：碳酸铅含量测定装置及测定方法
技术领域：
本发明涉及一种蓄电池极板中碳酸铅含量测定装置及测定方法。
背景技术：
在蓄电池的极板制造过程中，极板中的铅接触到空气中的二氧化碳和水汽，很容易生成碳酸铅(Pb CO3),而极板中碳酸铅含量的多少对极板的性能是有一定影响的，因此对于确定碳酸铅含量多少对电池的影响，测定不同环境条件会产生多少碳酸铅，对于控制极板的性能来说是必要的，而为了明确上述问题，首先需要测定极板中碳酸铅的含量，不过现有极板制造过程中缺少一种测定极板碳酸铅的方法和装置
发明内容
本发明要解决的主要技术问题是，提供一种用于蓄电池极板中碳酸铅含量测定装置及测定方法。为解决上述技术问题，本发明提供一种碳酸铅含量测定装置，包括具有漏斗状开口的气体收集件、滴定管以及上端开口的第一容器和第二容器，所述第一容器放置于第二容器的容腔内，且第二容器的开口高于第一容器的开口 ；所述气体收集件具有漏斗状开口的一端倒扣在第一容器的开口处，所述漏斗状开口与第一容器的开口之间留有间距；所述滴定管与气体收集件连通。在一种实施例中，所述第一容器和第二容器均为烧杯，所述滴定管为酸式滴定管，所述气体收集件为漏斗。在一种实施例中，所述第一容器烧杯容积为100毫升，所述第二容器烧杯容积为500晕升。—种碳酸铅含量测定方法，包括以下步骤步骤a、将极板粉末放置到如权利要求1-3任一项所述测定装置中的第一容器内，并排出极板粉末间的空气；步骤b、向极板粉末中加入酸液，并收集和测量酸液与极板化学反应所产生的气体；步骤C、根据步骤b中得到的气体体积计算出极板中碳酸铅的百分含量。在一种实施例中，所述步骤a具体包括以下步骤步骤al、将所述第一容器和第二容器中注入纯水，所述纯水没过第一容器开口处和所述气体收集件的漏斗状开口处，所述极板粉末放置于第一容器中；步骤a 2、从滴定管上端吸走滴定管内的气体，使纯水充满滴定管，然后关闭滴定管。在一种实施例中，所述步骤al中，在将极板粉末放入所述第一容器前，先将极板粉末过筛网处理。在一种实施例中，在所述步骤al还包括保持极板粉末在真空状态下至少12小时。
在一种实施例中，所述步骤b中，加入酸液后，等到极板粉末中停止冒出气泡，从滴定管中测出气体的体积。在一种实施例中，所述步骤b中，所述酸液为硫酸。在一种实施例中，所述步骤c中，计算极板中碳酸铅的百分含量步骤如下步骤Cl、将权利要求8中得到的所述气体的体积换算成标准状况下的体积，计算出所述气体的摩尔数，；步骤c2、通过所述气体的摩尔数计算出发生反应的碳酸铅的摩尔数，进而计算出碳酸铅的质量和极板中碳酸铅的百 分含量。本发明的有益效果是本碳酸铅含量测定装置和测定方法中，在加入酸液进行反应前排除无关气体(例如可通过向测定装置注入纯水，使纯水没过第一容器的开口处和气体收集件的漏斗状开口处，排出极板粉末间的气体)，避免无关气体对测量结果的干扰，提高测量准确性；该滴定管用于收集并测量酸液与极板反应后所产生的气体，进而根据气体的体积计算出极板中碳酸铅的含量。
图I为本发明碳酸铅含量测定装置一种实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
结合附图对本发明作进一步详细说明。实施例一本实施例中，用于蓄电池极板中碳酸铅测定装置包括具有漏斗状开口的气体收集件、滴定管以及上端开口的第一容器和第二容器。该第一容器放置于第二容器的容腔内，且第二容器的开口高于第一容器的开口，使得加入纯水时，纯水可没过第一容器的开口处。该气体收集件具有漏斗状开口的一端倒扣在第一容器的开口处，并基本罩住第一容器的开口，用于收集从第一容器中产生的气体，该开口之所以做成漏斗状，是为了增加气体收集件的开口面积，尽可能全部吸收从第一容器中溢出的气体。该漏斗状开口与第一容器的开口之间留有间距，使得第二容器中的液体可流入到漏斗状开口中。该滴定管与气体收集件连通，气体收集件中收集到的气体可进入到滴定管中。请参考图1，在一种具体实施例中，碳酸铅含量测定装置包括第一容器I、第二容器2、气体收集件3和滴定管4，本例中第一容器I为容积100毫升的烧杯，第二容器2为容积500毫升的烧杯，该气体收集件3采用漏斗3，滴定管4采用酸式滴定管4。该第一容器I放置在第二容器2中，其第二容器2的上端开口高于第一容器I的上端开口，使得可向第二容器2中添加充足的纯水，以便完全封住第一容器I开口。该漏斗3的敞口端倒扣在第一容器I的开口处，并基本完全罩住第一容器I的开口，以便可尽量收集从第一容器I中散发的气体。漏斗3的敞口端与第一容器I之间保留一定的间距，使漏斗3内部与第二容器2之间连通，液体可在两者之间流动。该酸式滴定管4与漏斗3的上端密封连通，用于收集和测量气体的体积。实施例二
本申请还公开一种利用实施例一中测定装置的碳酸铅测定方法，该方法包括步骤步骤a、将极板粉末放置到实施例一中任一种实施例所描述的测定装置的第一容器内，并排出极板粉末间的空气。该步骤a具体包括步骤a I、将第一容器和第二容器中注入纯水，该纯水没过第一容器开口处和气体收集件的漏斗状开口处，该极板粉末放置于第一容器中。将蓄电池极板磨细后，可先将极板粉末加入到第一容器中，也可以先加入纯水，过程中要防止极板粉末随水流出。加入纯水的作用是覆盖物质避免物质发生反应，而且纯水可进入并填满极板粉末的孔隙，排出其中的气体。
优选地，在将极板粉末加入到第一容器前，还可以将极板粉末过筛网处理，得到颗粒较为细小的粉末，因为对于较为细小的粉末，纯水更容易进入并填满物质的孔隙，也可加快后续的反应速度。而为了进一步地使极板粉末中气体更容易溢出，水更容易进入，还可以使极板粉末在真空状态下放置至少12小时，其中真空度可为IOmm汞柱。步骤a 2、从滴定管上端吸走滴定管内的气体，使纯水充满滴定管，然后关闭滴定管。步骤b、向极板粉末中加入酸液，并收集和测量酸液与极板化学反应所产生的气体。本步骤中所述酸液为可与碳酸铅发生化学反应生成气体的一类酸液，如硫酸。酸液可直接加入到第二容器中，当极板粉末中的碳酸铅与酸液反应后，气体上浮，并从漏斗中进入到酸式滴定管中，待反应完全后，可从酸式滴定管上读出刻度，计算出气体的体积。步骤C、根据步骤b中得到的气体体积计算出极板中碳酸铅的百分含量。本步骤中，计算极板中碳酸铅的百分含量步骤如下步骤Cl、将步骤b中得到的气体的体积换算成标准状况下的体积，计算出气体的
摩尔数。步骤c 2、利用化学反应式，通过气体的摩尔数计算出发生反应的碳酸铅的摩尔数，进而计算出碳酸铅的质量和极板中碳酸铅的百分含量。请参考图1，现以测定装置为实施例一中具体实施例所描述的测定装置为例进行说明本方法具体步骤为I.将蓄电池极板磨细，过80目筛。极板粉末过80目筛之后，颗粒细小，后续步骤中纯水容易进入并填满物质的孔隙，同时也能加快后续中于酸液的反应速度。2.称量过80目筛的活性物质(极板粉末),计做M，将其放入IOOml烧杯中。3.将IOOml的烧杯放入500ml烧杯中。本步骤过程中将物质固定在IOOml烧杯的一定区域内。4.将纯水缓慢注入IOOml的烧杯中，注满，防止活性物质随水流出。然后将纯水缓慢注入500ml的烧杯中，水高出IOOml烧杯4厘米左右。本步骤中将纯水加入覆盖物质，避免物质发生反应，另纯水可进入并填满物质的孔隙，排出其中的气体。
5.使极板粉末在IOmm汞柱的真空状态下12小时以上。其好处是在真空状态下，气体更容易溢出，水更容易进入。6.将漏斗与酸式滴定管的连接装置用滴定架架�。箍墼贗OOml的烧杯上，与烧杯有O. 5cm间距。该漏斗用于收集气体和计算气体的体积。7.用吸耳球在酸式滴定管的顶端缓慢吸气，使水充满酸式滴定管的全部，然后旋上酸式滴定管的开关。本步骤的作用在于先将水全部填满酸式滴定管，使得收集气体的读数更加准确。8.待稳定后，向500ml烧杯中缓慢加入50%左右浓度的硫酸溶液约200ml。按照化学式Pb C03+H2S04 = C02+Pb S04+H20，硫酸与碳酸铅发生反应，将产生气体二氧化碳(CO2),该二氧化碳(CO2)上浮从漏斗中进入酸式滴定管中。9.约4小时后，待活性物质中气泡不再冒出时，记录酸式滴定管的刻度，计算出气 体的体积，并换算成标准状况下气体的体积，按照现有计算方法计算出二氧化碳(CO2)气体的摩尔数，计做N。10.根据Pb C03+H2S04 = C02+Pb S04+H20，通过步骤9中获得的二氧化碳(CO2)的摩尔数按照现有技术中的计算方法计算出碳酸铅(Pb CO3)的摩尔数也为N，而碳酸铅(PbCO3)的分子量为267. 2，由此可计算出碳酸铅(Pb CO3)的质量，最终，得出极板中碳酸铅(PbCO3)的百分含量= 267.2*N/M*100%。根据该百分含量还可计算出极板中碳酸铅的含量。以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种碳酸铅含量测定装置，其特征在于，包括具有漏斗状开口的气体收集件、滴定管以及上端开口的第一容器和第二容器，所述第一容器放置于第二容器的容腔内，且第二容器的开口高于第一容器的开口 ；所述气体收集件具有漏斗状开口的一端倒扣在第一容器的开口处，所述漏斗状开口与第一容器的开口之间留有间距；所述滴定管与气体收集件连通。
2.如权利要求I所述的测定装置，其特征在于，所述第一容器和第二容器均为烧杯，所述滴定管为酸式滴定管，所述气体收集件为漏斗。
3.如权利要求2所述的测定方法，其特征在于，所述第一容器烧杯容积为100毫升，所述第二容器烧杯容积为500毫升。
4.一种碳酸铅含量测定方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤a、将极板粉末放置到如权利要求1-3任一项所述测定装置中的第一容器内，并排出极板粉末间的空气； 步骤b、向极板粉末中加入酸液，并收集和测量酸液与极板化学反应所产生的气体； 步骤C、根据步骤b中得到的气体体积计算出极板中碳酸铅的百分含量。
5.如权利要求I所述的测定方法，其特征在于，所述步骤a具体包括以下步骤 步骤al、将所述第一容器和第二容器中注入纯水，所述纯水没过第一容器开口处和所述气体收集件的漏斗状开口处，所述极板粉末放置于第一容器中； 步骤a 2、从滴定管上端吸走滴定管内的气体,使纯水充满滴定管,然后关闭滴定管。
6.如权利要求5所述的测定方法，其特征在于，所述步骤al中，在将极板粉末放入所述第一容器前，先将极板粉末过筛网处理。
7.如权利要求5所述的测定方法，其特征在于，在所述步骤al还包括保持极板粉末在真空状态下至少12小时。
8.如权利要求5所述的测定方法，其特征在于，所述步骤b中，加入酸液后，等到极板粉末中停止冒出气泡，从滴定管中测出气体的体积。
9.如权利要求8所述的测定方法，其特征在于，所述步骤b中，所述酸液为硫酸。
10.如权利要求8所述的测定方法，其特征在于，所述步骤c中，计算极板中碳酸铅的百分含量步骤如下 步骤Cl、将权利要求8中得到的所述气体的体积换算成标准状况下的体积，计算出所述气体的摩尔数，； 步骤c2、通过所述气体的摩尔数计算出发生反应的碳酸铅的摩尔数，进而计算出碳酸铅的质量和极板中碳酸铅的百分含量。
全文摘要
本发明涉及一种蓄电池极板中碳酸铅含量测定装置及测定方法。该测定装置包括具有漏斗状开口的气体收集件、滴定管以及上端开口的第一容器和第二容器，所述第一容器放置于第二容器的容腔内，且第二容器的开口高于第一容器的开口；所述气体收集件具有漏斗状开口的一端倒扣在第一容器的开口处，所述漏斗状开口与第一容器的开口之间留有间距；所述滴定管与气体收集件连通。本碳酸铅含量测定装置和测定方法中，在加入酸液进行反应前排除无关气体(例如可通过向测定装置注入纯水，使纯水没过第一容器的开口处和气体收集件的漏斗状开口处，排出极板粉末间的气体)，避免无关气体对测量结果的干扰，提高测量准确性。
文档编号G01N31/16GK102654492SQ20121011369
公开日2012年9月5日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者张海泉, 熊正林 申请人:肇庆理士电源技术有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
