添加剂在通氮燃烧测硫体系中的应用
1．通氮燃烧测定硫的原理问题
根据某些元素对O2亲和力的关系，在适当条件下，采用合适的氧化剂，如CuO、V2O5、PbO、Pb3O4、WO3、NiO等氧化物，硫能夺取氧化物中的氧，生成SO2气体，从燃烧体系中逸出。因而可用氧化还原反应，由氧化剂供氧，电阻炉加热，用氮气作载气，实现硫的测定。用此法测定矿石中的硫，已列入标准方法。测定生铁[6]、铸铁、炉渣中的硫，也取得成功。测定锰铁、硅铁、钙铁、硅铝钡铁等铁合金中的硫，又得到满意的结果。由于基体本身不含氧，在燃烧时只通氮又不通氧，所以试样及硫的氧化，完全靠添加剂供氧，因此选择什么样的添加剂及其用量多少，是通氮燃烧测硫原理的核心问题，此原理的细节，通过实例进行分析。
2．金属锰中测硫选用添加剂的一些问题
选用CuO和SiO2为添加剂。CuO它与氧结合的亲和力较小，而且在加热时，也容易分解出O2即CuO是氧化剂，它能提供氧，在通氮燃烧时，（1270℃）将锰氧化成锰的氧化物，将锰中的硫氧化成SiO2。SO2与O2结合的亲和力大。Mn和S不能夺取SiO2中的氧，然而为什么又要加入SiO2呢？因为SiO2是酸性氧化物，而CuO和低价锰的氧化物皆偏碱性。SO2是酸性氧化物，它易被碱性物质吸收，容易在酸性或中性介质中释放。所以加入适量的SiO2，可增强介质的酸度，有利于SO2的释放。关于添加剂的用量问题，可通过计算与试验来确定。
Mn+O2=MnO2S+ O2=SO2
553232 32
0.0920.0535 0.008 0.008
氧化0.1g的锰试样需氧量为0.0615g。为了氧化完全，O2必须大大过量。若氧化铜转化氧化亚铜，2gCuO所提供的O2量为：
即2g氧化铜分解成氧化亚铜可提供0.25g的氧气，为所需氧量的4倍。
对于其它铁合金如：钙铁、硅铝钡铁，选用CuO（2g）+ SiO2（0.5g）作添加剂也是合
适的。然而，本添加剂不适用于硅铁中硫的测定，若将本添加剂中的SiO2（0.5g）改用SnO2（0.5g），试验证明硫测定结果令人满意。因Si-Fe中Si的含量很高，燃烧后生成SiO2，若在添加剂再加入SiO2，介质偏酸性，粘度增大，不利于SO2的释放。加入偏碱性的SnO2，使介质趋势向中性，介质粘度减小，硫能正常释放，使Si-Fe中硫的测定结果变好。对于生铁和铸铁中硫的测定，也不能照搬锰铁中测S的添加剂，而是采用WO3 (1g)+CuO(0.5g)+V2O5(0.5g)复合添加剂，测定结果很好，其作用原理不再赘述。
3．通氮燃烧的特点
不仅精度好，更突出的是转化率高，且可解决一些特殊样品中硫量的测定。通氮燃烧用于锰铁中硫量的测定，标准样品含硫量为0.022，连续测定5次，平均结果为0.0218，回收率接近100%。而通氧燃烧测定5次的平均结果仅有0.0029。其回收率为13%。用于硅铁中硫的测定，通氮燃烧回收率较好，通氧燃烧回收率较差。通氮燃烧对5只不同牌号的铸铁样品进行硫量测定，平均回收率为104%，比标准值高。通氧燃烧，平均回收率约为90%。试验说明：通氮燃烧比通氧燃烧回收率高。为什么转化率高，这是因为该方法的原理是借助添加剂中的氧，在高温平稳的转化为SO2和相关氧化物（如Fe2O3和MnO2等）。这些氧化物，在高温区（如1270℃）不会变成粉尘飞散到低温区（如800℃以下）。只有在低温Fe2O3才能起触媒作用。SO2在有氧的条件下才能转化为SO3，在通氮缺氧的情况下，SO2不可能向SO3转化。MnO2不能扩散到低温区，避免了SO2被吸收。所以转化率较高。