玫瑰红酸钠-氯化钡容量滴定法快速测定煤中全硫的研究
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ICS 75.160.10D 21中华人民共和国国家标准GB/T 214—2007代替GB/T 214—1996,GB/T 18856.8—2002煤中全硫的测定方法Determination of total sulfur in coal(ISO 334:1992,Solid mineral fuels—Determination of total sulfur—Eschka method,NEQ;ISO 351:1996,Solid mineral fuels—Determination of total sulfur—High temperature combustion method,NEQ)2007-11-01发布2008-06-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布前言本标准对应于下列国际标准,一致性程度为非等效:ISO 334:1992《固体矿物燃料——全硫测定——艾士卡法》,ISO 351:1996《固体矿物燃料——全硫测定——高温燃烧法》。
本标准与国际标准相比主要差异如下:——增加了库仑滴定法;——对艾士卡法作了如下修改:将灼烧物用浓盐酸处理改为用热水处理;将加入沉淀剂后在沸水中保持30min改为微沸下保温2h;将精密度(重复性限0.05%,再现性临界差0.1%)改为按全硫含量分级表示(本版中3.6);——对高温燃烧中和法作了如下修改:将添加物Al2O3改为WO3;将燃烧温度1350℃改为(1200±10)℃;将标准溶液Na2B4O7改为NaOH;将精密度(重复性限0.05%,再现性临界差0.1%)改为按全硫含量分级表示(本版中5.6);本标准代替GB/T 214—1996《煤中全硫测定方法》和GB/T 18856.8—2002《水煤浆质量试验方法第8部分:水煤浆全硫测定方法》。
本标准与GB/T 214—1996相比主要变化如下:——适用范围中增加了焦炭;——增加了“规范性引用文件”条款;——对艾士卡法进行了如下修改和补充:对高硫煤的称样量进行了修改和补充(1996年版2.4.1中“注”,本版3.4.1中“注”);修改了甲基橙指示剂浓度;——对库仑滴定法进行了如下修改和补充:修改了管式高温炉高温恒温带的温度范围和长度(1996年版3.3.1,本版4.3.1);修改了高温燃烧中和法结果计算公式中的错误(硫的摩尔质量值,1996年版4.5.1,本版5.5.1);修改了方法的精密度(1996年版的3.6,本版的5.6);增加了仪器标定和标定有效性核验(本版4.4.2和4.4.4);——对高温燃烧中和法进行了如下修改和补充:修改了管式高温炉的高温恒温带长度(1996年版4.3.1,本版5.3.1);纠正了计算公式中的错误(硫的摩尔质量值,1996年版4.5.1,本版5.5.1);增加了碳酸钠纯度标准物质(本版5.2.11)及硫酸标准溶液的配制和标定(本版5.2.12)。
煤中全硫化学分析一、全硫量分析方法:1、精确称取1g埃氏卡混合溶剂(2份MgO2与1份NaCO3)放入30ml瓷坩埚中充分混合后,上面再覆盖0.5g左右的埃氏卡混合溶剂。
2、放入高温炉内,由低温充分燃烧再逐渐升高温度(不要超过850℃),至无黑色碳粒(中途应取出用玻璃棒搅拌一次,并观察有无黑色颗粒)。
3、取出稍冷却,用150ml热水浸泡取出熔融物置于300ml烧杯中加热搅拌20分钟,并适当增加热水,保持溶液体积。
4、以中速滤纸过滤,用热水充分洗涤,滤液及洗液接入400ml的烧杯中,滴加2~3滴0.2%的甲基红乙醇溶液。
5、用盐酸(1:1)酸化,并过量2ml,加热浓缩至约150ml左右时,徐徐加入10ml热的10%BaCl2溶液,加盖表面皿。
6、并将溶液煮沸3~5分钟,取下放入温热处,静置2小时以上。
7、用慢速定量滤纸过滤,并以热水洗涤至氯根反应消失为止。
8、将沉淀及滤纸一并移入已灼烧恒重的瓷坩埚中灰化。
9、于800℃的高温炉内灼烧30分钟后取出。
10、置于干燥器中冷却至室温称重。
灼烧后沉淀的重量11、计算:SO3%=---------------------×0.1373×100试样重量备注:0.1373-硫酸镁对硫的换算系数二、注意事项1、灼烧试样时应使其充分氧化,如发现有黑色碳粒,则说明燃烧未尽,再用少量埃氏卡混合溶剂覆盖于烧结物上继续灼烧至尽。
2、在样品放入高温炉内燃烧时,应逐渐升高温度如果过快会生成硫的气态化合物,不能完全与氧化镁-碳酸钠混合剂结合为可溶性硫酸盐,使结果偏低。
3、如含硫量在4%以下,可称取1g试样,若含硫量在4%以上,则称取0.5g试样。
三、使用设备器皿及药品设备器皿:高温炉、瓷坩埚、烧杯、玻璃棒、过滤装置(台架、漏斗、滤纸)、电炉(煮沸溶液用)药品:①埃氏卡剂(按质量比M MgO2 :M Na2CO3=2:1混合,固体状态)②盐酸(1:1)③10%BaCl2溶液④0.2%甲基红乙醇溶液⑤AgNO3溶液(检验氧根)。
煤中全硫测定结果准确性提升方法研究发布时间:2023-02-17T01:28:23.972Z 来源:《科技新时代》2022年19期作者:李建平[导读] 文中介绍了几种常用的煤炭全硫测定方法,包括:红外光谱法、库仑滴定法、李建平安徽省淮北市淮北矿业集团临涣选煤厂煤炭管理部摘要:文中介绍了几种常用的煤炭全硫测定方法,包括:红外光谱法、库仑滴定法、艾士卡法和高温燃烧中和法。
分别阐述了每种方法的测定原理,并提出了提高煤中全硫测定准确性的主要方法。
关键词:煤中全硫测定;准确性;方法0引言现阶段以及未来较长时间内,煤依然是国内主要的矿物燃料,其中钢铁领域煤炭用量仅次于电力行业。
煤中所含的硫为主要的有害物质,煤在炼焦过程中硫元素以SO3、SO2的形式释放出来,排放到大气中会造成严重污染,同时也是酸雨形成的源头。
焦炭中所含的硫也是炼铁、炼钢过程中的主要有害元素,过量的硫元素会增加钢铁的脆性,产生的SO3还会严重腐蚀炉体,加剧锅炉结渣危害。
在冶金行业,焦炭中硫含量超过1.6%之后,硫含量每再增加0.1%,高炉炼铁产量会大幅下降,且铁矿石、石灰石、焦炭的消耗量会以倍数关系增加,因此,通常规定冶金过程使用的焦炭含硫量不超过1%,优质焦炭含硫量则在0.4%~0.7%之间。
煤炭中硫含量过多会直接影响煤的品质和企业的安全生产,无论是煤炭的供应企业还是煤炭的使用企业,都十分注重煤的全硫测定指标。
因此,提高煤的全硫测定准确性意义重大。
1硫在煤中的形态煤全硫指的是硫在煤中以各种形态存在的总和,包括单质硫、硫铁矿硫、元素硫、有机硫、硫酸盐硫,其中硫铁矿硫的含量最高。
在高硫煤中,通常硫铁矿硫含量最高,只有少数煤种中以有机硫为主。
在低硫煤中,一般有机硫的信最高。
有机硫在煤中的结构形式比较复杂,主要以硫醚、二硫化物等形式存在于大有机分子中。
2 煤中全硫测定的方法现阶段,国内常用的煤炭全硫测定方法主要有红外光谱法、库仑滴定法、艾士卡法和高温燃烧中和法4种。
试验四、煤中全硫含量的测定一、仪器简介及使用范围CLS-2型库仑测硫仪是实验室通用的硫含量测定仪。
它根据微库仑分析原理,通过双铂指示电极检测和控制滴定过程,用微计算机实时控制燃烧炉温度及试验过程并进行数据处理;可自动生成校正系数;自动计算并显示样品中硫的百分含量;它有效地防止了过滴定现象;解决了电解液倒吸问题并减少了管道吸附;可自动跟踪滴定某些“拖尾”样品,以获得准确的测定值。
该仪器灵敏度高,测量结果准确,重复性好,操作简便。
适用于煤炭、煤炭渣、焦炭及矿物、岩石、石油化工产品等多种物料的硫含量测量。
二、工作原理(一)分析原理该仪器根据动态库仑分析原理,通过双铂指示电极检测和控制滴定过程,电解电流随被测样品中硫含量的增减而增减,实现了动态跟踪滴定,以获得准确的测定结果。
含硫样品在高温(如1150℃)状态下,经催化剂(如三氧化钨)催化作用,于净化空气流中燃烧,生成二氧化硫及少量三氧化硫。
样品中各种形态的硫氧化分解如下:样品中有机硫+O→S0+H0+CO+Cl+……22222 4FeS+11O→2FeO+8SO 22223样品中的硫酸盐+O→SO+……22 2S0+O→2S0 322生成的SO及少量SO随净化空气(载气)载入电解池中,与电解液中的水化合生成亚32硫酸及少量硫酸,电解液中碘一碘化钾的动态平衡被破坏,指示电极间的信号发生变化,该信号经放大后,去控制电解电流,电解产生碘。
电极及电解液反应如下:2I-2e→I 2+电解阴极:2H+2e→H 2-+ I+HSO+H0→2I+HS0+2H 423222随着-电解阳极:电解的不断进行,电解液中原有的碘一碘化钾平衡得到恢复,指示电极间信号重新回到零,电解终止。
溶液处于平衡态时,指示电极上存在如下可逆平衡:2I-2e ═ I 2-指示阴极:I十2e ═ 2I 2Q M)计算出试样中全·),由法拉-指示阳极:第定律(W=仪器根据电生碘所消耗的电量(Q N96500硫量及百分含量。
煤的全硫测定方法
煤的全硫测定方法有以下几种常用的方法:
1. 高温氧化法:将一定量的煤样放入氧气或空气中进行加热燃烧,将生成的SO2与氢氧化钠溶液中的碘酸盐反应生成硫酸盐,然后用碘酸钾溶液滴定反应产生的碘。
通过反应滴定量计算出煤中的硫含量。
2. 灰残量法:将煤样在高温下氧化燃烧,除去有机物质后得到灰残,然后将灰残与氢氧化钠溶液反应生成硫酸盐,再用滴定法测定生成的硫酸盐的数量,计算出煤中的硫含量。
3. 全硫分析仪法:使用全自动全硫分析仪对煤样进行测试。
该仪器通过高温氧化燃烧煤样,将生成的SO2传入吸收液中与氢氧化钠反应生成硫酸盐,然后再用自动滴定仪进行滴定,测定样品中的硫含量。
4. 石墨炉原子吸收光谱法:将煤样经过预处理后,在石墨炉中蒸发、炭化和原子化,然后用原子吸收光谱仪测定SO2的吸收光谱,计算出煤中的硫含量。
这些方法各有优缺点,选择合适的方法取决于实验条件和需要测定的精度。
最新煤中全硫的测定方法化学法是最常用的煤中全硫测定方法之一、其中最经典的方法是氧热燃烧法。
该方法将煤样与过量的氧在高温条件下反应,使煤中的硫转化为SO2,再用碱液吸收SO2并转化为硫酸,通过酸碱滴定法测定硫酸的浓度,从而确定煤中全硫含量。
该方法简单易操作,但需要耗费大量时间和设备。
光谱法是一种无损的全硫测定方法,其中最常用的是紫外荧光光谱法。
该方法基于煤中硫化物在紫外光照射下生成硫离子的特性,通过测量荧光强度来计算煤中的硫含量。
紫外荧光光谱法具有快速、准确、无损、简便等优点,成为目前煤中全硫测定的主要方法之一电化学方法是一种基于电化学原理的全硫测定方法。
最常用的是极谱法。
该方法基于煤中的硫化物在电位扫描下在电极表面生成氧化还原峰,通过测量峰电流来计算煤中硫的含量。
该方法准确性高,灵敏度好,但需要使用专用的电化学仪器,且需花费较长时间。
气相色谱法是一种基于煤中硫化物在高温下转化为硫气的全硫测定方法。
该方法将煤样在高温下加热,将硫化物转化为氢硫化物,然后通过气相色谱仪分析氢硫化物的浓度来计算煤中硫的含量。
气相色谱法具有快速、准确、灵敏度高等优点,但需要使用专用设备和化学试剂。
质谱法是一种利用质谱仪分析煤中硫同位素的全硫测定方法。
该方法通过测量硫同位素的质量数和丰度来计算煤中硫的含量。
质谱法准确性高,但需要使用复杂的质谱设备和标准品,且操作相对复杂。
核磁共振法是一种相对较新的全硫测定方法。
该方法利用煤中硫原子的^33S核磁共振信号来测定煤中硫的含量。
核磁共振法具有高准确性和非破坏性的特点,但设备昂贵,操作复杂。
综上所述,化学法、光谱法、电化学方法、气相色谱法、质谱法和核磁共振法是目前煤中全硫测定的常用方法。
根据实际需求和实验条件,可以选择适合的方法进行煤中全硫的测定。
煤中全硫的测定一、实验原理将煤样与艾氏卡试剂混合灼烧,煤中硫生成硫酸盐,然后使硫酸根离子生成硫酸钡沉淀,根据硫酸钡的质量计算煤中全硫的含量。
二、试剂和仪器(1)艾氏卡试剂:以两份质量的化学纯轻质氧化镁与1份质量的化学纯无水碳酸钠混匀并研细至颗粒度小于0.2mm后,保存在密闭容器中。
(2)盐酸溶液:(1+1)(3)氯化钡溶液:100g/L(4)甲基橙溶液:20g/L(5)硝酸银溶液:10g/L加入几滴硝酸,贮于深色瓶中(6)瓷坩埚:容量30ml和10~20ml两种(7)分析天平(8)马弗炉三、测定步骤(1)于30ml坩埚内称取粒度小于20mm的空气干燥煤样1g和艾氏卡试剂2g仔细混合均匀,再用1G艾氏卡试剂覆盖。
(2)将装有煤样的坩埚移入通风良好的马弗炉中,在1~2h内从室温逐渐加热到800~850℃,并在该温度下保持1~2h。
(3)将坩埚从炉中取出,冷却至室温,用玻璃棒将坩埚中的灼烧物仔细捣碎,然后转移到400ml烧杯中,用热水冲洗坩埚内壁,将洗液收入烧杯,再加入100~150ml刚煮沸的水,充分搅拌。
(4)用中速定性滤纸以倾泻法过滤,用热水冲洗3次,然后将残渣移入滤纸中,用热水至少冲洗10次,洗液总体积约为250~300ml。
(5)向滤液中滴入2~3滴甲基橙指示剂,加盐酸中和后再加入2ml,使溶液呈微酸性。
将溶液加热到沸腾,在不断搅拌下滴加氯化钡溶液10ml,在近沸状态下保持约2h,最后溶液体积为200ml左右。
(6)溶液冷却静置或过夜后用致密无灰定量滤纸过滤,并用热水洗至无氯离子为止(7)将带沉淀的滤纸移入已知质量的瓷坩埚中,先在低温下灰化滤纸,然后在温度为800~850℃的马弗炉中灼烧20~40分钟,取出坩埚,在空气中稍冷却后放入干燥器中冷却至室温,称量。
四、注意事项(1)每配制一批艾氏卡试剂或更换其他一种试剂时,应进行两个以上空白实验。
(2)硫酸钡质量的极差不得大于0.0010g,取算术平均值作为空白值。
容量法测矿物中硫含量的分析与讨论【摘要】采用盐酸硝酸高氯酸分解,抗坏血酸还原铁,柠檬酸络合干扰元素,在酸性溶液中加钡盐使硫沉淀生成硫酸钡,加EDTA标准溶液进行滴定测定硫含量的方法,达到了测定矿物中较高含量硫的目的,实验结果稳定。
【关键词】矿物;硫;EDTA一般矿物中硫元素含量较低,用红外碳硫仪测量就能达到要求。
有些矿物如硫铁矿中硫元素含量较高,用红外碳硫仪无法测得准确结果,用容量法进行测量可测得含量达到几十的矿物,且用回收法进行检测时回收率达到99.9-100.1%,结果可靠。
1、试验部分1.1主要试剂氯酸钾,盐酸(浓),盐酸(1+10),硝酸(浓),高氯酸(浓),氨水(浓),无水乙醇(98%以上),三乙醇胺(1+2),抗坏血酸溶液(10%),二氯化钡溶液(10%),硝酸银溶液(0.1%),动物胶溶液(0.4%),柠檬酸溶液(50%),缓冲溶液,铬黑T指示剂,EDTA标准溶液(0.010000mol/L),二氯化镁标准溶液(0.01000 mol/L)。
1.2试验方法称取样品于300毫升烧杯中,加1-15克氯酸钾,用少许水湿润,进行震荡,使样品与氯酸钾混合,加30毫升盐酸进行溶解,要求低温,溶解30分钟,再加入5毫升浓硝酸进行溶解,取下稍冷,加入10毫升高氯酸蒸发至近干,取下稍冷加10毫升盐酸(1+10),10-15毫升抗坏血酸溶液,还原铁,使其变成二价,铁高样品分次进行补加直至无色。
加入20毫升柠檬酸溶液煮沸,取下,加入10毫升动物胶溶液,震荡约10次,用水稀释至150毫升左右,放到电炉上煮沸,加入10毫升氯化钡溶液,要缓缓地,继续加热至沸腾,稍冷,加入10毫升乙醇,冷却至室温,用中速滤纸过滤,热水洗烧杯四次,并洗涤至无氯离子,将滤纸连同沉淀摊开于原烧杯壁上,用少量水冲洗滤纸上的沉淀至烧杯中,准确加入30毫升EDTA标准溶液,10毫升氨水,再将滤纸放于溶液中,煮沸取下,再加入100毫升水,冷却至室温,加入20毫升三乙醇胺,10毫升缓冲溶液,将滤纸用玻璃棒贴于杯壁,加入0.2克左右铬黑T指示剂,用二氯化镁标准溶液滴定至红色,将滤纸投入溶液中用玻璃棒充分搅拌,再继续滴定至稳定红色记下毫升数V2,再用EDTA标准溶液滴定至蓝色,所消耗毫升数与原加入EDTA标准溶液的体积之和为V1。