关于煤灰成分测定的尝试与探讨

资源类型:pdf 资源大小:228.00KB 文档分类:工业技术 上传者:杨静

文档信息

【作者】 曹磊明  亢万山 

【关键词】煤灰成分测定 尝试 探讨 

【出版日期】2005-05-10

【摘要】针对GB/ T15 74 - 1995中的试验方法,利用标准煤灰样品结果做对照,对标准中的一些操作步骤、标准溶液的浓度等做尝试性改进,并总结出一些操作技巧,可快速准确地得到实验结果,并减轻化验员的工作强度,轻松愉快地工作。

【刊名】煤质技术

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1 前 言我国煤炭资源丰富 ,其成煤条件和成煤植物构成各不相同 ,煤灰成分的组成也有很大差异。按照GB/ T15 74 - 1995半微量法分析煤灰成分时 ,根据多年经验 ,针对焦作的煤灰成分以硅铝为主占 80 %左右、钙镁在 10 %左右、铁钛 5 %左右、钾钠 2 %左右和硫磷 3%左右的特点 ,如果完全按现行国标操作 ,存在有些操作步骤繁琐和试剂浪费等情况。为此 ,我们利用标准煤灰样品结果做对照 ,对标准中的一些操作方法作了尝试性改变 ,并进行对比实验。其结果精密度和准确度符合国标要求。2  6 .1二氧化硅的测定(1)条款“6 .2 .2 .7二氧化硅标准储备液 :准确称取 10 0 0℃下灼烧 30 min的光谱纯二氧化硅0 .5 0 0 0 g,精确至 0 .0 0 0 2 g,…由室温缓慢升至95 0~ 10 0 0℃ ,熔融 4 0 min,取出坩埚 ,用蒸馏水激冷后… ,然后移入 5 0 0 ml容量瓶中 ,…。”用铂坩埚在 10 0 0℃熔样后 ,开初由于没有附铂质尖套的钢质镀镍坩埚钳 ,无法按标准操作。为此 ,我们采用了两种不同做法 :一是等到晾凉后取出 ,用水浴法将熔块洗出到塑料杯中并继续溶解 ,然后移入 5 0 0ml容量瓶中 ,… ;另一种是等降到 80 0℃左右时用钢质镀镍坩埚钳取出 ,用蒸馏水激冷… ,然后移入5 0 0 ml容量瓶中 ,…。在接下来的实验完成后 ,标准工作液的工作曲线线性很好 ;对测定的标准煤灰样品吸光度 ,利用一元线性回归方程 ,计算出的标准煤灰样品结果准确性符合要求。可见 ,样品熔融后与浸出时的温度无关。日常大批样品测定时 ,可很快将熔融物浸出 ,以便熔融物尽快溶解到烧杯中 ,易于将熔块从坩埚中洗出。(2 )条款“6 .2 .1…在电炉上微沸 1min,取下 ,迅速冷至室温 ,移入 2 5 0 ml容量瓶中 ,…。”我们对此“迅速”冷至室温的理解为强制冷却 ,即放入冷水中进行冷却。我们对多个样品进行强制冷却和自然冷却的对比实验。发现 ,其结果亦符合精密度要求。因此认为 ,迅速冷至室温和自然冷至室温 ,两种方法没什么差异 ,不必苛意要求“迅速”。所以 ,日常我们大多选择自然冷却至室温的方法 ,以减少化验员的劳动强度和样品的污染混乱机会。(3)采用一元线性回归方程计算二氧化硅的质量 ,比绘制工作曲线查找方便、快捷、准确。3  6 .3三氧化二铁和二氧化钛的连续测定(1)条款“6 .3.3.2测完三氧化二铁的试液中 ,加入少量的抗坏血酸并摇动 ,直至溶液的紫色消失呈现黄色为止…。”测完三氧化二铁后 ,5 0 ml的容量瓶中还剩约 35 ml试液。操作中 ,对此至少需加入1.2 g (试剂勺大约 5勺 )的抗坏血酸来反应。频繁的加入摇动 ,不仅时间长 ,而且加入量也不易控制。为此 ,将试液倒掉 2 0 ml左右 ,让容量瓶中约剩余15 ml试液 ,然后再加 0 .5 g (2勺 )左右的抗坏血酸并摇动。这样 ,溶液紫色很快就消失而呈黄色。多次对比后发现 ,其重复性很好 ,精密度、准确度也符合标准 ,反应时间缩短 ,而且抗坏血酸用量大大减少 ,节约了资源。(2 )用一元线性回归方程计算三氧化二铁和二氧化钛质量 ,比绘制工作曲线查找方便、准确。4  6 .4三氧化二铝的测定 (氟盐取代 EDTA容量法 )条款“6 .4 .2 .7三氧化二铝标准工作液 :…准确称取处理后的铝片 0 .5 2 93g,精确至 0 .0 0 0 2 g,于15 0 ml的烧杯中 ,加 (1+ 1)盐酸 5 0 ml,在电炉上低温加热溶解… ,”按上述操作 ,反应过程肉眼观察不到 ,反应数日仍不能完全溶解。因此 ,我们仍采用 GB15 74 - 79标准中“…准确称取处理后的铝片0 .5 2 93g,精确至 0 .0 0 0 2 g,于 15 0 ml的烧杯中 ,加优级纯氢氧化钾 2 g,水 10 ml,待溶解完 (需 2d时间 ) ,用 1∶ 1盐酸酸化 ,使氢氧化铝沉淀溶解 ,再过量 10 ml,冷至室温移入 10 0 0 ml的容量瓶中 ,用水稀释至刻度 ,摇匀。”《煤质分析应用技术指南》中介绍 ,“金属铝配制标准溶液有两种方法 ,酸溶法和碱溶法。…铝可以溶解在浓盐酸中 ,但反应较慢 ,……”标准给的是加入 (1+ 1)的盐酸 ,故数日后无法溶解。对此我们认为 ,修订前的 GB15 74- 79标准中的方法更可行。5  6 .5和 6 .6氧化钙、氧化镁的测定 ( EGTA、EDTA容量法 )按照现行国标逐条操作 ,基本上 ,TCa O=0 .2 340和 TMg O=0 .14 79。实验时 ,氧化钙的滴定体积在4 ml左右 ,氧化镁的滴定体积在 1ml左右。重复性操作时 ,如滴定体积相差 0 .2 ml,就超差。另外 ,采用混合指示剂时 ,如终点观察颜色有差异 ,其操作误差就大。该项操作对化验员要求高 ,不易完成。(1)适当降低 TCa O和 TMg O,采取的方法是 ,重复性操作 ,滴定体积相差 0 .2 ml,结果不超差。根据本地区煤的钙、镁含量计算出所需的滴定度 ,并配制出 EGTA、EDTA标准溶液 ,然后用钙镁的标准工作液进行 TCa O和 TMg O的标定计算 :TCa O=0 .16 70和 TMg O=0 .0 6 74。在此应注意 ,一定要适当减少 ,钙、镁工作液吸取使标定体积在 2 0~ 4 0 ml,以符合分析化学滴定误差要求。(2 )从滴定体积考虑 ,通常 ,我们一批样品做12个。从移液管吸溶液到全部滴定完 ,需 3h左右 ,而滴定时间在 1.5 h以上。为减轻化验员劳动强度和吸入有毒的挥发性试剂的时间 ,将氧化钙的滴定体积控制在 5~ 6 ml左右 ,氧化镁的滴定体积控制在 2 ml左右 (使用微量滴定管 )。(3)每次大批测定前 ,都应对标准溶液的滴定度重新标定。最好是由本项目的化验员标定 ,以保证滴定终点时观测指示剂变色的一致性。(4)根据滴定体积对滴定管大小的选择十分重要。不仅可以减小滴定误差 ,而且化验员也容易操作。如 :做氧化钙选择 2 0 ml的滴定管 ,做氧化镁选择 10 ml的滴定管。6  8.1三氧化硫的测定采用库仑滴定法对同一样品多次测定 ,其结果的重复性不好 ,而且标准煤灰样品的测定结果也不稳定。日常 ,我们用硫酸钡质量法进行测定。7  9.2 .1五氧化二磷的测定 (分光光度法 )(1)条款“在方法二 9.2 .3的样品分解中 ,…溶液蒸至干涸但不焦黑为止…。”对此应注意 ,用肉眼判断往往不一致。一般原则是 ,目测溶液蒸干发潮 ,没有液体的反光即可 ,不能太干 ,否则可溶性磷酸盐就会转化为不溶性磷的氧化物 ,结果偏低 ,影响磷的测定准确性 ;用同一分解样品进行氧化钾和氧化钠测定时 ,蒸干的程度对其结果并无影响。(2 )采用一元线性回归方程计算五氧化二磷的质量 ,比绘制工作曲线查找方便快捷而且准确。8  1 0 .2氧化钾和氧化钠测定 (火焰光度法 )(1)条款“10 .2 .3.1工作曲线的绘制 ,用移液管吸取氧化钾、氧化钠的标准混合液 (10 .2 .2 .2 ) 0 ,2 ,4 ,6 ,8,10 ml分别注入 10 0 ml容量瓶中…。”根据我局煤灰中的钾、钠含量 ,对上述浓度系列进行了适当调整。调整后的标准混合液 (10 .2 .2 .2 )为0 .0 0 ,0 .5 0 ,1.0 0 ,1.5 0 ,2 .0 0 ml。采用这样低浓度且跨度小的浓度系列所做出的一元线性曲线 ,可提高氧化钾和氧化钠的测定准确度。(2 )点火时火焰的调节高度。其高度会直接影响到样品含量的测定。因为每次点火时的火焰高度不完全一致 ,所以 ,点一次火就需测一次标准系列 ,并计算一次线性回归方程。不仅繁琐 ,而且重复性也不好。我们利用标准的煤灰样品反过来调整火焰高度 ,用多个含量不同的标准煤灰样品测定 ,不断调整火焰高度 ,当调整到标准煤灰样品吸光度后 ,再进行其他样品测试。这样做 ,可使样品结果的重复性好且准确 ,还可减少许多繁琐的操作和计算。关于煤灰成分测定的尝试与探讨@曹磊明$焦煤集团运销处!焦作市454002 @亢万山$焦煤集团运销处!焦作市454002煤灰成分测定;;尝试;;探讨针对GB/ T15 74 - 1995中的试验方法,利用标准煤灰样品结果做对照,对标准中的一些操作步骤、标准溶液的浓度等做尝试性改进,并总结出一些操作技巧,可快速准确地得到实验结果,并减轻化验员的工作强度,轻松愉快地工作。1 煤灰成分分析方法GB/T1574-1995.国家技术监督局. 2 煤灰成分分析方法GB1574-79.国家标准总局发布. 3 李英华主编.煤质分析应用技术指南.标准出版社. 4 白浚仁主编.煤质分析.煤炭出版社.

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