中华人民国能源部标准SD323-89煤灰成分分析方法中华人民国能源部1989-3-27发布1989-10-01实施1总则1.1适用围煤灰、焦炭灰及煤矸石灰的分析方法。
1.2分析方法常量、半微量、容量和原子吸收法等,可根据实际情况选用。
1.3通则1.3.1测定用水,系指蒸馏水或去离子水。
试剂,仅列出测定中直接使用的试剂;其配制方法,仅列出配制比较复杂的试剂。
凡未标明浓度的试剂,系指浓溶液(如硫酸指浓硫酸,氨水指浓氨水)或固体(如氯化钾指固体氯化钾)。
1.3.2溶液的百分浓度,液体试剂按体积比混合,固体试剂指100mL溶剂中所加溶质的克数。
1.3.3在测定过程中应同时作空白实验,并对测定值进行校正。
1.3.4对每一个项目均应进行两次平行测定,取两次测定值的算术平均值作为报告值。
如两次平行测定值超过允许误差,则应进行第三次测定,取两次符合允许误差的测定值的算术平均值作为报告值。
如第三次测定值与前两次测定值之差均在允许误差之,则取三次的算术平均值作为报告值。
如三次测定值均超出允许误差,则结果全部作废,查找原因,重新测定。
1.3.5分析结果用灰样的百分数表示。
除五氧化二磷保留两位有效数字外,其余各项均保留到小数点后第二位数字。
1.3.6允许误差均为绝对误差。
2煤灰灰样的制备取5~10g分析煤样(按灰分多少选定)置于灰皿中进行灰化,其灰量不少于1.5~2g。
而后将灰样置于玛瑙研钵中研细,使之全部通过孔径90μm筛子,然后放入灰皿,于815±10℃的高温炉中灼烧到恒重,装入磨口瓶中,并存放于干燥器。
称样前,应在815±10℃的高温炉中灼烧30min。
3常量分析方法3.1二氧化硅的测定(动物胶凝聚重量法)3.1.1要点灰样加氢氧化钠熔融,用沸水浸取,盐酸酸化,蒸发至干。
在盐酸介质中用动物胶凝聚硅酸,沉淀过滤,灼烧,称重。
3.1.2试剂3.1.2.1氢氧化钠(GB629—77)分析纯,粒状。
3.1.2.2盐酸(GB622—77)分析纯,配成1∶1和2%的水溶液。
3.1.2.31%动物胶水溶液称取动物胶1g溶于100mL70~80℃的水中,现用现配。
3.1.2.4硝酸银(GB670—77)分析纯,1%水溶液,加几滴硝酸(GB626—78),储于棕色瓶中。
3.1.2.595%乙醇(GB679—65)分析纯。
3.1.3测定步骤3.1.3.1称取灰样0.50±0.02g(准确至0.0002g)于30mL银坩埚中,用几滴乙醇润湿,加氢氧化钠4g,盖上盖,放入箱形电炉中。
由室温缓慢升温至650~700℃时,熔融15~20min,取出坩埚,稍冷,擦净坩埚外壁,平放于250mL烧杯中,加1mL乙醇及适量的沸水,盖上表面皿。
待剧烈反应停止后,以少量1∶1盐酸和热水冲洗表面皿、坩埚及坩埚盖,再加盐酸20mL,搅匀。
3.1.3.2将烧杯置于电热板上,慢慢蒸干(带黄色盐粒),取下,稍冷,加盐酸20mL,盖上表面皿。
热至约80℃,加1%动物胶溶液(70~80℃)10mL,剧烈搅拌1min,保温10min,取下,稍冷,加热水约50mL,搅拌,使盐类完全溶解。
用中速定量滤纸过滤于250mL容量瓶中,将沉淀先用1∶3的盐酸洗涤7~8次,再用带橡皮头的玻璃棒以2%热盐酸擦净杯壁及玻璃棒,并洗涤沉淀3~5次,再用热水洗至无氯离子(用1%硝酸银溶液检验)。
3.1.3.3将滤纸和沉淀移于已恒重的瓷坩埚中,先在电炉上以低温烤干,再升高温度使滤纸充分灰化。
然后于1000±20℃的高温炉灼烧1h,取出稍冷,放入干燥器,冷至室温,称重。
3.1.3.4将3.1.3.2的滤液冷至室温,用水稀释至刻度,摇匀,命名滤液为A,用作测定其他项目之用。
3.1.4结果计算和允许误差3.1.4.1二氧化硅含量(%)按下式计算:(1)式中G1——二氧化硅沉淀重,g;G——分析灰样重,g。
3.1.4.2二氧化硅的允许误差如下:含量(%)重复性(%)再现性(%)≤600.50.8>600.6 1.03.2氧化铁的测定(EDTA)容量法3.2.1要点在pH=1.8~2.0的条件下,以磺基水酸为指示剂,用EDTA标准溶液滴定。
3.2.2试剂3.2.2.1磺基水酸分析纯,10%水溶液。
3.2.2.2氨水(GB631—77)分析纯,配成1∶1溶液。
3.2.2.3盐酸(GB622—77)分析纯,配成2mol/L水溶液。
3.2.2.4铁的标准溶液1mL相当于氧化铁1mg。
准确称取预先在900℃灼烧0.5h的优级纯三氧化二铁1g于250mL烧杯中,加优级纯盐酸(GB622—77)20mL,盖上表面皿,加热溶解,冷至室温,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
3.2.2.5EDTA二钠盐标准溶液0.005mol/L,称取分析纯乙二胺四乙酸二钠[C10H14N2O8Na2、2H2O)以下简称EDTA(GB1401—78)]1.86g于100mL烧杯中,以水溶解,加数粒固体氢氧化钠碱化,用水稀释至1000mL,摇匀。
标定方法如下:准确吸取铁的标准溶液10mL于300mL烧杯中,加水稀释至约100mL,加磺基水酸指示剂0.5mL,滴加1∶1氨水至溶液由紫色恰变为黄色,再加入2mol/L盐酸,调节溶液pH值1.8~2.0(用精密pH试纸或pH计检验)。
将溶液加热至约70℃,取下,立即以EDTA标准溶液滴定至亮黄色(终点时的温度应在60℃左右)。
EDTA标准溶液对氧化铁的滴定度按下式计算:(2)式中M——铁的标准溶液的浓度,mg/mL;V1——吸取铁的标准溶液的体积,mL;V2——标定时所耗EDTA标准溶液的体积,mL。
3.2.3测定步骤准确吸取滤液A20mL于250mL烧杯中,加水稀释至约100mL,加磺基水酸指示剂0.5mL,滴加1∶1氨水至溶液由紫色恰变为黄色,再加入2mol/L盐酸,调节溶液pH值1.8~2.0(用精密pH试纸或pH计检验)。
将溶液加热至约70℃,取下,立即以EDTA标准溶液滴定至亮黄色(终点时温度应在60℃左右)。
3.2.4结果计算和允许误差3.2.4.1氧化铁含量(%)按下式计算:(3)式中——EDTA标准溶液对氧化铁的滴定度,mg/mL;V1——试液所耗EDTA标准溶液的体积,mL;G——分析灰样重,g。
3.2.4.2氧化铁的允许误差如下:含量(%)重复性(%)再现性(%)<50.30.65~100.40.8>100.5 1.03.3氧化铝的测定(氟盐取代EDTA容量法)3.3.1要点在弱酸性溶液中,加入过量EDTA与铁、铝、钛等离子络合,在pH值为5.9时,以二甲酚橙为指示剂,用锌盐回滴剩余的EDTA。
再加入氟盐置换出与铝、钛络合的EDTA,用乙酸锌标准溶液滴定。
3.3.2试剂3.3.2.1EDTA(GB1401—78)分析纯,1.1%水溶液。
3.3.2.2酚酞(HGB3039—59)1%溶液,称取酚酞1g,溶于100mL分析纯的95%乙醇(GB679—65)中。
3.3.2.3氨水(GB631—77)分析纯,配成1∶1水溶液。
3.3.2.4盐酸(GB622—77)分析纯,配成1∶1和1∶9水溶液。
3.3.2.5缓冲溶液(pH=5.9)称取分析纯三水乙酸钠(CH3COONa·3H2O)(GB693—77)200g,溶于水中,加分析纯冰乙酸(GB676—78)6.0mL,用水稀释至1000mL。
3.3.2.6二甲酚橙0.1%溶液,称取二甲酚橙0.1g,溶于100mL、pH=5.9的缓冲溶液中,存放期不超过15d(天)。
3.3.2.7乙酸锌(HGB3—1098—77)分析纯,2%水溶液。
3.3.2.8氟化钾(GB1271—77)分析纯,10%水溶液,储于聚乙烯瓶中。
3.3.2.9铝的标准溶液1mL相当于氧化铝1mg。
置光谱铝片于烧杯中,用1∶9盐酸浸溶几分钟,使表面氧化层溶解,用倾泻法倒去盐酸溶液,以水洗涤数次后,用无水乙醇洗涤数次,放入干燥器中干燥,准确称取加工后的铝片0.5293g于150mL 烧杯中。
加优级纯氢氧化钾(HGB3006—59)2g,水10mL,待溶解后,用优级纯1∶1盐酸(GB622—77)酸化,使氢氧化铝沉淀又溶解,再过量10mL,冷至室温,移入1000mL溶量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
3.3.2.10乙酸锌标准溶液准确称取分析纯乙酸锌[Zn(CH2COO)2·2H2O](HGB3—1098—77)3.2g于250mL烧杯中,加分析纯冰乙酸(GB676—78)1mL,以水溶解,用水稀至1000mL,摇匀。
标定方法如下:准确吸取铝的标准溶液20mL于250mL烧杯中,加水稀释至约100mL,加1.1%EDTA溶液20mL(为了使锌与EDTA 络合完全,EDTA的加入量要大于铝的摩尔数的1.4倍),加酚酞指示剂1滴,用1∶1氨水中和至刚出现红色,再加1∶1盐酸至红色消失。
然后加缓冲溶液10mL,于电炉上微沸3~5min,取下冷至室温。
加入二甲酚橙指示剂4~5滴,立即用2%乙酸锌溶液滴定至近终点时,再用乙酸锌标准溶液滴至橙红色或紫红色。
加入10%氟化钾溶液10mL,煮沸2~3min,冷至室温,补加二甲酚橙指示剂2滴,用乙酸锌标准溶液滴至橙红色或紫红色,即为终点。
乙酸锌标准溶液对氧化铝的滴定度按下式计算;(4) 式中M——铝的标准溶液的浓度,mg/mL;V1——吸取铝的标准溶液的体积,mL;V2——标定时所耗乙酸锌标准溶液的体积,mL。
3.3.3测定步骤3.3.3.1准确吸取滤液A20mL于250mL烧杯中,加水稀释至约100mL,加1.1%EDTA溶液20mL,加酚酞指示剂1滴,用1∶1氨水中和至刚出现红色,再加1∶1盐酸至红色消失。
然后加缓冲溶液10mL,于电炉上微沸3~5min,取下冷至室温。
3.3.3.2加入二甲酚橙指示剂4~5滴,立即用2%乙酸锌溶液滴定至近终点时,再用乙酸锌标准溶液滴至橙红(或紫红)色。
3.3.3.3加入10%氟化钾溶液10mL,煮沸2~3min,冷至室温,补加二甲酚橙指示剂2滴,用乙酸锌标准溶液滴至橙红(或紫红)色,即为终点。
3.3.4结果计算和允许误差3.3.4.1氧化铝含量(%)按下式计算:(5)式中——乙酸锌标准溶液对氧化铝的滴定度,mg/mL;V2——试液所耗乙酸锌标准溶液的体积,mL;G——分析灰样重,g;0.638——由二氧化钛换算成氧化铝的因数;TiO2——二氧化钛的百分含量,%。
3.3.4.2氧化铝的允许误差如下:含量(%)重复性(%)再现性(%)≤200.40.8>200.5 1.03.4氧化钙的测定(EDTA容量法)3.4.1要点以三乙醇胺掩蔽铁、铝、钛、锰等离子,在pH>12.5下,以钙黄绿素-百里酚酞为指示剂,以EDTA标准溶液滴定。