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煤中氯的测定方法 - 高温燃烧水解-电位滴定法
来源: KEM China   发布时间: 2019-01-25 08:33   3484 次浏览   大小:  16px  14px  12px
GB/T 3558-2014 煤中氯的测定方法 - 高温燃烧水解-电位滴定法


GB/T 3558-2014 煤中氯的测定方法

范围
本标准规定了高温燃烧水解-电位滴定法和艾氏剂熔样-硫酸氢钾滴定法测定煤中总氯含量的方法提要、试剂和材料、仪器设备、试验步骤、结果计算及方法精密度等。
本标准适用于褐煤、烟煤和无烟煤。

方法A: 高温燃烧水解-电位滴定法
方法提要
煤样在氧气和水蒸气混合气流中燃烧和水解,煤中氯全部转化为氯化物并定量地溶于水中。以银为指示电极,银-氯化银为参比电极,用硝酸银电位法直接滴定冷凝液中的氯离子浓度,根据硝酸银标准溶液用量计算煤样中的总氯含量。

仪器设备
高温燃烧水解装置(图1)

高温炉: 能加热到1100°C以上,有长80mm~100mm的(1100±10)°C的恒温区。配有温度控制器。
燃烧管: 透明石英管,耐温1300°C以上,规格尺寸见图2。气体出口端填充少许高温棉。

冷凝管: 蛇形,规格尺寸见图3。

水蒸气发生器: 由500mL平底烧瓶和可调压困盘电炉(0.5kW,AC 0V~220V连续可调)构成。
吸收器: 由2个250mL的锥形瓶以及玻璃管和橡胶塞组成。
氧气流量计: 满刻度1000mL/min,最小分度10mL/min。
进样推捧: 长约600mm,耐温1100°C的金属丝,一端弯曲成钩状。
电位滴定装置: 自制银-氯化银参比电极的电位滴定装置见图4。亦可使用市售银-氯化银参比电极,其电位滴定装置见图5。

毫伏计: 数字式,精度0.1mV。
磁力搅拌器: 转速约500r/min且连续可调。
滴定管: 10mL,A级。
盐桥: 加热溶解10g硝酸钾和1.5g琼脂粉于50mL蒸馏水中,稍冷后注入U形玻璃管内。
指示电极: 直径3mm的纯银丝。
参比电极: 由直径3mm的纯银丝插在含有氯离子(Cl-)和氯化银沉淀的水溶液中构成自制银-氯化银参比电极。容器要求有避光性能或措施。亦可使用市售的银-氯化银参比电极。
分析天平: 感量0.1mg。

燃烧水解煤样
仪器准备
按图1所示装配仪器,在燃烧管出气口端塞进少许耐高温棉,连接好电路、气路和冷凝水。往一号吸收瓶加入约30mL蒸馏水,二号吸收瓶加入约20mL蒸馏水。将高温炉升温到1100°C,并标记燃烧管内的300°C、600°C、800°C温度区域。塞紧进样维棒橡皮塞,调节氧气流量500mL/min,水蒸气发生器水的蒸发量约2mL/min,检查是否漏气。
高温水解样品
准确称取一般分析试验煤样0.500g(称准至0.0002g)于瓷舟中,再用适量石英砂铺盖在上面。将瓷舟置于燃烧管,插入进样推棒,塞紧橡皮塞,通入氧气和水蒸气。把瓷舟前端推到300°C温度区,在15min内分三段(300°C、600°C、800°C各停留5min)推进,最后将瓷舟推到恒温区并停留15min。
燃烧-水解完成后,取下吸收器,停止通氧气和水蒸气,取下进样棒,用带钩的镍铬丝取出瓷舟。
将吸收瓶内的样品溶液倒入200mL烧杯中,用蒸馏水冲洗吸收瓶及导气管,洗液直接冲入烧杯内。加蒸馏水至(140±10)mL 。再往烧杯中加入3滴溴甲酚绿指示剂,用氢氧化钠溶液中和到指示剂变为浅蓝色,再加入1mL硫酸溶液,3mL硝酸钾饱和溶液,5mL氯化钠标准溶液。

电位滴定
准备工作
将盛有150mL蒸馏水的烧杯放在滴定台上,插入指示电极。按图4连接滴定装置(自制银-氯化银参比电极),用盐桥与自制银-氯化银参比电极相连,或按图5连接滴定装置(市售银-氯化银参比电极)。将指示电极引线和参比电极引线与毫伏计测量端连接,放入搅拌子,开动搅拌器。此时毫伏计应显示两电极间的电位差(±mV),否则应检查测量电路连接是否正确。
终点电位标定
空白溶液制备: 除不加煤样外,其他条件同"高温水解样品"。
滴定终点电位标定: 将盛有空白溶液的烧杯放在滴定台上,以0.03mL/s的速度滴入已确定滴入量的硝酸银标准溶液,记下此时的电位值。如上进行两次电位测定,测定值之差不应超出±3mV,以其平均值作为滴定终点电位。第一次测定或更换化学试剂时, 按附录A制作滴定微分曲线,以确定标定终点电位时的硝酸银标准需液用量(V1)。
样品溶液滴定
将盛有样品溶液的烧杯放在滴定台上。先以0.05mL/s的速度滴入硝酸银标准溶液,观察毫伏计显示的毫伏数,当电位接近标定的终点电位时,以0.02mL/s速度滴定直至达到标定的终点电位。搅拌1min后记下硝酸银标准溶液加入量及实际滴定终点电位。计算结果时,实际终点电位每偏离标定的终点电位±1mV,应减去或加上0.01mL硝酸银标准溶液的用量,但偏离数不能超出±3mV,否则应再加入0.50mL氯化钠标准溶液重新滴定。
注: 每多加入0.50mL氯化钠标准溶液,可在相应的终点电位的硝俊银溶液用量中扣除0.20mL,以此类推。

结果计算
煤中氯含量按式(1)计算,以两次重复测定结果的平均值,按 GB/T 483 修约到小数点后第三位报出。

式中=
Clad一一空气干燥煤样氯含量,以质量分数(%)计;
V1  一一标定终点电位的硝酸银标准溶液用量,单位为毫升(mL);
V2  一一滴定煤样溶液的硝酸银标准溶液用量,单位为毫升(mL);
c    一一硝酸银标准需液的浓度,单位为毫摩尔每毫升(mmol/mL);
MCl一一氯的毫摩尔质量,以0.03545计,单位为克每毫摩尔(g/mmol);
m  一一空气干燥煤样质量,单位为克(g)。


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