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SD323-89 煤灰成分分析方法

发布时间:2022-07-12来源:鹤壁兴瑞仪器

中华人民共和国能源部标准

煤灰成分分析方法

中华人民共和国能源部 1989-3-27 发布

总则

1.1 适用范围 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内,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。

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 90 μm 筛子,然后放入灰皿内,于 815 ± 10 ℃ 的高温炉中灼烧到恒重,装入磨口瓶中,并存放于干燥器内。称样前,应在 815 ± 10 ℃ 的高温炉中灼烧 30min 。

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 .3 1% 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 .5 95% 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 ℃ 的高温炉内灼烧 1h ,取出稍冷,放入干燥器内,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:

3.2 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,以磺基水杨酸为指示剂,用 EDTA 标准溶液滴定。

3.2.2 试剂

3.2.2 .1 磺基水杨酸 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 .5 EDTA 二钠盐标准溶液 0.005mol/L ,称取分析纯乙二胺四乙酸二钠[ C 10 H 14 N 2 O 8 Na 22H 2 O) 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 ,加磺基水杨酸指示剂 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

Fe O 2 3 按下式计算:

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 ,加磺基水杨酸指示剂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:

3.3 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 .1 EDTA(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 ? 3H 2 O)(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(CH 2 COO) 2 ? 2H 2 O ] (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;

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:

3.4 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。

3.4.2 试剂

3.4.2 .1 氢氧化钾 (HGB3006 — 59) 分析纯, 25% 水溶液,储于聚乙烯瓶中。

3.4.2 .2 三乙醇胺 分析纯,配成 1 ∶ 4 水溶液。

3.4.2 .3 钙黄绿素 - 百里酚酞混合剂 称取钙黄绿素 0.20g 和百里酚酞 0.16g ,与预先在 110 ℃ 烘箱内烘干的分析纯氯化钾 (GB646 — 77) 10g 研磨均匀,装入磨口瓶中,存放入于干燥器内。

3.4.2 .4 钙的标准溶液 1mL 相当于氧化钙 0.5mg 。准确称取预先在 120 ℃ 烘过 2h 的优级纯碳酸钙 0.8924g 于 250mL 烧杯中,用水润湿,盖上表面皿,沿杯口慢慢滴加优级纯 1 ∶ 1 盐酸(GB622 — 77)5mL ,待溶解完毕,煮沸驱尽二氧化碳,用水冲洗表面皿及杯壁,取下冷却,移入 1000mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,摇 匀。

3.4.2 .5 EDTA 标准溶液 0.008mol/L 。称取分析纯 EDTA 3.0g 于 200mL 烧杯中,用水溶解并稀释至 1000mL ,摇匀。标定方法如下:

准确吸取钙的标准溶液 15mL 于 250mL 烧杯中,按 3.4.3 的测定步骤进行,同时作空白试验。

EDTA 标准溶液对氧化钙的滴定度 T CaO 按下式计算:

3.4.3 测定步骤

准确吸取滤液 A 10mL 于 250mL 烧杯中,加水稀释至约 100mL ,加 1 ∶ 4 三乙醇胺 2mL( 若二氧化钛含量大于 2% ,再加苦杏仁酸 0.3g ) , 25% 氢氧化钾溶液 10mL ,钙黄绿素 - 百里酚酞混合指示剂少许,每加一种试剂,均应搅匀,于黑色底板上,立即用 EDTA 标准溶液滴定至绿色荧光完全消失,即为终点。

3.4.4 结果计算和允许误差

3.4.4 .1 氧化钙含量 (%) 按下式计算:

3.5 氧化镁的测定 (EDTA 容量法 )

3.5.1 要点

以三乙醇胺、铜试剂掩蔽铁、钛及微量的铅、锰等,在 pH > 10 的氨性溶液中以酸性铬蓝 K- 萘酚绿 B 为指示剂,以 EDTA 标准溶液滴定钙、镁合量。

3.5.2 试剂

3.5.2 .1 三乙醇胺 分析纯,配成 1 ∶ 4 水溶液。

3.5.2 .2 氨水 (GB631 — 77) 分析纯,配成 1 ∶ 1 水溶液。

3.5.2 .3 二乙基二硫代氨基甲酸钠 (HG3 — 962 — 76)( 简称铜试剂 ) 分析纯, 5% 水溶液。称取铜试剂 2.5g 溶于水中,加 1 ∶ 1 氨水 5 滴,用水稀释至 50mL ,经快速滤纸过滤后,储于棕色瓶中。

3.5.2 .4 酸性铬蓝 K- 萘酚绿 B 1.25g ,与预先在 110 ℃ 烘干的分析纯氯化钾 (GB646 — 77) 10g 研磨均匀,装入磨口瓶中,存放于干燥器内备用。

3.5.2 .5 EDTA 标准溶液 使用 3.2.2.5 的 EDTA 标准溶液,其对氧化镁的滴定度 T MgO 按下式换算:

3.5.3 测定步骤

准确吸取滤液A 10mL 于 250mL 烧杯中,用水稀释至约 100mL ,加 1 ∶ 4 三乙醇胺10mL( 若二氧化钛含量大于 4% ,可先加 10% 酒石酸钾钠 5mL) , 1 ∶ 1 氨水 10mL 及 5% 铜试剂 1 滴 ( 每加入一种试剂均应搅匀 ) ,再滴加稍少于滴钙时所耗 EDTA 标准溶液的量,然后加酸性铬蓝 K- 萘酚绿 B 混合指示剂少许,继续用 EDTA 标准溶液滴定,近终点时应缓慢滴定至纯蓝色。

3.5.4 结果计算和允许误差

3.5.4 .1 氧化镁含量 (%) 按下式计算:

3.6 三氧化硫的测定 ( 硫酸钡重量法 )

3.6.1 要点

在稀盐酸介质中,用氯化钡沉淀硫酸根离子,再将硫酸钡沉淀过滤、灼烧、称重。

3.6.2 试剂

3.6.2 .1 盐酸 (GB622 — 77) 分析纯,配成 1 ∶ 1 水溶液。

3.6.2 .2 氨水 (GB631 — 77) 分析纯,配成 1 ∶ 1 水溶液。

3.6.2 .3 甲基橙 (HGB3089 — 59)0.2% 水溶液。

3.6.2 .4 氯化钡 (GB652 — 78) 分析纯, 10% 水溶液。

3.6.2 .5 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。

3.6.3 测定步骤

3.6.3 .1 准确吸取滤液 A 100mL 于 300mL 烧杯中,加甲基橙指示剂 2 ~ 3 滴。用 1 ∶ 1 氨水中和到刚变黄色,滴加 1 ∶ 1 盐酸使沉淀溶解后再过量 2mL ,以水稀释至约 200mL 。

3.6.3 .2 将溶液加热至沸,在搅拌下滴加 10% 氯化钡溶液 10mL ,在电热板或沙浴上微沸 5min ,保温 2h, 溶液最后体积保持在 150mL 左右。

3.6.3 .3 用慢速定量滤纸过滤,并用热水洗至无氯离子 ( 用 1% 硝酸银溶液检验 ) 。

3.6.3 .4 将沉淀连同滤纸移入已恒重的瓷坩埚中,先在低温下灰化滤纸,然后在 800 ~ 850 ℃ 灼烧 40min ,取出坩埚,稍冷,放入干燥器中冷至室温,称重。

3.6.4 结果计算和允许误差

3.6.4 .1 三氧化硫含量 (%) 按下式计算:

3.7 五氧化二磷的测定 ( 磷钼蓝比色法 )

3.7.1 要点

在微酸性溶液中,以抗坏血酸还原磷钼黄为磷钼蓝,进行比色测定。

3.7.2 试剂

3.7.2 .1 酚酞 (HGB 3039 — 59)1% 溶液,称取酚酞 1g 溶于 100mL95% 乙醇 (GB679 — 65) 中。

3.7.2 .2 氢氧化钾 (HGB3006 — 59) 分析纯,配成 20% 水溶液。

3.7.2 .3 硫酸 (GB625 — 77) 分析纯,配成 1 ∶ 1 和 4mol/L 水溶液。

3.7.2 .4 钼酸铵 (GB657 — 79) 分析纯,称取钼酸铵 1.33g 溶于 4mol/L 硫酸中,并以此稀释至100mL 。

3.7.2 .5 抗坏血酸 分析纯, 1% 水溶液 ( 现用现配 ) 。

3.7.2 .6 磷的标准溶液 准确称取预先在 110 ℃ 烘 1h 的优级纯磷酸二氢钾 (KH 2 PO 4 )(GB1274 — 77) 1.9174g 溶于水中,移入 1000mL 容量瓶内,用水稀释至 1000mL ,摇匀,此液 1mL 相当于五氧化二磷 1mg 。准确吸取此液 20mL 用水稀释至 1000mL ,则得 1mL 相当于五氧化二磷0.02mg 的标准溶液。

3.7.3 测定步骤

3.7.3 .1 准确吸取滤液 A 10mL 于 100mL 烧杯中,加硫酸 1mL ,蒸至白烟冒尽,以水溶解盐类后,移于 50mL 容量瓶中。加酚酞指示剂 1 滴,用 20% 氢氧化钾溶液中和至刚出现红色,再滴加 1 ∶ 1 硫酸至红色消失 ( 如沉淀不溶,多加 1 滴 ) 。

3.7.3 .2 往容量瓶里加入钼酸铵硫酸溶液 6mL ,摇匀,再加入抗坏血酸 2mL ,在沸水浴中加热 5min ,保持水浴水面在溶液上面。将容量瓶取出,放在冷水中冷却到室温,加水稀释至刻度,摇匀。

3.7.3 .3 用 2cm 比色皿,于波长 650nm 处,以空白作参比,测定吸光度,从标准曲线上查得相应的五氧化二磷量 (mg) 。

3.7.4 标准曲线的绘制

3.7.4 .1 准确吸取每毫升相当于五氧化二磷 0.02mg 的标准溶液 0 、 0.5 、 1 、 35 、 7 、 9mL ,分别加入 50mL 容量瓶中,用水稀释至 20mL ,按测定步骤 3.7.3 .2 、 3.7.3.3 进行。

3.7.4 .2 以五氧化二磷量 (mg) 为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。

3.7.5 结果计算和允许误差

3.7.5 .1 五氧化二磷含量 (%) 按下式计算:

3.8 二氧化钛的测定 ( 过氧化氢比色法 )

3.8.1 要点

在硫酸介质中,以磷酸掩蔽铁离子,将铁与过氧化氢反应形成过钛酸黄色络合物,进行比色测定。

3.8.2 试剂

3.8.2 .1 混合酸 将 1 ∶ 1 分析纯硫酸 (GB625 — 77)1000mL 与 1 ∶ 1 分析纯磷酸 (GB1282 —77)400mL 混合均匀。

3.8.2 .2 过氧化氢 (HG3 — 1082 — 77) 分析纯,含量 29% 以上,取过氧化氢 10mL 以水稀释成100mL ,配成约 3% 水溶液,储于聚乙烯瓶中。

3.8.2 .3 钛的标准溶液 1mL 相当于二氧化钛 0.1mg 。准确称取已在 1000 ℃ 灼烧 30min 的光谱纯二氧化钛 0.1000g 于 30mL 瓷坩埚中,加入分析纯焦硫酸钾 4g ,于箱形电炉中逐渐升温至750 ℃ ,约每隔 10min 摇动一次,直至溶融完全,取出冷却,放入 300mL 烧杯中加入 5% 硫酸约 150mL ,加热浸取至溶液清彻透明。用 5% 硫酸洗出坩埚,冷至室温,移入 1000mL 容量瓶中,并用 5% 硫酸稀释至刻度,摇匀。

3.8.3 测定步骤

3.8.3 .1 准确吸取滤液 A 10mL 于 50mL 容量瓶中,加混合酸 5mL( 若出现混浊,可于水浴上加热澄清、冷却 ) ,再加 3% 过氧化氢 3mL ,用水稀释至刻度,摇匀。

3.8.3 .2 放置 30min 后,用 3cm 比色皿,于波长 430nm 处,以空白作参比,测定吸光度。从标准曲线上查得相当的二氧化钛量 (mg) 。

3.8.4 标准曲线的绘制

3.8.4 .1 准确吸取每毫升相当于二氧化钛 0.1mg 的标准溶液 0 、 2 、 4 、 6 、 8mL ,分别加入 50mL 容量瓶中,用水稀释至约 10mL ,按测定步骤 3.8.3 .1 、 3.8.3.2 进行。

3.8.4 .2 以二氧化钛量 (mg) 为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。

3.8.5 结果计算和允许误差

3.8.5 .1 二氧化钛含量 (%) 按下式计算:

半微量分析方法

4.1 试液的制备

4.1.1 要点 灰样用氢氧化钠熔融,沸水浸取,盐酸酸化。

4.1.2 试剂

4.1.2 .1 氢氧化钠 (GB629 — 77) 分析纯,粒状。

4.1.2 .2 盐酸 (GB622 — 77) 分析纯。

4.1.2 .3 95% 乙醇 (GB679 — 65) 分析纯。

4.1.3 操作步骤

4.1.3 .1 称取灰样 0.10 ± 0.01g ( 准确至 0.0002g ) 于 30mL 银坩埚中,用几滴乙醇润湿,加氢氧化钠 2g ,盖上盖,放入箱形电炉中,由室温缓慢升温至 650 ~ 700 ℃ ,熔融 15 ~ 20min 。取出坩埚,稍冷,擦净坩埚外壁,平放于 250mL 烧杯中,加入约 150mL 沸水,盖上表面皿,待剧烈反应停止后,用水洗净坩埚及坩埚盖,此时溶液体积约 180mL 。

4.1.3 .2 在不断搅拌下,迅速地加入盐酸 20mL ,于电炉上微沸 1min 。取下,冷至室温,移入 250mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此液名为制备液,以作测定各项目之用。

4.2 二氧化硅的测定 ( 硅钼蓝比色法 )

4.2.1 要点

在乙醇存在下,于 0.1mol/L 盐酸介质中,正硅酸与钼酸生成稳定的硅钼黄,提高酸度至 1.8mol/L ,以抗坏血酸还原硅钼黄为硅钼蓝,采用比色法测定二氧化硅含量。

4.2.2 试剂

4.2.2 .1 氢氧化钠 (GB629 — 77) 优级纯,粒状。

4.2.2 .2 无水碳酸钠 (GB639 — 77) 优级纯,粉状。

4.2.2 .3 盐酸 (GB622 — 77) 分析纯。

4.2.2 .4 钼酸铵 (GB657 — 65) 分析纯, 5% 水溶液。

4.2.2 .5 抗坏血酸 分析纯, 1% 水溶液 ( 现用现配 ) 。

4.2.2 .6 95% 乙醇 (GB679 — 65) 分析纯。

4.2.2 .7 硅的标准溶液

称取在 1000 ℃ 灼烧 0.5h 的光谱纯 SiO 2 0.1000g ( 准确至 0.0002g ) 于 30mL 银坩埚中,用几滴乙醇湿润,加入优级纯 NaOH 2 g ,盖上盖,放入箱形电炉中,由室温缓慢升温至 650 ~ 700 ℃ ,熔融 20min ,取出坩埚稍冷,擦净坩埚外壁,平放于 250mL 烧杯中。加酒精数滴沸水冲洗,洗净坩埚及盖。将此溶液缓慢倒入盛有 200mL 的 20% 盐酸溶液中,加热微沸取下冷却。移入 2000mL 容量瓶中,用水稀至刻度,摇匀,立即转入塑料瓶中,保存备用 ( 此即50mg/LSiO 2 标准溶液 ) 。

4.2.3 测定步骤

4.2.3 .1 准确吸取制备液 5mL 于 100mL 容量瓶中,加乙醇 8mL ,水约 20mL 及 5% 钼酸铵 5mL ,摇匀,放置 20min 。

4.2.3 .2 加 1 ∶ 1 盐酸 30mL ,摇匀,放置约 1 ~ 5min ,加入 1% 抗坏血酸 5mL ,摇匀,用水稀释至刻度,摇匀,放置 1h 。在分光光度计上,用 1cm 比色皿, 10V 电源选择适当参比,于波长 620nm 处,测定吸光度。从标准曲线上查得相应的二氧化硅量 (mg) 。

4.2.4 标准曲线的绘制

4.2.4 .1 准确吸取每毫升相当 50 μ gSiO 2 标准溶液 0 , 5 , 10 , 15 , 20 , 25 , 30mL 于 100mL 容量瓶中,依次加入 1mol/L 盐酸 5 , 4 , 3 , 2 , 1 , 0mL 加水 至 27mL ,加乙醇 8mL , 5% 钼 酸铵溶液 5mL ,摇匀,放置 20min 。

4.2.4 .2 按 4.2.3.2 测定步骤还原成硅钼蓝,放置 1h 后,分别以 0 , 0.5 , 1.0mgSiO 2 作参比, 测定吸光度。

4.2.4 .3 以二氧化硅量 (mg) 为横坐标,累加吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。

4.2.5 结果计算和允许误差

4.2.5 .1 二氧化硅含量 (%) 按下式计算:

4.3 氧化铁和氧化铝的连续测定 (EDTA 容量法 )

4.3.1 要点

在 pH=1.8 ~ 2.0 的条件下,以磺基水杨酸为指示剂,用 EDTA 标准溶液滴定。接着加入过量 EDTA ,与铝钛等络合,在 pH=5.9 下,以二甲酚橙为指示剂,以锌盐回滴剩余的 EDTA ,再加入氟盐置换出与铝钛络合的 EDTA ,然后,用乙酸锌标准溶液滴定。

4.3.2 试剂

4.3.2 .1 磺基水杨酸分析纯, 10% 水溶液。

4.3.2 .2 氨水 (GB631 — 77) 分析纯,配成 1 ∶ 1 溶液。

4.3.2 .3 盐酸 (GB622 — 77) 分析纯,配成 2mol/L 水溶液。

4.3.2 .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,加热溶液,冷至室温,移入 1000mL 容量瓶中,用水稀释至刻度。摇匀。

4.3.2 .5 EDTA 标准溶液 0.005mol/L 。称取分析纯乙二胺四乙酸钠 (C 10 H 14 N 2 O 8 Na 2 ? 2H 2 O 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 ,加磺基水杨酸指示剂 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 ( 铁低时为无色,终点时温度应在 60 ℃ 左右 ) 。 EDTA 标准溶液对氧化铁的滴定

4.3.2 .6 EDTA(GB1401 — 78) 分析纯, 1.1% 水溶液。

4.3.2 .7 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。

4.3.2 .8 氨水 (GB631 — 77) 分析纯,配成 1 ∶ 1 水溶液。

4.3.2 .9 盐酸 (GB622 — 77) 分析纯,配成 1 ∶ 1 和 1 ∶ 9 水溶液。

4.3.2 .10 缓冲溶液 (pH=5.9) 称取分析纯三水乙酸钠 (CH 3 COONa ? 3H 2 O)(GB693 — 77) 200g ,溶于水中,加分析纯冰乙酸 (GB676 — 78)6.0mL ,用水稀释至 1000mL 。

4.3.2 .11 二甲酚橙 0.1% 溶液,称取二甲酚橙 0.1g ,溶于 100mLpH=5.9 的缓冲溶液中,存放期不超过 15d 。

4.3.2 .12 乙酸锌 (HG3 — 1098 — 77) 分析纯, 2% 水溶液。

4.3.2 .13 氟化钾 (GB1271 — 77) 分析纯, 10% 水溶液,储于聚乙烯瓶中。

4.3.2 .14 铝的标准溶液 1mL 相当于氧化铝 1mg 。置光谱纯铝片于烧杯中,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,再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 容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。

4.3.2 .15 乙酸锌标准溶液准确称取分析纯乙酸锌[ Zn(CH 2 COO) 2 ? 2H 2 O ] (HC3 — 1098 — 77) 1.6g于 250mL 烧杯中,加分析纯冰乙酸 (GB676 — 78)1mL ,以水溶解,用水稀释至 1000mL ,摇匀。标定方法如下:

准确吸取铝的标准溶液 20mL 于 250mg 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。加入二甲酚橙指示剂 4 ~ 5滴,立即用 2% 乙酸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。

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。乙酸锌标准溶液对氧化铝的滴定度 Al O 按下式计算:

4.3.3 测定步骤

4.3.3 .1 准确吸取制备液 50mL 于 250mL 烧杯中,加入磺基水杨酸指示剂 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,调节溶液的 pH 至 1.8 ~ 2.0( 用精密 pH 试纸检验 ) 。

4.3.3 .2 将溶液加热至约 70 ℃ ,取下,立即以 EDTA 标准溶液滴定至亮黄色 ( 铁低时为无色, 终点时温度应在 60 ℃ 左右 ) 。

4.3.3 .3 于滴完铁的溶液中,加入 1.1%EDTA 溶液 10mL ,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。

4.3.3 .4 加入二甲酚橙指示剂 4 ~ 5 滴,立即用 2% 乙酸锌溶液滴定至橙红 ( 或紫红 ) 色。

4.3.3 .5 加入 10% 氟化钾溶液 5mL ,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定至橙红 ( 或紫红 ) 色,即为终点。

4.3.4 结果计算和允许误差

4.3.4 .1 氧化铁含量 (%) 按下式计算:

4.3.4 .2 氧化铝含量 (%) 按下式计算:

4.4.1 要点

在适当稀释的溶液中,以三乙醇胺掩蔽铁、铝、钛及锰等,在 pH >12.5 下,以钙黄绿素 - 百里酚酞为指示剂,以 EGTA 标准溶液滴定。

4.4.2 试剂

4.4.2 .1 EGTA 标准溶液 0.005mol/L 。称取分析纯乙二醇二乙醚二胺四乙酸 ( 简称 EGTA) 1.9g ,溶于 10mL 氢氧化钠溶液中,用水稀释至 1000mL ,摇匀。标定方法如下:

准确吸取钙的标准溶液 5mL 于 200mL 烧杯中,加水约 75mL , 1 ∶ 4 三乙醇胺 5mL , 25%氢氧化钾 10mL ,钙黄绿素 - 百里酚酞混合指示剂少许,每加一种试剂,均应搅匀,于黑色底 板上,立即用 EGTA 标准溶液滴定至绿色荧光完全消失,即为终点。同时作空白试验。 EGTA 标准溶液对氧化钙的滴定度 T CaO 按下式计算:

4.4.3 测定步骤

准确吸取制备液 25mL 于 200mL 烧杯中,加水约 50mL , 1 ∶ 4 三乙醇胺 5mL , 25% 氢氧化钾 10mL ,钙黄绿素 - 百里酚酞混合指示剂少许,每加一种试剂,均应搅匀。于黑色底板上,立即用 EGTA 标准溶液滴定至绿色荧光完全消失,即为终点。

4.4.4 结果计算和允许误差

4.4.4 .1 氧化钙含量 (%) 按下式计算:

在适当稀释的溶液中,以三乙醇胺及酒石酸钾钠掩蔽铁、铝、钛及锰等,以 EGTA 掩蔽钙,在 pH>10 的氨性溶液中,以酸性铬蓝 K- 萘酚绿 B 为指示剂,以 EDTA 标准溶液滴定。

4.5.2 试剂

4.5.2 .1 酒石酸钾钠 分析纯, 5% 水溶液。

4.5.2 .2 三乙醇胺 分析纯,配成 1 ∶ 4 水溶液。

4.5.2 .3 氨水 (GB631 — 77) 分析纯,配成 1 ∶ 1 水溶液。

4.5.2 .4 酸性铬蓝 K- 萘酚绿 B 混合指示剂 称取酸性铬蓝 K 0.5g 和萘酚绿 B 1.25g ,与预先在110 ℃ 烘干的分析纯氯化钾 (GB646 — 77) 10g ,研磨均匀,装入磨口瓶中,存放干燥器内。

4.5.2 .5 镁的标准溶液 1mL 相当于氧化镁 0.4mg 。准确称取预先在 1000 ℃ 灼烧 1h 的优级纯 氧化镁 0.5000g ,于 200mL 烧杯中,加水 20mL , 1 ∶ 1 盐酸 10mL ,溶解完全后移入 1000mL容量瓶中,以水稀释至刻度,摇匀。

4.5.2 .6 EDTA 标准溶液, 0.005mol/L 。称取分析纯 EDTA 1.86g 溶于水,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:

准确吸取镁的标准溶液 5mL 于 200mL 烧杯中,加 1mol/L 分析纯盐酸 20mL ,加水约取在 1000 ℃ 灼烧 0.5h 的光谱纯 SiO 2 0.1000g ( 准确至 0.0002g ) 于 30mL 银坩埚中,用几滴乙醇湿润,加入优级纯 NaOH 2 g ,盖上盖,放入箱形电炉中,由室温缓慢升温至 650 ~ 700℃ ,熔融 20min ,取出坩埚稍冷,擦净坩埚外壁,平放于 250mL 烧杯中。加酒精数滴沸水冲洗,洗净坩埚及盖。将此溶液缓慢倒入盛有 200mL 的 20% 盐酸溶液中,加热微沸取下冷却。移入 2000mL 容量瓶中,用水稀至刻度,摇匀,立即转入塑料瓶中,保存备用 ( 此即 50mg/LSiO 2 标准溶液 ) 。

4.2.3 测定步骤

4.2.3 .1 准确吸取制备液 5mL 于 100mL 容量瓶中,加乙醇 8mL ,水约 20mL 及 5% 钼酸铵 5mL ,摇匀,放置 20min 。

4.2.3 .2 加 1 ∶ 1 盐酸 30mL ,摇匀,放置约 1 ~ 5min ,加入 1% 抗坏血酸 5mL ,摇匀,用水稀释至刻度,摇匀,放置 1h 。在分光光度计上,用 1cm 比色皿, 10V 电源选择适当参比,于波长 620nm 处,测定吸光度。从标准曲线上查得相应的二氧化硅量 (mg) 。

4.2.4 标准曲线的绘制

4.2.4 .1 准确吸取每毫升相当 50 μ gSiO 2 标准溶液 0 , 5 , 10 , 15 , 20 , 25 , 30mL 于 100mL 容量瓶中,依次加入 1mol/L 盐酸 5 , 4 , 3 , 2 , 1 , 0mL 加水 至 27mL ,加乙醇 8mL , 5% 钼酸铵溶液 5mL ,摇匀,放置 20min 。

4.2.4 .2 按 4.2.3.2 测定步骤还原成硅钼蓝,放置 1h 后,分别以 0 , 0.5 , 1.0mgSiO 2 作参比,测定吸光度。

4.2.4 .3 以二氧化硅量 (mg) 为横坐标,累加吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。

4.2.5 结果计算和允许误差

4.2.5 .1 二氧化硅含量 (%) 按下式计算:

略。。。。。。

___________________

附加说明: 本标准由北京电力科学研究所提出、能源部化学标准化委员会归口。 本标准主要起草人李天荣、罗星亮。

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SD323-89 煤灰成分分析方法

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