SN T 5254-2020 煤中氟和氯的测定 高温水解-离子色谱法.pdf

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1、以正式出版文本为准 中华人民共和国出入境检验检疫行业标准 SN/T 5254 2020 煤中氟和氯的测定 高温水解 - 离子色谱法 Determination of fluorine and chlorine content in coal High temperature combustion hydrolysis-ion chromatography method 2020-08-27发布 2021-03-01实施 ICS 73.040 D 21 中华人民共和国海关总署发 布 以正式出版文本为准 以正式出版文本为准 SN/T 5254 2020 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.120

2、09 给出的规则起草。 本标准由中华人民共和国海关总署提出并归口。 本标准起草单位：中华人民共和国天津海关、中华人民共和国石家庄海关、中华人民共和国广 州海关、中华人民共和国青岛海关。 本标准主要起草人：王晶、胡德新、王海仙、杨树洁、苏明跃、郝晨新、杨丽飞、陈广志、 田发亮、乔柱、洪伟。 以正式出版文本为准 以正式出版文本为准 1 SN/T 5254 2020 煤中氟和氯的测定 高温水解 - 离子色谱法 1 范围 本标准规定了高温水解 - 离子色谱法测定煤中氟和氯含量的方法。 本标准适用于褐煤、烟煤和无烟煤中氟和氯含量的测定，氟、氯的检测范围：氟 50 g/g 1500 g/g， 氯 0.00

3、5% 0.120%。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB / T 212 煤的工业分析方法 GB / T 474 煤样的制备方法 GB / T 6682 分析实验室用水规格和试验方法 3 方法提要 一定量的煤样在氧气和水蒸气混合气流中燃烧和水解，煤中氟和氯全部转化为挥发性化合物并 被稀碱溶液吸收。吸收液用微孔滤膜过滤后，用离子色谱法测定。以保留时间定性，以标准曲线法进 行定量。 4 试剂和材料 除另有规定外，在分析中仅使用确认为优级纯的试剂,实验

4、用水应符合GB / T 6682规定的一级水。 4.1 试剂 4.1.1 氢氧化钠（优级纯）。 4.1.2 碳酸氢钠（优级纯）。 4.1.3 碳酸钠（优级纯）。 4.1.4 氟化钠（基准试剂）。 4.1.5 氯化钠（基准试剂）。 4.1.6 氧气：纯度 99.5% 以上。 4.1.7 氢氧化钠溶液（0.2 mol / L）：称取 8.0 g 氢氧化钠固体（4.1.1）于 300 mL 烧杯中，加水溶解， 待冷却至室温后，转移至 1 000 mL 容量瓶中，定容，摇匀。 4.1.8 碳酸氢钠溶液（0.02 mol / L）：称取 1.68 g 碳酸氢钠固体（4.1.2）于 300 mL 烧杯中，

5、加水溶解， 待冷却至室温后，转移至 1 000 mL 容量瓶中，定容，摇匀。 4.1.9 氟标准储备溶液（1.00 mg / mL）：称取 2.2101 g0.000 2 g 预先于 105 下干燥 1 h 并冷却至 室温的氟化钠（4.1.4），以水溶解，移入 1 000 mL 的塑料容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。也可直 以正式出版文本为准 2 SN/T 5254 2020 接使用国家有证的标准物质。 4.1.10 氯标准储备溶液（1.00 mg / mL）：称取 1.6480 g0.000 2 g 预先于 500 600 下灼烧至恒 重的氯化钠（4.1.5），以水溶解，移入 1 000 m

6、L 的容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。也可直接使用 国家有证的标准物质。 4.1.11 氟、氯混合标准溶液（100.00 g / mL）：准确移取氟标准储备溶液（4.1.9）和氯标准储备溶 液（4.1.10）各 10.00 mL 于 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 4.1.12 石英砂（SiO 2 ）：粒度 0.1 mm 0.5 mm。使用前建议在 1 100 以上的高温炉中灼烧 2 h。 4.1.13 瓷舟（或石英舟）：长约 77 mm，高约 8 mm，耐温 1 100 以上。 4.1.14 尼龙滤膜：0.22 m。 4.1.15 注射器：5 mL。 4.2 流动相 4.2.

7、1 流动相 A（0.02 mol / L 氢氧化钠溶液）：称取 0.8 g 氢氧化钠（4.1.1）溶于水中，定容至 1 000 mL， 也可使用自动淋洗液发生器 OH - 型制备； 4.2.2 流动相B（1.7 mmol / L碳酸氢钠和1.8 mmol / L碳酸钠混合溶液）：称取0.143 g碳酸氢钠（4.1.2） 和 0.191 g 碳酸钠（4.1.3）溶于水中，定容至 1 000 mL。 5 仪器与设备 5.1 高温水解装置，结构和安装示意图参见附录 A。 a） 高温炉：能加热到 1 100 以上，有 80 mm 90 mm 长的 1 100 10 的恒温区； b） 燃烧管：石英制，能

8、耐 1 200 以上，全长约 760 mm，配有氧气进口、水蒸气进口及放水口； c） 冷凝管：蛇形，冷凝主体部分长度约 130 mm ； d） 水蒸气发生器：由 500 mL 平底烧瓶和可调压电炉（0.5 kW，AC 0 V 220 V 连续可调）构成； e） 氧气流量计：满刻度 600 mL / min 1 000mL / min 以上，最小分度 10 mL / min 20 mL / min ； f ） 进样推杆：带硅胶塞，顶端弯曲成圆盘状，耐高温 1 100 以上的金属杆。 5.2 离子色谱仪：配电导检测器，测量条件参见附录 B。 6 取样与试样制备 6.1 按照 GB / T 474

9、将样品制备成粒度小于 0.2 mm（80 目）的空气干燥煤样。 6.2 如需换算成其他基态，在测定氟和氯的同时，应按照 GB / T 212 测定样品中的空气干燥基水分。 7 煤样高温燃烧水解 7.1 仪器准备 7.1.1 参照附录 A 所示装配好全套仪器，连接好电路、气路和冷却水路，燃烧管出气口端塞进少许 耐高温棉。将高温炉升温到 1 100 ，并标记燃烧管内 300 、600 和 900 温度区域。 7.1.2 往平底烧瓶中加入约 300 mL 水并加热至沸腾，开通冷凝管冷却水。塞紧进样杆硅胶塞，在平 底烧瓶中水沸腾之前通入氧气（4.1.6），调节氧气流量为 400 mL / min，水蒸

10、气发生器水的蒸发量约为 2 mL / min 3 mL / min，检查系统不漏气后，通入水蒸气和氧气空蒸 15 min 以上。 7.2 空白试验 除不加入试样外，其他步骤均按 7.3 操作，做空白试验。 以正式出版文本为准 3 SN/T 5254 2020 7.3 样品处理 7.3.1 称取 0.50 g0.01 g 分析试验煤样，精确至 0.1 mg 和 0.5 g 石英砂（4.1.12）放在瓷舟（4.1.13） 里小心混合均匀，再用约 0.5 g 石英砂（4.1.12）铺盖在上面。 7.3.2 移取 10 mL 氢氧化钠溶液（4.1.7）碳酸氢钠溶液（4.1.8）于 100 mL 塑料容

11、量瓶中，将容量瓶 放在冷凝管下端并使冷凝管下端置于吸收碱液液面以下。在通入氧气（4.1.6）和水蒸气的条件下，取 下进样推杆，把盛有煤样的瓷舟（7.3.1）放入燃烧管内，插入进样推杆，塞紧硅胶塞。将瓷舟的前 端推到预先测好的约 300 区域停留 5 min，接着推进到约 600 区停留 5 min，再推进到约 900 区 停留 5 min，最后把瓷舟推到 1 100 的恒温区，退回进样推杆，样品在恒温区继续燃烧水解 15 min。 整个操作过程中，调节水蒸气发生器的蒸发量，水解开始 15 min 内，容量瓶中每分钟收集约 3 mL， 后 15 min，每分钟收集约 2.5 mL，最后总体积应控

12、制在 90 mL 以内。取下容量瓶，用水稀释至刻度， 摇匀后，过 0.22 m 滤膜，备用。 注： 对于褐煤及部分烟煤等容易爆燃的样品，将瓷舟推入燃烧管后，宜缓慢地、分时段地推入到约 300 区域。 8 测定 8.1 工作曲线的测定 分别准确移取 0.00 mL、0.10 mL、0.50 mL、1.00 mL、5.00 mL、10.00 mL 氟、氯混合标准溶液 （4.1.11）置于一组 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，用离子色谱仪测定，绘制标准曲线。 典型离子色谱图参见附录 C。 8.2 样品测定 用 5 mL 注射器吸取溶液（7.3.2），在相同条件下，依次注入离子色谱分析仪

13、中，记录色谱图。根 据氟和氯的保留时间定性，测量试液的峰面积值，用标准曲线法进行定量测定煤中氟和氯的含量。 9 结果计算 按式（1）计算煤样中氟的含量 （1） 式中： 空气干燥煤样中氟的含量，单位为微克每克（ g / g）； 试液中氟的浓度，单位为微克每毫升（ g / mL）； 0 空白溶液中氟的浓度，单位为微克每毫升（ g / mL）； V 试样定容体积，单位为毫升（mL）； m 0 试样的质量，单位为克（g）。 测定结果修约为个位。 按式（2）计算煤样中氯的含量， （2） 式中： 空气干燥煤样中氯的含量，% ； 试液中氯的浓度，单位为微克每毫升（ g / mL）； 以正式出版文本为准 4

14、SN/T 5254 2020 0 空白溶液中氯的浓度，单位为微克每毫升（ g / mL）； V 试样定容体积，单位为毫升（mL）； m 0 试样的质量，单位为克（g）。 测定结果修约为小数点后 3 位。 10 精密度 煤中氟的精密度由 9 个实验室对 3 个水平的试样进行试验，计算重复性限 r 和再现性限 R，结果 见表 1。 表 1 煤中氟测定结果的精密度 水平范围 /（ g / g） 重复性限 r 再现性限 R 2001500 9.0976+0.0174 m 8.9830+0.0286 m 注：m 为两次测定结果的平均值。 煤中氯的精密度由 9 个实验室对 3 个水平的试样进行试验，按 G

15、B / T 6379.2 计算的重复性限 r 和 再现性限 R，结果见表 2。 表 2 煤中氯测定结果的精密度 水平范围 /% 重复性限 r 再现性限 R 0.0080.1 0.0016+0.0328 m 0.0034+0.0489 m 注：m 为两次测定结果的平均值。 以正式出版文本为准 5 SN/T 5254 2020 附 录 A （资料性附录） 高温燃烧水解装置 说明： 1容量瓶； 2冷凝管； 3高温炉； 4瓷舟（石英舟）； 5铂铑铂热电偶； 6进样推杆； 7燃烧管； 8氧气钢瓶； 9调温电炉； 10平底磨口烧瓶； 11放水口。 图 A.1 高温燃烧水解装置 以正式出版文本为准 6 SN

16、/T 5254 2020 附 录 B （资料性附录） 参考色谱条件 B.1 色谱柱：流动相为 A 选用高容量的 IonPac nullAS19-HC 型阴离子分离柱（4 mm250 mm）和 IonPacnullAG19-HC 型保护柱（4 mm 50 mm），流动相为 B 选用 Metrosep A Supp4 阴离子分析柱，或选 用性能相当的高容量阴离子交换柱。 B.2 柱温箱温度：35 。 B.3 流动相 A ：20 mmol / L 的氢氧化钠溶液；流动相 B ：1.7 mmol / L 的碳酸氢钠和 1.8 mmol / L 的碳酸钠。 B.4 抑制器：ASRS null300 4

17、mm 阴离子抑制器，抑制电流 50 mA，或选用其他性能相当的抑制器。 B.5 流动相流速：1.0 mL / min。 B.6 进样体积：25 L。 以正式出版文本为准 附 录 C （资料性附录） 氟、氯的标准溶液离子色谱图 t/min 图 C.1 5.0 g / mL 氟、氯在 Dionex Ionpac nullAS19-HC 柱上的标准色谱图 以正式出版文本为准 中华人民共和国出入境检验检疫 开本 8801230 1/16 印张 0.75 字数 20 千字 2020年9月第一版 2020年9月第一次印刷 印数1500 书号：15517581 定价 16.00 元 煤中氟和氯的测定 高温水解-离子色谱法 行 业 标 准 SN/T 52542020 * * * SN/T 5254 2020 北京市朝阳区东四环南路甲1号（100023） 编辑部：（010）65194242-7509 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷 中国海关出版社有限公司出版发行 网址