GB T 19227-2003 煤和焦炭中氮的测定方法 半微量蒸汽法.pdf

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1、GB/T 19227-2003 前言本标准与ISO/TS11725-2: 2002(EH固体矿物燃料氮的测定半微量蒸汽法以英文版)的一致性程度为非等效。与ISO/TS11725-2相比，主要差异如下z一一水解管采用刚玉帘; 一水解温度为1050C ; 一一蒸汽发生器用可调温的电炉和平底烧瓶;为适应我国煤中氮含量范围，硫酸标准溶液浓度作了适当调整;用氧化铝作为催化剂和疏松剂而取消助熔剂纳石灰$一一本标准不适用于褐煤中氮的测定。本标准参照GB/T476-2001(煤的元素分析方法中第4章氮的测定(半微量开氏法)制定，本标准与GB/T476-2001中第4章相比主要差异是分解样品的方法不同本标准采用

2、蒸汽法分解样品，其余测定步骤与GB/T476-2001的有关规定相同。本标准由中国煤炭工业协会提出。本标准由全国煤炭标准化技术委员会归口。本标准起草单位z煤炭科学研究总院煤炭分析实验室.本标准主要起草人z肖乃友、贾延。本标准是首次制定。I GB/T 19227-2003 引言GB/T 476-2001(煤的元素分析方法第4章氮的测定(半微量开氏法多年来一直用于煤中氮的测定，精密度和准确度都能够满足实际应用的要求。但是对于高变质程度的无烟煤和焦炭不能在短时间内消化完全，致使消化时间过长或使测定结果偏低。为解决此问题，参照ISO/TS11725-2(固体矿物燃料氮的测定半微量蒸汽法).制定了本标准

3、。E GB/T 19227-2003 煤和焦炭中氨的测定方法半微量蒸汽法1 范围本标准规定了半微量蒸汽法测定煤和焦炭中氮含量的方法原理、试剂和材料、仪器设备、试验准备、测定步骤、结果计算及精密度等。本标准适用于无烟煤、烟煤和焦炭。2 方法原理一定量的煤或焦炭试样，在有氧化铝作为催化剂和疏松剂的条件下，于10500C下通人水蒸气，试样中的氮及其化合物全部还原成氨。生成的氨经过氢氧化纳溶液蒸馈，用饱和棚酸溶液吸收后，由标准硫酸溶液滴定，根据标准硫酸溶液的消耗量来计算氮含量。3 试剂和材料3. 1 棚酸饱和溶液2将60g唰酸(GB628)溶于1L热水中，冷却静置24h后倾滤出清液。3.2 氢氧化纳溶

4、液3将250g氢氧化销(GB629)溶于1L水中，冷却后备用。3.3 碳酸纳纯度标准物质:GBW06101a.使用方法见标准物质证书。3.4 氧化铝(Q/H01-0051-92)。3.5 甲基红和亚甲基蓝混合指示剂za) 称取0.175g甲基红(HGB3040-59).研细，溶于50mL95%乙醇(GB679)中，存于棕色瓶。b) 称取O.083 g亚甲基蓝(HG3364).溶于50mL95%乙醇中，存于棕色瓶。c) 使用时将a)和b)按体积比1十1混合。混合指示剂的使用期不应超过1周。3.6 硫酸标准溶液:C (扫2叫)二0川ol/L。配制=用移液管吸取0.6mL硫酸(GB625)加入100

5、mL预先加入10mL水的烧杯中，用玻璃棒搅拌均匀，冷却后，将溶液转入1000 mL容量瓶，反复冲洗烧杯壁3次，洗液也转入容量瓶中，加水稀释至瓶刻度，充分混合均匀后，备用。标定:称取O.02 g(称准至O.000 2 g)预先在1300C下干燥到质量恒定的碳酸饷纯度标准物质(3.3)放人锥形瓶中，加入50mL60 mL蒸馆水使之溶解，然后加入2滴3滴甲基橙，用标准硫酸溶液滴定到由黄色变为橙色。煮沸，赶出二氧化碳，冷却后，继续滴定到橙色。硫酸标准溶液的浓度c(mol/L)按公式(1)计算-v m-M山一一. ( 1 ) 式中gm 碳酸纳的质量，单位为克(g)，V 硫酸溶液用量，单位为毫升(mL),

6、 0.053 碳酸锅(护3)的毫摩尔质量，单位为克每毫摩尔(g/mmo!)3.7 氮气(GB/T4844. 11995):纯度高于99.8%。3.8 石墨(Q/H82-0121-94):化学纯。1 GB/T 19227-2003 3.9 变色硅胶(HG12-001-82):化学纯。3. 10 硅酸铝棉g工业品。4 仪器设备4. 1 分析天平=感量。.1 mg, 4.2 蒸汽法定氮装置=结构如图1所示。He l 氮气流量计，2 气体干燥塔p3 翻胶帽s4 T形玻璃管，5 橡皮塞g6 高温炉$7 石英托盘;8 水解管g9 硅酸铝棉g10 硅橡胶管p1 1 缓冲球;12 蛇形冷凝器$13 吸收瓶g1

7、4 套式加热器，15 蒸馆瓶;16 硅橡胶塞317 镇铭丝支架;18 调温电炉;19 平底烧瓶。图1半微量蒸汽定氮试验装置4. 2. 1 高温炉z能加热J1 200C以上，有80mmlOO mm的恒温区，配有自动控温装置。4.2.2 水解管g刚玉制，异径，能耐温1200C以上。全长670mm，细径部分长40mm，粗径22mm，细径7mm。4.2.3 冷凝管z蛇形。长300mm，粗端直径20mm，细端直径7mm。4.2.4 蒸馆瓶:500 mL, 4.2.5 水蒸汽发生装置2由1000 mL平底烧瓶和可调压电炉c1kW,O V220 V连续可调)构成。4.2.6 吸收瓶=容量约250mL锥形瓶。

8、4.2.7 氮气流量计z测量范因为(0-100)mL/min。4.2.8 气体干燥塔容量约250mL。4.2.9 套式加热器z功率1000W.功率可调。4.3 石英或刚玉托盘z长90mm，宽15mm.高15mm，耐温1200C以上。4.4 瓷舟z长77mm，宽10mm，高10mm，耐温1200 C以上。4.5 微量滴定管:10 mL.分度值0.05mL。5 试验准备GB/T 19227-2003 5. 1 水解管的填充=先将1mm-3 mm厚的硅酸铝棉填充在水解管的细径端(出口端).放人做好的镰铅丝支架，在支架的另一端填充1mm-3 mm厚的硅酸铝棉。5.2 水解炉恒温区测定z将高温水解炉及其

9、控温装置按规定安装，并将水解管水平安放在水解炉内，通电升温。待温度达到1050C并保温10min后，按常规恒温区测定方法，测定在(10500C土50C)的温度区域，记下恒温区位置。5.3 450 C -500C和750C-800C区域测定z按5.2方法测定450C-500C和7500C-800C区域的位置。5.4 套式加热器工作温度确定g将一支测量范围为0C-200oC的水银温度计放入套式加热器底部，周围充填硅酸铝棉。通电缓慢升温，待温度达到1250C时，调节控温旋钮，使温度保持在1250C士50C约30 min，记下控温旋钮的位置，即为工作温度的控制位置。5.5 水蒸气发生量确定g将蒸汽发生

10、装置的圆底烧瓶内加入蒸馆水并与冷凝器连接，接通冷凝水。通电升温至圆底烧瓶内的蒸馆水沸腾，调节控温旋钮，使蒸汽发生量控制在每30min馆出(100-120)mL冷凝水，记下控温旋钮的位置，即为工作温度的控制位置。6 测定步骤6. 1 水解炉通电升温，塞紧水解管人口端带进样杆的橡皮塞，调节氮气流量为50mL/mino 6.2 从蒸馆瓶侧管管口加入氢氧化销溶液(3.2)约150mL.并用橡皮塞塞紧侧管管口，接通冷凝水，套式加热器通电升温，并使温度稳定在125C土5C。注z氢氧化销溶液每天更换一次.6.3 当温度升到U500C左右时，通入水蒸气，水解炉炉温达到1050C后，空蒸30mino 6.4 称

11、取空气干燥煤样0.1g(称准到0.0002日).与O.5 g氧化铝(3.4)与分析试样充分混合后，转移至瓷舟内。对于挥发分较高的烟煤，在混合后的试样上，应覆盖一层氧化铝(0.3g-O. 5 g)。6.5 在吸收瓶中加人20mL饱和棚酸溶液和3滴-4滴混合指示剂，将之接在冷凝管出口端，使冷凝管出口端没人硝酸溶液。6.6 将瓷舟放入燃烧管内的石英或刚玉托盘上，塞紧带进样杆的橡皮塞，按5.5要求通入水蒸气。先将试样推到450C-500oC区域，停留5min，然后推到7500C-800C区域，停留5min，最后推到1050 L: 恒温区，停留25min。6.7 取下吸收瓶并用水冲洗珊酸溶液中的玻璃管内

12、、外，洗液收入吸收瓶中。6.8 试验结束后，停止通入氮气和水蒸气，将托盘拉回到低温区。6.9 以硫酸标准溶液滴定吸收溶液到由绿色变为钢灰色。由硫酸标准溶液的用量来计算煤中氮的含量。注z每天在煤样分析之前，须对蒸锢装置用蒸汽进行清洗(空蒸)30 min或待锥形瓶内锚出物体积达到100 mL-150 mL后，再进行正式试验。6. 10 试验结束后，关冷凝水、氮气，关闭所有电器开关，将蒸馆瓶内的碱液倒出，并把蒸馆瓶洗净。GB/T 19227-2003 7 空白试验7. 1 更换试剂或仪器设备后，应进行空白试验。7.2 用石墨(3.8)代替煤或焦炭试样，按第6章规定的测定步骤进行空白试验。8 结果计算

13、试样的氮的质量分数N.d(%)按公式(2)计算:O. 014c(V - Vo) Nad = -. ，. . U X 100 ( 2 ) m 式中-V 试样测定消耗的硫酸标准溶液体积，单位为毫升(mL); V , 空白试验消耗的硫酸标准溶液体积，单位为毫升(mL); c 硫酸标准溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol!L); m 试样质量，单位为克(g);0.014 氮的毫摩尔质量，单位为克每毫摩尔(g/mmoD0 9 方法精密度氮测定的重复性限和再现性临界差如表1规定:表1氮测定的精密度重复性限(N，)/%再现性临界差(Nd)/%0.08 O. 15 10 试验报告试验报告应包含下列信息:a) 试样编号;b) 依据标准;c) 使用方法，dJ 结果计算;e) 与标准的偏离;f) 试验中观察到的异常现象;g) 试验日期。