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中文版ISO 622-2016固体燃料磷的测定

来源:爱够旅游网
固体矿物燃料-磷含量的测定-还原磷钼酸盐光度法

一、适用范围

本文件规定了测定硬煤、褐煤和焦炭中总磷含量的还原磷钼酸盐光度法。规定了将磷转移成溶液中的两种方法,即用酸从煤或焦灰中提取,或用酸反复氧化煤或焦炭,以除去含碳物质。二、引用标准

下列文件在正文中引用时,其部分或全部内容构成本文件的要求。凡是注日期的引用文件,仅引用的版本适用。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括任何修改件)适用。

ISO383,实验室玻璃器皿-可互换锥形研磨接头

ISO565,试验筛-金属丝布、穿孔金属板和电铸板-标称尺寸ISO1171,固体矿物燃料-灰分的测定ISO18283,硬煤和焦炭-人工采样三、术语和定义

本文档中未定义术语和定义。

ISO和IEC在以下地址维护用于标准化的术语数据库:IEC电学:可在http://www.electropedia.org/获得;ISO在线浏览平台:可在http://ww.iso.org/obp获得。四、原理4.1提取

方法1:在特定条件下,通过在马弗炉中灰化除去含碳物质,并通过氢氟酸和硫酸处理来提取磷

方法2:通过在硫酸存在下用硝酸反复氧化来去除含碳物质。4.2测定

在酸溶液中加入钼酸铵和抗坏血酸溶液,用合适的光学仪器测量所得蓝色溶液的吸光度。五、试剂

分析期间,仅可使用公认的分析级试剂,并且只能使用蒸馏水或同等纯度的水。5.1氢氟酸,约400g/L的溶液。

警告-氢氟酸水溶液是一种腐蚀性很强的液体,会侵蚀玻璃。蒸气有刺激性和毒性,它对皮肤和眼睛的作用是强腐蚀性的,会导致严重而痛苦的烧伤,这种灼伤可能不会立即显现出来,并且对治疗的反应缓慢。只能在通风良好的通风橱内处理溶液。万一接触或怀疑接触,请用水冲洗并立即寻求医疗护理。有关更多信息,请查阅制造商的资料。5.2硫酸,约490g/L溶液。

5.3浓硫酸,p1.84g/ml,约98%(m/m)溶液。5.4浓硝酸,p1.42g/ml,约70%(m/m)溶液。5.5钼酸铵,60g/L溶液。5.6抗坏血酸50g/L溶液。当天准备新鲜溶液。

5.7,酒石酸锑钾(KSbO·C4H406),1.36g/L溶液。5.8试剂溶液。

混合25ml硫酸溶液(5.2),10ml钼酸铵溶液(5.5),10ml抗坏血酸溶液(5.6)和5nl酒石酸锑钾溶液(5.7)。在使用前立即现配现用。5.9磷,标准储备溶液,对应于每升0.100g的P。

称重0.4392g(精确至000.1g)磷酸二氢钾(KH2PO4)(在110℃下干燥1小时)并溶于水。将溶液定量转移至1000ml单刻度容量瓶中,稀释至刻度并混合。

1ml的这种标准储备液含有0.100mg的P。5.10磷,标准工作溶液,相当于每升1mg的P。

将10ml的标准磷溶液(5.9)转移到1000ml的单刻度容量瓶中,稀释至刻度并混合。在使用前立即现配现用。1ml这种标准工作溶液包含1ug的P。

六、仪器

普通实验室仪器以及

6.1马弗炉,按照ISO1171的规定。

6.2碟子,二氧化硅,瓷器或铂金的,符合ISO1171的规定。

6.3绝缘板,二氧化硅,其厚度为6mm,或其尺寸应使其易于滑入马弗炉(6.1)。6.4铂坩埚,容量为25至30ml,带盖的。6.5热风浴。

6.6消化装置(见图1),由硼硅酸盐玻璃制成,包括以下内容:

6.6.1容量为300ml的凯氏烧瓶,装有符合ISO383的24/29口磨砂玻璃接管。6.6.2烟管,外径约为28mm,装有容量至少为15ml的滴液漏斗和符合ISO383的24/29毛玻璃锥。排烟管可以是一件,也可以由通过磨砂玻璃接头连续装置组装而成。

6.6.3排烟器,包括直径约40mm的玻璃管,一端密封,另一端抽出以形成与水泵的连接。该管装有排水旋塞和一系列唇孔,可容纳许多排烟管。

1、连接泵

图一湿法氧化的装置

6.7分光光度计或光电比色计,具有所需的灵敏度。七、样品制备

煤或焦炭样品应为分析样品,并通过符合ISO565要求的212um试验筛,并根据ISO18283进行制备。在测定之前,立即充分混匀,最好机械手段。

八、步骤8.1干法氧化

8.1.1按照ISO1171的规定确定煤或焦炭中灰分的百分比。在玛瑙研钵中研磨灰分,使其通过63um的筛网(符合ISO565要求)

8.1.2称量灰分约0.05g(精确到0.1mg)倒入铂坩埚(6.4)中。

8.1.3加入2.0ml硫酸溶液(5.2)和约2.0ml氢氟酸溶液(5.1)。将盖子放在坩埚上,并在通风良好的通风橱中于沸水浴中消化30分钟。取下并冲洗盖子,将洗涤物收集在坩埚中。让溶液在水浴上蒸发,直到去除了大部分氢氟酸和水。8.1.4将坩埚转移到热风浴(6.5)中,蒸发直至几分钟后,从硫酸中散发出浓密的白色烟雾。冷却,加入0.5ml硫酸溶液(5.2),加热几分钟,然后冷却。注:至关重要的是,坩埚中的任何阶段都不能完全蒸发至干。

8.1.5向坩埚中加入约20ml水,并在水浴中消化30分钟,此时所有提取物均应溶于一种溶液中。冷却,将溶液转移至100ml单刻度容量瓶中,用水稀释至刻度(溶液A)。

如果样品中的砷含量高,则可能会干扰结果,因此在磷测定前应还原溶液。8.1.6完全按照上述说明准备空白溶液,但不加入煤或焦炭灰。8.2湿氧化法

8.2.1称量约1g的煤或焦炭样品,精确至1mg。

8.2.2将测试部分(8.2.1)转移到干净,干燥的凯氏定氮瓶(6.6.1)中。如图1所示,将设备(6.6)组装在通风良好的通风橱中。通过滴液漏斗添加7ml的硫酸(5.3)和3.5ml的硝酸(5.4),旋转烧瓶,以洗净残留在颈部的样品。8.2.3初始反应平息后,小心加热烧瓶,以使反应顺利进行且不产生泡沫。在相同条件下继续加热烧瓶,直到仅释放出硫酸烟雾。向滴液漏斗中加入0.2ml到0.4ml的硝酸(5.4),并将酸逐滴滴入烧瓶中。

注意:如果在添加混合酸时发生剧烈起泡,请在烧瓶的颈上应用湿布,并在起泡消退时进行间歇加热。

8.2.4加热2分钟至3分钟,直到不再散发浓密的棕色烟雾为止。重复添加硝酸

和加热,定期旋转烧瓶,以冲洗掉粘附在烧瓶侧面的所有碳类物质,直到所有可见的碳类物质都被氧化,溶液呈浅黄绿色。这可能需要1.5到2小时,在某些焦炭样品的特殊情况下,甚至更长的时间。

注意:在加热煤样品的前15分钟中,反应混合物为焦油状;随后,它的颜色从黑色变为深红棕色,琥珀色,最后变为浅黄绿色。如果加热45分钟后仍有黑色液体残留,则可能是:

a)温度太低且硝酸没有与样品反应;升高温度以蒸出过量的硝酸,然后按照此前描述的继续进行正常的氧化;

b)使用的温度过高,将硝酸蒸馏掉而没有反应;冷却,添加更多的硝酸,并按此前描述的加热混合物。

8.2.5进一步加热烧瓶,直到出现白色烟雾,并让其发烟5分钟。将烧瓶冷却至大约室温,取下滴液漏斗和排烟管组件,并向烧瓶中的内容物中加入几颗玻璃珠。注意:如果颜色恢复为琥珀色或深红色,则再添加0.2至0.4ml硝酸,加热至发烟,并使其发烟5分钟。

8.2.6小心地添加10ml水,加热直至出现白色烟雾,然后保持冒烟10分钟。冷却烧瓶,直到白色烟雾停止逸出,添加0.2ml的硝酸,重新加热烧瓶,并进一步冒烟10分钟。

8.2.7为确保完全氧化,将烧瓶冷却至大约室温,然后重复8.2.5中所述的步骤。8.2.8将烧瓶冷却至大约室温,加10毫升水,加热至冒烟的状态,并使其冒烟20分钟。再加10毫升水,加热至冒烟,冒烟10分钟后冷却。

8.2.9当所有提取物都溶于溶液时,再向烧瓶中加入20ml水,并在沸水浴上消化30分钟。通过硬化的,用酸洗过的滤纸过滤溶液,使其冷却,将滤液转移至100ml单刻度容量瓶中,并用水稀释至刻度(溶液B)(参见8.1.5中的注释)。8.2.10完全如上所述制备空白溶液,但不加入煤或焦炭样品。8.3测定

8.3.1移取10ml溶液A或B(参见8.1.5或8.2.9)(视样品中的磷含量而定,取等分试样),10ml空白溶液(参见8.1.6或8.2.10)和10ml标准溶液(5.10)

到单独的50ml单刻度容量瓶中。

对于等分试样中校准是线性的最多含30ug的磷。对于高磷煤或焦炭,可能需要取较小的等分部分。

8.3.2吸取5ml试剂溶液(5.8)到每个瓶中,在加入过程中使内容物涡旋,用水稀释至刻度,并充分混合,静置20分钟。

8.3.3以水为参照,在分光光度计(6.7)中,使用波长为710nm的40mm样品池,或在装有适当过滤器的光电比色计中。九、结果表达

9.1计算方法和公式使用公式(1)和(2)计算分析样品中磷(P)的百分比。a)干法氧化(见8.1):

(1)

A是分析样品中灰分的百分比;m是灰分的质量,以克为单位;

V是用于显色的样品溶液的体积,以毫升为单位;D1是样品溶液的吸光度;D2是样品空白溶液的吸光度;D3是标准磷溶液的吸光度(5.10);D4是空白试剂的吸光度。b)湿法氧化(见8.2):

(2)

m是试样的质量,以克为单位;V、D1、D2、D3和D4与(1)中一样结果以重复检测的平均值报告,精确到0.001%十、精密度

10.1重复性限

同一操作者使用同一设备在同一实验室不同时间对同一样品的两个代表性部分进行重复测定的结果(参见第7条),其结果相差不得超过表1中给出的值。10.2再现性限

在两个不同的实验室中,对取自同一样品的代表性部分进行重复测定的结果的平均值(参见第7章),不其结果相差不得超过表1中给出的值。。

表1

煤或焦炭中的磷含量%(m/m)<0.02≥0.02

重复性绝对值0.002相较平均值10%

再现性

绝对值0.005相较平均值25%

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