高温燃烧中和法测定全硫准确度的影响因素与解决办法.doc
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高温燃烧中和法测定全硫时影响准确度的因素与解决办法硫是煤中常见的有害成分,在各种煤中都含有多少不同数量的硫,炼焦时煤中的硫转入焦炭,用于炼焦时,容易使铁产生热脆性,严重影响铁的质量。燃烧后二氧化硫气体对自然环境都是十分有害的,所以硫是评价煤质的重要指标之一。1964年颁布的国家标准GB214-64煤中全硫的测定方法采用艾士卡重量法测定煤中全硫,这种方法结果准确、重复性好,但周期比较长。为此,在1977年对GB214-64进行修订。增加了高温燃烧中和法和高温燃烧典量法,高温燃烧法和艾士卡法相比,有测定速度较快的优点,因此很多检测部门把高温燃烧作为例常分析手段,但也发现高温燃烧中和法有低含量试样测值偏高,高含量试样测值偏低的现象,所以我们对每一步影响测定结果的因素都要注意,才能得到准确的测定结果。高温燃烧中和法的基本原理煤样在催化剂三氧化钨存在下在氧气流中,于1200℃下燃烧分解,煤中各种形态硫氧化分解成硫的氧化物,然后用过氧化氢溶液捕集,使其形成硫酸溶液,用氢氧化钠溶液进行滴定,根据氢氧化钠的消耗量,计算煤中全硫的含量。其主要反应如下:煤→SO2+SO3+CO2+H2O+CL2+……4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2MSO4→MO+SO3(M代表金属)SO2+H2SO4SO3+H2SO42NaOH+H2SO4→Na2SO4+2H2O影响测定结果准确度的因素及解决办法2.1煤样的燃烧程度以及硫氧化物被捕集程度2.1.1温度为了得到准确的测定结果,就必须使煤中的硫全部转化为硫的氧化物,而最终的燃烧温度取决于硫酸盐的分解情况,所以为了确保分解完全,在采用三氧化钨做催化剂的条件下,炉温必须要升到1200℃。下表为任取一煤样在不同燃烧温度得到的测定结果(表一)表一燃烧温度℃8009001000110012001300硫含量%0.420.460.600.630.650.65表二气流量(ml/min)150200250300350400450硫含量%0.680.680.630.630.650.650.54表三高温带停留时间min78910111213硫含量%0.570.600.630.650.640.650.642.1.2气流量煤样燃烧时,宜保持氧气流速为300-350ml/min。氧气流量太大,可能使硫氧化物气体通过吸收液的速度太快而来不及吸收即被带走,是结果偏低,氧气流量太小,则会产生二个恶果:一方面会使燃烧不完全,导致结果偏低;另一方面,当氧气流量降到200ml/min时,煤燃烧生成的二氧化碳不易驱走而被吸收液吸收,使终点不易确定,且导致结果偏高。所以在燃烧过程一定要确定合适的气流量才能得到准确的测定结果。下表为同一煤样在不同气流量下得到的测定结果(表二)。2.1.3推进速度及燃烧时间预热,煤样在500℃下必须预热5min,使有机硫和黄铁矿硫在碳酸钙(分解温度为897℃)分解之前就大部分分解,避免它们分解生成的二氧化硫被碳酸钙分解生成的碳酸钙吸收而生成难分解的硫酸钙,同时也避免燃烧舟推入高温区是时产生爆燃现象,如果遇到比较容易飞溅的试样,还可以适当降低预热温度,同时延长预热时间。煤样如果在高温区燃烧时间不够,一方面燃烧不完全,使测定结果偏低;另一方面由于试验过程短,燃烧生成的二氧化碳气体不能被氧气流从吸收瓶中完全驱除,会使测定结果偏高,同时还会影响滴定终点,使滴定终点现象不明显,下表为同一煤样在高温带燃烧不同时间得到的测定结果(见表三)。2.2滴定操作滴定过程的操作也是影响测定结果的关键因素,溶液体积的测量,量器的洗涤与使用,如何规范的滴定与读数等都是影响结果的重要环节,所以必须保证每个步骤的准确性才能得到最终的测定结果。2.2.1溶液体积的测量溶液体积测量的误差是滴定分析中误差的主要来源,一般体积测量的误差要比称量误差大,体积测量如果不够准确(如果误差大于0.2%),其他操作步骤即使做的很准确,也是徒劳的,因为一般情况下分析结果的准确度是由误差最大的哪项因素所决定的,因此在滴定分析中为了能够得到准确地测定结果,就必须准确测量液体的体积。溶液体积测量的准确度,一方面决定于所用的量器的容积是否准确,另一方面,更重要的是取决于准备与使用量器是否准确。2.2.1.1量器的洗涤量器在使用之前必须洗净,洗净的量器,内壁能被水均匀湿润而无小水珠。(洗涤的一般办法是用自来水、肥皂水洗,如果还是洗不干净,可根据污垢的性质选配适当的洗涤液进行洗涤,如酸性污垢用碱性洗涤液洗,碱性污垢用酸性洗涤液洗,氧化性污垢用还原性洗涤液洗,还原性污垢用氧化性洗涤液洗)只有保证量器的干净才能准确地读取溶液的体积。2.2.1.2量器的使用滴定管是滴定时准确测量标准溶液体积的量器,它是具有准确刻度而内径均匀的细