回答

• 展开3全部73.11.10.1 高温燃烧水解-氟离子选择电极法方法提要煤样在氧气和水蒸气混合气流中燃烧与水解，煤中氟全部转化为挥发性氟化物(SiF4及HF)并定量地溶于水中。以氟离子选择性电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，用标准加入法测定煤样溶液中氟离子浓度，计算煤中氟量。本法适用于褐煤、烟煤和无烟煤中氟的测定。仪器装置器皿、容器本方法所用的器皿、容器应是塑料制品。高温燃烧-水解装置(图73.51)。燃烧管石英管，能耐温1300℃，规格尺寸见图73.52。图73.51 高温燃烧-水解装置示意图图73.52 石英管(数字单位mm)图73.53 冷凝管(数字单位mm)冷凝管 规格尺寸见图73.53。水蒸气发生器 由500mL平底烧瓶和可调压圆盘电炉构成。流量计 量程1000mL/min，最小分度10mL/min。测量电位仪器电磁搅拌器，连续可调。氟离子选择性电极，测量线性范围0.1～10-5mol/L。饱和甘汞电极。数字式离子计，输入阻抗大于1011Ω，精度0.1mV，也可用性能相同的数字式毫伏计代替。试剂石英砂 化学纯，粒度0.5～1mm。氢氧化钠溶液 称取1g优级纯氢氧化钠溶于100mL水中。硝酸。溴甲酚绿指示剂 称取0.1g溴甲酚绿指示剂溶于100mL乙醇中。氟标准储备溶液ρ(F)=1.00mg/mL称取2.2101g预先在120℃干燥约2h的优级纯氟化钠置于烧杯中，加水溶解，用水洗入1000mL容量瓶中并稀释至刻度，摇匀，贮存于塑料瓶中备用。氟标准溶液根据试样氟含量用水稀释氟标准储备溶液。总离子强度调节缓冲溶液称取294g柠檬酸三钠(Na3C6H5O7·2H2O)和20gKNO3溶于800mL水中，用(5+95)HNO3调节pH为6.0，再用水稀释至1000mL。贮存于塑料瓶中备用。分析步骤按图73.51所示，装配好全套仪器装置，连接电路、气路、水路各个系统。将单节高温炉升温至1100℃。往烧瓶内加入约300mL水并加热至沸腾。冷凝管通入冷水，塞紧进样推棒橡皮塞，调节氧气流量为400mL/min，检查不漏气后，通水蒸气和氧气15min。此项操作每天只需进行一次。称取0.5g(精确至0.0001g)粒度小于2mm的空气干燥煤样和0.5g石英砂放在燃烧舟里混合，再用适量石英砂铺盖在上面。将100mL容量瓶放在冷凝管下端接收冷凝液。取下进样推棒，把燃烧舟放入管内，插入进样推棒，塞紧橡皮塞。将瓷舟前端推到预先测好的低温区(约300℃)，为了防止煤样爆燃，此后在15min内分3段把燃烧舟推到(1100±5)℃恒温区，拔出进样推棒以免熔化，燃烧舟在恒温区继续停留15min。在整个操作过程中，调节烧瓶内水的蒸发量，以控制收集的冷凝液体积。前15min，每分钟收集约3mL;后15min，每分钟收集约2.5mL。最后总体积应控制在85mL以内。燃烧-水解后，把水蒸气发生器的电压调到“零”位置。移走容量瓶，停止通氧气。取下进样推棒，用带钩的镍铬丝取出燃烧舟。往盛有冷凝液的容量瓶中加3滴溴甲酚绿指示剂，用氢氧化钠溶液中和到指示剂变蓝色。加入10mL总离子强度调节缓冲溶液，用水稀释至刻度，摇匀。放置半小时后测量电位。连结好电位测量仪器装置，开动搅拌器，更换烧杯中水数次，直至毫伏计显示的电位达到氟离子电极的空白电位。由于氟离子电极实际斜率往往偏离理论值(59.2mV)，因此应定期测试氟离子电极的实际斜率。可在5个100mL容量瓶中，分别加入系列氟标准溶液，加入3滴溴甲酚绿指示剂和10.0mL总离子强度调节缓冲溶液，加水稀释至刻度，摇匀。将溶液倒入100mL烧杯中，用电位测量仪测量电位。测量每个标准溶液时，电极插入深度和搅拌速度等要求一致。以各种浓度溶液的响应电位(mV)为纵坐标，相应的浓度对数为横坐标，在对数坐标纸上作图。由曲线上lgC=0和lgC=1两点所对应的响应电位之差求出该电极的实际斜率。将制备好的煤样溶液移入100mL烧杯中，放入搅拌子，插入氟离子电极和甘汞电极(插入深度及搅拌速度应和测量电极实际斜率时一样)，开动搅拌器，待电位稳定后记录响应电位E1，立即加入1.00mL氟标准溶液，待电位稳定后记录响应电位E2。按下式计算煤中氟的含量:岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术式中:Fad为空气干燥煤中氟的质量分数，μg/g;S为氟电极的实测斜率;ΔE为E2-E1，mV;Cs为氟标准溶液的浓度，μg/mL;Vs为加入氟标准溶液的体积，mL;m为试样的质量，g。注意事项1)如果电极连续使用，不必每天都测定电极的实际斜率。如果电极干放时间超过一星期，再使用时就应测定。当电极实际斜率低于55时，则应将电极抛光一次，或更换新的电极。2)加入的标准氟量(Cs·Vs)应大于试液中氟量(CXVX)4倍为宜，在实际操作中可根据E1的数值选择加入标准氟溶液的浓度(100μg/mL、250μg/mL或500μg/mL)，控制ΔE在20～40mV。73.11.10.2 硝酸镁固定-氟离子选择电极法方法提要煤样中的氟经硝酸镁溶液-氢氧化钠溶液固定，灰化后，灰分用氢氧化钠熔解，水提取。氟在总离子强度缓冲溶液-柠檬酸钠存在下，在数字式离子计上以氟离子电极为测量电极，饱和甘汞电极为参比电极，测定溶液中氟的含量。仪器数字离子计。氟电极。参比电极(饱和甘汞电极)。电磁搅拌器。试剂氢氧化钠。盐酸。柠檬酸钠溶液称取294g无水柠檬酸钠溶解于水中，用水稀释至1000mL。硝酸镁溶液(100g/L)。氢氧化钠溶液(40g/L、100g/L)。氟标准溶液ρ(F)=10.0μg/mL介质为40g/LNaOH溶液。溴钾酚紫指示剂(1g/L)介质为(1+4)乙醇。校准曲线分取0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL氟标准溶液置于25mL比色管中，用40g/LNaOH溶液补至10mL，加1滴溴甲酚紫指示剂，用(1+1)HCl中和至由蓝变黄，再过量2～3滴，立即加入10mL柠檬酸钠溶液，用水稀释至刻度，摇匀。将溶液倒入50mL小烧杯中，用精度为0.1mV的数字式离子计测量电位值，绘制电位-浓度校准曲线。分析步骤称取1～2g(精确至0.0001g)粒度小于2mm的空气干燥煤样置于30mL镍坩埚中，加4mL硝酸镁溶液，加100g/LNaOH溶液使呈碱性，混匀后浸泡0.5h，将煤样中的氟固定，然后在水浴上蒸干，再加热炭化至不冒烟。再于600℃高温炉内灰化3h，待灰化完全，取出放冷，将4gNaOH加入镍坩埚，于高温炉中从低温升至650℃，使之呈流体状，熔融7～10min，取出冷却。将坩埚放入150mL塑料烧杯中，加入60mL近沸水提取，加几滴乙醇，搅匀，取出坩埚并洗涤，将溶液移入100mL塑料容量瓶，加水稀释至刻度，摇匀，放置澄清。分取10.00mL煤样溶液于25mL比色管中，加1滴溴甲酚紫指示剂，然后按校准曲线分析步骤操作，测得氟量。空气干燥煤样氟含量的计算参见式(73.95)。注意事项本法在经硝酸镁固定后，也可采用艾氏卡试剂半熔法。称取1.5g(精确至0.01g)艾氏卡试剂置于蒸干水分的镍坩埚中，用玻璃棒将煤样和艾氏卡试剂混合均匀，再用1.5g艾氏卡试剂均匀覆盖其上。将坩埚放入高温炉中，半开炉门，缓缓升温至500℃，并在此温度下保持约1h，然后升温至(800+10)℃，在此温度下再保持约3h，取出坩埚，冷却至室温，再按分析步骤同样操作。

  何守柱 |发布于：2022-09-08