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雞西市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)檢測(cè)中心 黑龍江雞西 158100
針對(duì)煤炭使用產(chǎn)生的氯元素污染物質(zhì),采取了測(cè)定的方式來(lái)進(jìn)行處理。通過(guò)細(xì)致的研究,得到了四種測(cè)定方法,分別是:高溫燃燒測(cè)定法,氧彈燃燒測(cè)定法,萃取測(cè)定法,艾氏劑分解測(cè)定法。利用這四個(gè)測(cè)定法完工之后,還需要對(duì)處理后的樣品溶液進(jìn)行再次處理,這一環(huán)節(jié)還需要利用的是沉淀滴定法,電位滴定法,原子吸收法和電感耦合法來(lái)進(jìn)行測(cè)定氯元素的工作。根據(jù)對(duì)沉淀滴定法的研究,還可以把它分為伏爾哈特滴定法和莫爾滴定法。測(cè)定方法中還需要注意的問(wèn)題是,我國(guó)的煤炭能源中的氯含量其是比較低的,利用某些方法無(wú)法達(dá)到準(zhǔn)確度和精密度。有些方法中還存在著利用毒到極致的藥品,所以,根據(jù)有效的試驗(yàn)研究,對(duì)我國(guó)的煤炭氯元素測(cè)定方法采用艾氏劑分解-伏爾哈特滴定法,還有高溫的燃燒測(cè)定法來(lái)進(jìn)行工作[1]。
現(xiàn)階段,通過(guò)對(duì)煤炭的測(cè)定工作,以往測(cè)定工作中存在著一些誤區(qū)。具體的誤區(qū)內(nèi)容如下 :標(biāo)準(zhǔn)中的硫酸氫鉀需要更改成硫氰酸鉀,主要是因?yàn)榱蛩釟溻浽谂c硫酸鐵銨進(jìn)行反應(yīng)時(shí),不會(huì)產(chǎn)生紅色的物質(zhì),硫酸鐵銨只是對(duì)CNS-產(chǎn)生作用的指示劑。測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)中,V 3 -V 4也是錯(cuò)誤的,需要改成V4-V3,主要是因?yàn)閂4是測(cè)定空白時(shí)的硫氰酸鉀溶液的用量,而V3則是進(jìn)行測(cè)定煤炭樣品時(shí)硫氰酸鉀溶液的使用量。如果在溶液中的氯化鈉溶液和過(guò)量的硝酸銀溶液,氯化鈉和硝酸銀會(huì)發(fā)生反應(yīng),形成了白色沉淀物質(zhì),又因溶液中的氯離子濃度要比空白溶液中的氯離子濃度要大,所以會(huì)消耗掉很多的銀離子,然后形成氯化銀沉淀現(xiàn)象,這一現(xiàn)象的產(chǎn)生會(huì)使游離的銀離子濃度相對(duì)的縮小,從而可以知道在進(jìn)行滴定工作時(shí),其硫氰酸鉀溶液用量也較少,也就是V3要小于V4,要更改成V4-V3。
(1)在進(jìn)行灼燒環(huán)節(jié)時(shí),需要注意的是在室溫下必須緩慢的進(jìn)行加熱,以免發(fā)生爆燃的現(xiàn)象。
(2)灼燒環(huán)節(jié)完工以后,得到的灼燒物要利用熱水進(jìn)行洗滌工作,此環(huán)節(jié)需要注意的是要遵循少量多次的原則,而且其洗液的總體積要在110mL以下,主要是因?yàn)槊娣e過(guò)大會(huì)影響對(duì)終點(diǎn)的判斷,出現(xiàn)判斷錯(cuò)誤的現(xiàn)象[2]。
(3)再利用過(guò)量的硝酸銀時(shí),需要注意是,還要同時(shí)加入有機(jī)的溶劑正己醇。氯離子在和過(guò)量的硝酸銀進(jìn)行反應(yīng)時(shí),會(huì)生成氯化銀沉淀現(xiàn)象。剩余的銀離子則會(huì)與硫氰酸根離子進(jìn)行反應(yīng),生成了硫氰酸銀沉淀。同時(shí)加入有機(jī)的溶劑正己醇主要是因?yàn)槁然y的溶度積要比硫氰酸銀較大,如果加入了硫氰酸鉀,已有的氯化銀則會(huì)轉(zhuǎn)變成硫氰酸銀沉淀,這一過(guò)程要消耗太多的硫氰酸鉀,導(dǎo)致最終的測(cè)定結(jié)果過(guò)低,所以此環(huán)節(jié)中加入正己醇可以使氯化銀進(jìn)入到有機(jī)層,從硫氰酸鉀中分離出來(lái)。這一舉措得到的結(jié)果是,其實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是很準(zhǔn)確的。而且正己醇擁有的優(yōu)勢(shì)是,它比其他有機(jī)溶劑具有的毒性較小的特點(diǎn),所以不會(huì)對(duì)測(cè)定人員產(chǎn)生危害。正己醇是油狀和的,它比水輕,所以在進(jìn)行使用時(shí)必須先進(jìn)行劇烈的攪拌,使正己醇和水進(jìn)行有效的混合,才能達(dá)到充分利用它的目的。
(4)在利用硫酸鐵銨時(shí),需要注意的是必須要加入一定數(shù)量的濃硝酸。加入的主要原因是硫酸鐵銨是飽和的水溶液,它會(huì)產(chǎn)生局部水解環(huán)節(jié),從而產(chǎn)生少量的[Fe(H 2 O) 5 OH] 2+,從而把溶液變成褐色狀,此環(huán)節(jié)會(huì)影響滴定工作的判斷,達(dá)不到準(zhǔn)確性。
(5)在進(jìn)行硫氰酸鉀溶液滴定工作時(shí),需要注意的是,要利用微量的滴定管進(jìn)行工作,其要求是10mL的滴定管,此舉措主要是為了提升其滴定的準(zhǔn)確性。
(1)在利用此滴定法時(shí),需要注意的事項(xiàng)是在煤炭樣品的上面進(jìn)行石英砂的鋪蓋工作。采取這樣的措施主要是防止在燃燒環(huán)節(jié)中煤粒會(huì)被氧氣流帶走,最終影響其測(cè)定的結(jié)果,其得到的結(jié)果較低,所以采取鋪蓋石英砂可以防止這樣的問(wèn)題。
(2)在進(jìn)行瓷舟工作時(shí),需要注意的事項(xiàng)為需要進(jìn)行三段的瓷舟,這樣的舉措主要是為了把控煤炭樣品的燃燒速度,避免發(fā)生爆燃現(xiàn)象。規(guī)定中,需要在15min內(nèi)分三段作業(yè),三段作業(yè)也是有要求的,需要在300℃和600℃以及800℃各停留5min,然后再把瓷舟推入到1100℃的恒溫區(qū),此環(huán)節(jié)需要停留15min。如果煤炭燃燒的過(guò)快,那么會(huì)產(chǎn)生很多的HCL,水蒸氣的捕捉HCL環(huán)節(jié)不夠完全,最終使測(cè)定的結(jié)果偏低。在恒溫區(qū)需要停留15min,主要目的是保障煤炭中的無(wú)機(jī)氯能夠被充分的釋放,儀器中滯留的HCL可以利用冷凝水進(jìn)行沖洗。
(3)在進(jìn)行第一次測(cè)定工作時(shí),或者是在更換化學(xué)試劑時(shí),需要注意的事項(xiàng)是要制作滴定的微分曲線工作,主要目的是為了確定標(biāo)定的終點(diǎn)電位時(shí),其硝酸銀的最終使用量[3]。
(4)確定終點(diǎn)電位時(shí)需,需要注意的問(wèn)題時(shí),需要采取扣除硝酸銀量的工作,主要目的是可以提升其測(cè)定的準(zhǔn)確度,因?yàn)槁入x子對(duì)氯化銀沉淀具有很強(qiáng)的親合力,在接近終點(diǎn)時(shí),其指示的電極電位會(huì)發(fā)生很大的變化,所以達(dá)到與終點(diǎn)電位完全吻合的要求很難達(dá)到,如果偏離的電位達(dá)到± 3 mV以上,產(chǎn)生的誤差很大,其準(zhǔn)確度降度,重復(fù)性也過(guò)于低下。
綜上所述,煤炭能源是我國(guó)利用最多的能源,而我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展離不開能源的支持。而我國(guó)煤炭的大量使用,使有毒的元素被大量的釋放出來(lái),其中氯元素是煤炭中含量最多的有毒元素,所以利用測(cè)定法對(duì)煤炭進(jìn)行測(cè)定,從而使煤炭的利用能夠縮減氯元素的釋放量。最終為生態(tài)環(huán)境的保護(hù)工作做出了貢獻(xiàn)。