煤中氮元素測定中應(yīng)注意的問題及改進方法
1/煤中氮元素測定中應(yīng)注意的問題
【摘 要】 在日常工作中遇到的影響半微量開氏法測定煤中氮元素準(zhǔn)確性的一些細(xì)節(jié)性問題，進行了對于相關(guān)問題的解析，提出了相應(yīng)的解決方法。
【關(guān)鍵詞】 半微量開氏法、消化分解、蒸餾、標(biāo)定、指示劑、準(zhǔn)確性、影響
1.前提： 煤中的氮元素主要是成煤植物中的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化而來的，煤中的氮通常以有機形式存在。煤燃燒產(chǎn)生大量的氮氧化物，是大氣中氮氧化物的主要人為來源。其中的氧化亞氮（N2O）既有產(chǎn)生溫室效應(yīng)的作用又可以破壞平流層臭氧，在環(huán)境變化中起著重要作用。煤在燃燒時生成氨等氣體，會腐蝕燃煤設(shè)備及管道，但這些氣體又可以被回收利用，用來生產(chǎn)化工產(chǎn)品。因此，煤在環(huán)保及加工利用方面都需要測定煤中氮的含量。 煤中氮的含量比較低，一般在2%以下，因此檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性就顯得尤為重要。我們在檢測煤中氮含量時，一般采用《煤中氮的測定方法》中的半微量開氏法，所以在煤的消化分解、蒸餾過程、滴定終點、標(biāo)定溶液等方面，都會直接影響結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要我們多加注意。
2.消化分解溫度的設(shè)定：
在消化分解過程中，溫度的設(shè)定非常關(guān)鍵。 在GB/T19227-2008中規(guī)定：接通放置鋁加熱體的圓盤電爐的電源，緩緩加熱到350℃左右。因為消化分解煤樣所用試劑有濃硫酸，所以應(yīng)緩慢加熱：①是為防止煤樣起泡沫，而溢出開氏瓶外或碳化后的顆粒粘附于開氏瓶壁，導(dǎo)致消化不*，所測結(jié)果偏低。②是以免溶液暴沸，引起噴濺，造成濃硫酸的損失，影響測定結(jié)果，同時也避免對操作人員造成傷害。 濃硫酸的沸點為336.5℃，混合催化劑中的無水硫酸鈉的主要作用是提高濃硫酸的沸點，使?jié)饬蛩嵩?50℃達到沸騰狀態(tài)，從而使消化溫度增高，縮短了煤樣的消化時間。 如果溫度過高，溫度超過350℃，濃硫酸在沸騰狀態(tài)下，則會導(dǎo)致濃硫酸在加熱過程中被揮發(fā)掉，使煤樣的消化分解不能充分進行，以致會影響結(jié)果，zui終的煤中氮測定值會偏低。 所以在消化分解煤樣的過程中，鋁加熱體的溫度應(yīng)控制在 350℃，過高或過低都會對測定結(jié)果有影響，導(dǎo)致測值偏低。
3.消化分解時間的控制：
3.1 在GB/T19227-2008中規(guī)定：保持此溫度，直到溶液清澈透明，漂浮的黑色顆粒*消失為止。所以煤樣消化分解的時間不宜過長，如果時間過長，濃硫酸揮發(fā)，消耗了過多量的濃硫酸，在蒸餾的過程中，沒有過量的濃硫酸與氫氧化鈉反應(yīng)，則會使氫氧化鈉過剩，使測定結(jié)果不準(zhǔn)。
3.2 消化分解時間過長，也會使生成的硫酸氫銨受熱分解，于是在蒸餾過程中，與氫氧化鈉反應(yīng)的硫酸氫銨則會減少，使煤中氮的測值偏低。
所以消化分解的時間不宜過長，只要煤樣分解后無漂浮的黑色顆粒，溶液清澈透明即可。
4.硫化鈉的使用：
將氫氧化鈉370g和硫化鈉30g溶解于水中，配制成1000ml溶液，即混合堿溶液。
混合堿溶液中的硫化鈉主要是與汞離子生成黑色的硫化汞沉淀，以破壞汞-氨絡(luò)合物，使氨全部被蒸出。 但固體硫化鈉易風(fēng)化水解，在空氣中潮解，并碳酸化而變質(zhì)，不斷釋出硫化氫氣體。硫化鈉水溶液在空氣中會緩慢地氧化成硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、硫酸鈉和多硫化鈉，所以在配制時雖然稱取的質(zhì)量相同，但風(fēng)化了的硫化鈉的實際含量已經(jīng)降低，所以硫化鈉在水解較嚴(yán)重并伴有臭雞蛋氣味時就不應(yīng)再使用，應(yīng)該使用固體硫化鈉配制出深黃色的溶液，這樣才能保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。硫化鈉在存放時一定注意隔絕空氣，嚴(yán)禁其水解，以免影響實驗的結(jié)果。
5.消化液的轉(zhuǎn)移： 煤樣消化分解結(jié)束以后，從鋁加熱體中取出，放在耐高溫的容器 中冷卻。此時一定要注意安全，戴稍厚的耐高溫手套拿取，防止?fàn)C傷。冷卻至室溫后加入蒸餾水10～20ml，把消化液充分搖勻然后轉(zhuǎn)移到250ml的開氏瓶內(nèi)，并少量多次進行潤洗。若消化分解完畢后，消化液不能當(dāng)天轉(zhuǎn)移，需隔夜保存時，應(yīng)先將開氏瓶內(nèi)加入少量的蒸餾水，搖勻，防止消化液結(jié)晶，再把開氏瓶口封好，防止吸收空氣中的氨而影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。消化液若結(jié)晶，不好轉(zhuǎn)移時，可將開氏瓶放在電
煤中氮含量測定方法的改進
· 【關(guān)鍵詞】煤 氮開氏定氮法 改進
· 【文 摘】針對傳統(tǒng)開氏定氮法測定煤中氮含量消化時間過長，導(dǎo)致測定結(jié)果偏低有時甚至測不出結(jié)果的缺陷，進行了反復(fù)地分析、研究，并對其進行了改進。結(jié)果表明，經(jīng)過改進后的煤中氮含量的測定方法能準(zhǔn)確測定年老無煙煤的氮含量，其準(zhǔn)確度和精密度能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，具有精度高、誤差小、分析成本低、操作簡便、對環(huán)境污染小等特點。
· 氮含量測定 影響因素
· 【文 摘】分析了在氮含量測定過程中直接影響測定結(jié)果準(zhǔn)確性的幾個主要因素，即消化反應(yīng)的溫度、試劑的配制和裝置的氣密性等。
煤中具有多種多樣的元素構(gòu)成，其中也包括氮元素的影響，氮元素在燃燒過程中會產(chǎn)生一定的氮氧化物和氨等物質(zhì)，對于環(huán)境會產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。因此在實際生產(chǎn)過程中必須對煤的氮元素含量進行測定，確定其中的氮元素含量指標(biāo)，采取適當(dāng)處理措施，避免對于環(huán)境造成較大影響。
鶴壁市恒科儀器技術(shù)部整理編輯
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