氧弹燃烧离子色谱法测定煤中氯含量的论文.docVIP

　　氧弹燃烧离子色谱法测定煤中氯含量的论文 氧弹燃烧离子色谱法测定煤中氯含量 【摘要】 建立了氧弹燃烧离子色谱测定煤中氯含量的方法。在加有(nh4)2co3溶液和过量氧气的氧弹中燃烧煤样，释放的氯被(nh4)2co3溶液吸收，过滤溶液后, 采用离子色谱外标法测定滤液中氯的浓度，最后计算出煤中氯的含量。色谱工作条件：淋洗液为1.8 mmol/l na2co3与1.7 mmol/l nahco3混合液，流速1 ml/min;再生液为40 mmol/l h2so4，流速0.5 ml/min;进样量20 μl。色谱标准工作曲线线性相关系数0.9996;10次测定1 mg/l cl-标准溶液的均值为1.0012 mg/l，相对标准偏差为1.34%;8个煤样加标回收率为90.7%～104.3%;测定标准物质gbs)[15]等也被尝试使用。采用艾士卡剂伏尔哈德法，煤样并非处于完全密闭状态，会导致煤中部分氯的挥发损失，不能完全回收;艾士卡剂本身含有氯化物可能引入杂质，灼烧物在酸化后溶液呈深黄色或有硅酸胶体生成，i-, so2-4等离子会影响滴定，终点不易判断，相对误差较大; 此外还需使用有毒试剂正己醇，高温燃烧水解的实验步骤繁琐。电位滴定法以电位值作为终点判据，影响电位值的因素众多如温度、电极、盐桥、溶液的离子强度、离子计的性能等，对同一样品尤其是高挥发性组分进行多次测定时，重复性较差，且需作大量的准备工作以取得经过标定的等当点电位。本研究建立了氧弹燃烧离子色谱外标法测定煤中氯的方法。本方法操作简单，处理时间短，氧弹的封闭性保证煤中氯的完全回收，避免艾士卡剂混合熔样引入杂质现象，离子谱仪价格适中，能排除i-, so2-4等离子的干扰，解决滴定法对低含量氯的定量误差问题，适合绝大多数煤(包括低氯煤)中氯含量测定。 　　2 实验部分 　　2.1 仪器与试剂 　　gr3500型氧弹热量计(长沙奔特仪器有限公司)，包括燃烧氧弹、控制箱、燃烧皿及点火丝; 瑞士万通792 basic 离子色谱仪(ic)，配以metrosep a supp 4型阴离子分离柱(250 mm×4 mm，烷醇季铵功能基，9 μm)，metrosep rp保护柱，内置msm阳离子抑制器，detector block 电导检测器，792 basic ic色谱数据工作站;水系微孔过滤头(孔径0.45 μm)。分析天平：感量为0.1 μg。 　　mgo(gb/t 98571988), na2co3(gb/t 6391986), nahco3(gb 18871998)和(nh4)2co3(gb 6621978)，均为分析纯。工业氧气(纯度gt;99.5%)。1000 mg/l cl-标准溶液(gbg/l的系列标准液。实验用水采用艾科浦aup575g01型实验室级专用超纯水机(电阻率≥18.20 mω·cm)纯化。 　　2.2 煤样预处理 　　将煤在空气中干燥，研磨过0.075 mm孔径筛，在燃烧皿中准确称取煤样1 g(精确至0.0001 g)，装在已准确加入2 ml 10 g/l (nh4)2co3溶液及10 ml水的氧弹内;用点火丝连接到两个电极柱，弯曲点火丝使其仅与试样保持良好接触。小心拧紧氧弹盖，向氧弹中缓慢冲入氧气，切勿使气流将煤样从坩埚中吹起，直至压力为2.8～3.0 mpa，充氧时间不得少于15 s。连接点火电极，通电点火、燃烧，时间不少于20 min;燃烧结束后，弹筒在冷水中冷却15 min以吸收可溶蒸气。将氧弹从水中取出，小心开启放气阀，用硅胶管导入装有5 ml 10 g/l (nh4)2co3溶液及10 ml水的烧杯中，缓慢、均匀地减压至常压(≥30 min)，打开弹筒(弹筒和燃烧皿内部若有试样燃烧不充分的迹象，实验作废)，用30～40 ml热水仔细清洗弹筒内壁、放气阀、燃烧皿内外。用热水溶解剩余残渣，收集全部试液于100 ml烧杯中(控制溶液量≤100 ml)。用定性滤纸过滤试液，定容至100 ml，摇匀备用。 　　 3 结果与讨论 　　3.1 实验条件的优化 　　3.1.1 离子色谱工作条件 测定溶液中cl-含量，需将cl-与其它阴离子分离，淋洗液的选择是最重要的因素之一。煤样滤液同时存在一价和二价阴离子，故同时含有一价淋洗离子和二价淋洗离子的na2co3/nahco3混合淋洗液是最佳选择。为提高各组分的分离度，降低输液泵操作压力，综合考虑峰形、分析速度、保留时间等因素，实验选定淋洗液的流速为1.0 ml/min。在1.0 ml/min流速下，被测组分的保留时间与nahco3和na2co3浓度的关系见图1。为使各离子峰在基线分离且分析时间适宜，实验选用1.8 mmol/l na2co3与1.7 mmol/l nahco3混合液为淋洗液。在选