GBT215-2003_煤中各种形态硫的测定方法_建筑材料标准.pdf

G B / T 2 1 5 -2 0 0 3 . J J.. ， 函， 月 月 U吕 本标准修改采用 I S O 1 5 7 1 9 9 6 E 煤煤中形态硫的测定 。 本标准根据I S O 1 5 7 1 9 9 6 E 重新起草， 主要差异如下 - 一 本标准3 . 3 . 4 和3 . 3 . 5 用烧杯和表面皿代替I S O 1 5 7 4 . 3 . 3 和4 . 3 . 2 锥形瓶和指形冷凝器作 为提取煤样中硫酸盐硫和硫化铁硫的器具; 删除了I S O 1 5 7 ; 1 9 9 6 4 . 4 . 3 关于测定硫化铁硫的分光光度法。 本标准所对应的国际标准I S O 1 5 7 中引用了8 个国际标准， 其中的I S O 3 3 4 1 9 9 3 , I S O 3 5 1 1 9 9 5 与本标准所引用的国家标准G B / T 2 1 4 对应， 所以不再引用。其余 6 个 I S O 3 3 1 1 9 8 3 , I S O 1 0 1 5 1 9 9 2 , I S O 1 1 7 0 1 9 7 7 , I S O 1 9 8 8 1 9 7 5 , I S O 5 0 6 8 1 9 8 3 , I S O 5 0 6 9 - 2 1 9 8 3 与本标准中的内容没有对应关 系， 所以不予引用 本标准是对 G B / T 2 1 5 -1 9 9 6 煤中各种形态硫的测定方法 的修订。本标准与G B / T 2 1 5 -1 9 9 6 相比主要变化为 删除了本标准中列出的没有用的试剂 1 9 9 6 版3 . 2 . 1 ; 增加了本标准 1 9 9 6 版没有列出的一种试验器皿 3 . 3 . 6 ; 修改了 前版中的一个印刷错误 1 9 9 6 版4 . 1 . 4 . 4 ; 合并了前版中公式 3 和公式 4 1 9 9 6 版4 . 2 . 5 ， 本版4 . 2 . 5 0 本标准由中国煤炭工业协会提出。 本标准由全国煤炭标准化技术委员会归口。 本标准起草单位 煤炭科学研究总院煤炭分析实验室。 本标准主要起草人 杨华玉、 史明志、 张传智。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 -GB 2 1 5 -6 3 , G B 2 1 5 -8 2 , G B / T 2 1 5 -1 9 9 6 . G B / T 2 1 5 -2 0 0 3 煤 中各种形态硫 的测定方 法 范围 本标准规定了煤中硫酸盐硫、 硫化铁硫测定用的试剂和材料、 仪器设备、 测定步骤、 结果计算及精密 度和有机硫的计算方法。 本标准适用于褐煤、 烟煤和无烟煤。 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件， 其随后所有 的修改单 不包括勘误的内容 或修订版均不适用于本标准， 然而， 鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日 期的引用文件， 其最新版本适用于本标准。 G B / T 2 1 4 煤中全硫的测定方法 G B / T 2 1 4 -1 9 9 6 , e g v I S O 3 3 4 1 9 9 2 硫酸盐硫的测定 3 . 1 方法提要 用稀盐酸煮沸煤样， 浸取煤中硫酸盐并使其生成硫酸钡沉淀， 根据硫酸钡的质量， 计算煤中硫酸盐 硫含量。 3 . 2 试剂和材料 3 . 2 . 1 盐酸溶液 c HC D5 m o l / L ， 取 4 1 7 mL盐酸 G B / T 6 2 2 ， 加水稀释至 1 L ， 摇匀备用。 3 . 2 . 2 氨水溶液 G B / T 6 3 1 体积比为 1 1 , 3 . 2 . 3 氯化钡溶液; 1 0 0 g / L ， 称取氯化钡 G B / T 6 5 2 1 0 g , 溶于1 0 0 m l水中。 3 . 2 . 4 过氧化氢 G B / T 6 6 8 4 . 3 . 2 . 5 硫氰酸钾溶液 2 0 g / L ， 称取2 g 硫氰酸钾 G B / T 6 4 8 溶于1 0 0 m L 水中。 3 . 2 . 6 硝酸银溶液 1 0 g / 1 - ， 称取 1 g硝酸银 G B / T 6 7 0 溶于 1 0 0 m L水中， 并滴加数滴硝酸 G B / T 6 2 6 , 混匀， 储于棕色瓶中。 3 . 2 . 7 乙醇 G B / T 6 7 9 9 5 0 0 以上。 3 . 2 . 8 甲基橙溶液 2 g / L ， 称取。 . 2 g 甲基橙 H G / T 3 - 3 0 8 9 溶于1 0 0 m l , 水中。 3 . 2 . 9 铝粉 分析纯。 3 . 2 . 1 0 锌粉 分析纯。 3 . 2 . 1 1 滤纸 慢速定性滤纸和慢速定量滤纸 3 . 3 仪器设备 3 . 3 . 1 分析天平 感量为 。 . 1 mg , 3 . 3 . 2 马弗炉 能升温到9 0 0 ℃并可调节温度， 通风良好。 3 . 3 . 3 电热板或沙浴 温度可调。 3 . 3 . 4 烧杯 容量 2 5 0 - 3 0 0 mL . 3 . 3 . 5 表面皿 直径 1 0 0 mm. 3 . 3 . 6 瓷塔涡 光滑， 容量 1 0 - 2 0 m L . 3 . 4 测定步骤 3 . 4 . 1 准确称取粒度小于。 . 2 m m的空气干燥煤样 1 士0 . 1 g 称准到。 . 0 0 0 2 g ， 放人烧杯 3 . 3 . 4 中， 加人 0 . 5 -1 m L乙醇 3 . 2 . 7 润湿， 然后加人 5 0 mL盐酸溶液 3 . 2 . 1 ， 盖上表面皿 3 . 3 . 5 ， 摇 t G B / T 2 1 5 -2 0 0 3 匀， 在电热板上加热， 微沸3 0 m i n . 3 . 4 . 2 稍冷后， 先用倾泻法通过慢速定性滤纸过滤， 用热水洗煤样数次， 然后将煤样全部转移到滤纸 上， 并用热水洗到无铁离子为止「 用硫氰酸钾溶液 3 . 2 . 5 检查， 如溶液无色， 说明无铁离子] 。过滤时如 有煤粉穿过滤纸， 则重新过滤， 如滤液呈黄色， 需加人 0 . 1 g铝粉 3 . 2 . 9 或锌粉 3 . 2 . 1 0 ， 微热使黄色 消失后再过滤. 用水洗到无氯离子为止[ 用硝酸银溶液 3 . 2 . 6 检查， 如溶液不浑浊， 说明无氯离子] 。过 滤毕， 将煤样与滤纸一起叠好后放人原烧杯中， 供测定硫化铁硫用。 3 . 4 . 3 向滤液中加人 2 -3 滴甲基橙指示剂 3 . 2 . 8 ， 用氨水 3 . 2 . 2 中和至微碱性 溶液呈黄色 ， 再 加盐酸调至溶液成微酸性 溶液呈红色 ， 再过量 2 m L ， 加热到沸腾， 在不断搅拌下滴加 1 0 0 0 氯化钡溶 液 3 . 2 . 3 1 0 m工 ， 放在电热板上或沙浴上微沸 2卜 或放置过夜， 最后保持溶液的体积在 2 0 0 mL左右。 3 . 4 . 4 用慢速定量滤纸过滤， 并用热水洗到无氯离子为止。 3 . 4 . 5 将沉淀连同滤纸移人己恒重的瓷柑祸中， 先在低温下灰化滤纸， 然后在温度 8 0 0 -8 5 0 ℃马弗 炉中灼烧4 0 m i n 取出增祸， 在空气中稍稍冷却后， 放人干燥器中冷却至室温， 称量。 3 . 4 . 6 3 . 5 按照3 . 4 . 1 3 . 4 . 5 规定的步骤 不加煤样 ， 进行空白测定， 取两次测定的平均值作为空白值。 结果计算 空气干燥煤样中硫酸盐硫的质量分数 又a a 0 o 按公式 1 计算 5 ， .川业 n , - m 口塑卫 竺 圣X 1 0 0 . .. . . . . . . . . . . . . . ⋯ ⋯ 1 式中 m一一煤样测定的硫酸钡质量， 单位为克 9 ; m 0 空白 测定的硫酸钡质量， 单位为克 9 ; 、 煤样质量， 单位为克 9 ; 0 . 1 3 7 4 一 一 由硫酸钡换算为硫的系数 3 . 6 方法精密度 硫酸盐硫测定的重复性限和再现性临界差如表 1 规定 表 1 方法精密度 }重 复 性 限 S / }再现性临界差 Sd / 0 . 0 30 .1 0 4 硫化铁硫的测定 4 . 1 方法 A -氧化法 4 . 1 . 1 方法提要 用盐酸浸取煤中非硫化铁中的铁， 浸取后的煤样用稀硝酸浸取， 以重铬酸钾滴定硝酸浸取液中的 铁， 再以铁的质量计算煤中硫化铁硫含量。 4 . 1 . 2 试荆和材料 4 . 1 . 2 . 1 硝酸溶液 G B / T 6 2 6 体积比为 1 - } - 7 0 4 . 1 . 2 . 2 氨水溶液 G B / T 6 3 1 体积比为 1 1 . 4 . 1 . 2 . 3 过氧化氢 G B / T 6 6 8 4 . 4 . 1 . 2 . 4 盐酸溶液 c H C D 5 m o l / L ， 取4 1 7 m L 盐酸 G B / T 6 2 2 加水稀释至1 I ， 摇匀备用。 4 . 1 . 2 . 5 硫酸一 磷酸混合液 量取 1 5 0 m L硫酸 G B 6 2 5 相对密度1 . 8 4 和1 5 0 m L磷酸 G B / T 1 2 8 2 小心混合， 将此混合液倒人 7 0 0 m l ， 水中， 混匀， 备用。 4 . 1 . 2 . 6 二氯化锡溶液 1 0 0 g / L , 称取1 0 g 二氯化锡 G B / T 6 3 8 溶于5 0 m l , 浓盐酸 G B / T 6 2 2 中， 加水稀释到1 0 0 M L 用时现配 。 G B / T 2 1 5 -2 0 0 3 . 2 . 7氯化汞饱和溶液 称取8 0 g 氯化汞 H G / T 3 4 6 8 溶于1 重铬酸钾标准溶液 c 1 / 6 K i C r z 0 0 . 0 5 m o l / L , 0 0 0 mL水中。 . 2 . 8 准确称取预先在 1 5 0 ℃下干燥至质量恒定的优级纯重铬酸钾 G B / T 6 4 2 2 . 4 5 1 8 g , 溶于少量水 中。溶液移人1 L容量瓶中， 用水稀释到刻度。 4 . 1 . 2 . 9 二苯胺磺酸钠指示剂 2 g / L , 称取。2 g 二苯胺磺酸钠 H G 3 - 6 2 1 溶于1 0 0 m L 水中， 储于棕色瓶中 备用。 4 . 1 . 2 . 1 0 硫氰酸钾 2 0 g / 工 一 。 称取 2 g 硫氰酸钾 G B / T 6 4 8 溶于1 0 0 m L水中。 4 . 1 . 2 . 1 1 滤纸 慢速和快速定性滤纸。 4 . 1 . 3 仪器设备 4 . 1 . 3 . 1 干燥箱 能保持温度 1 5 0 士5 0 C。 4 . 1 . 3 . 2 表面皿 直径 1 0 0 m m. 4 . 1 . 3 . 3 烧杯 容量 2 5 0 - 3 0 0 mL . 4 . 1 . 4 测定步骤 4 . 1 . 4 . 1 在盐酸浸取的煤样 3 . 4 . 2 中加人 5 0 m L硝酸溶液 4 . 1 . 2 . 1 ， 盖上表面皿 4 . 1 . 3 . 2 ， 煮沸 3 0 m i n ， 用水冲洗表面皿， 用慢速定性滤纸过滤， 并用热水洗到无铁离子为止[ 用硫氰酸钾溶液 4 . 1 . 2 . 1 0 检查〕 。 4 . 1 . 4 . 2 在滤液中加人2 m L过氧化氢 4 . 1 . 2 . 3 , 煮沸约5 m i n ， 以消除由于煤样分解产生的颜色 对 于煤化程度低的煤种， 可多加过氧化氢直至棕色消失 。 4 . 1 . 4 . 3 在煮沸的溶液中加人氨水溶液 4 . 1 . 2 . 2 至出现氢氧化铁沉淀， 待沉淀完全时， 再加2 m L , 将溶液煮沸， 用快速定性滤纸过滤， 用热水冲洗沉淀和烧杯壁 1 .2 次。穿破滤纸， 用热水把沉淀洗到 原烧杯中， 把沉淀转移到滤纸中， 并用1 0 m L盐酸溶液 4 . 1 . 2 . 4 冲洗滤纸四周， 以溶下滤纸上痕量铁， 再用热水洗涤滤纸数次至无铁离子为止。 4 . 1 . 4 . 4 盖上表面皿， 将溶液加热到沸腾， 至溶液体积约为 2 0 - 3 0 m L ， 在不断搅拌下， 滴加二氯化 锡溶液 4 . 1 . 2 . 6 直到黄色消失并多加 2滴， 迅速冷却后， 用水冲洗表面皿和烧杯壁， 加人 1 0 mL氯化 汞饱和溶液 4 . 1 . 2 . 7 直到白色丝状的氯化亚汞沉淀形成。放置片刻， 用水稀释到 1 0 0 m L ， 加人1 5 M L 硫酸一 磷酸混合液 4 . 1 . 2 . 5 和5 滴二苯胺磺酸钠指示剂 4 . 1 . 2 . 9 ， 用重铬酸钾标准溶液 4 . 1 . 2 . 8 滴 定， 直到溶液呈稳定的紫色， 记下消耗的标准溶液体积。 4 . 1 . 4 . 5 按照4 . 1 . 4 . 1 - - 4 . 1 . 4 . 4 规定的步骤 不加煤样 ， 进行空白 测定， 取两次测定的平均值作为空 白值。 4 . 1 . 5 结果计算 空气干燥煤样中硫化铁硫的质量分数s “ , 按公式 2 计算 S - a_ V , - V 些全X 。 . 0 5 5 8 5 X 1 . 1 4 8 X 1 0 0. . . . . . . . ⋯ ⋯ 2 式中 V , 煤样测定时重铬酸钾标准溶液用量， 单位为毫升 m L ; V , 空白测定时重铬酸钾标准溶液用量， 单位为毫升 m 工 ; c 重铬酸钾标准溶液的浓度， 单位为摩尔每升 m o l / L ; 0 . 0 5 5 8 5 铁的毫摩尔质量， 单位为克每毫摩尔 g / m m o l ; 1 . 1 4 8 由铁换算成硫化铁硫的系数; m 煤样质量， 单位为克 g . 4 . 2 方法B 原子吸收分光光度法 4 . 2 . 1 方法提要 G B / T 2 1 5 -2 0 0 3 用盐酸浸取煤中非硫化铁中的铁， 浸取后的煤样用稀硝酸浸取， 以原子吸收分光光度法测定硝酸浸 取液中的铁， 再以铁的质量计算煤中硫化铁硫的含量。 4 . 2 . 2 试剂和材料 4 . 2 . 2 . 1 硝酸溶液 G B / T 6 2 6 体积比为 1 7 , 4 . 2 . 2 . 2 硝酸溶液 G B / T 6 2 6 体积比为1 1 , 4 . 2 . 2 . 3 铁标准储备溶液 l m g / m L . 称取1 . 0 0 0 0 g 称准到0 . 0 0 0 2 g 高纯铁 9 9 . 9 9 a 于3 0 0 m I ， 烧杯中， 加5 0 m L硝酸 4 . 2 . 2 . 2 , 置于电热板上缓缓加热至溶解完全， 然后冷至室温， 移人 1 0 0 0 m L容量瓶中， 用水稀释到刻度， 摇匀转 人塑料瓶中。 4 . 2 . 2 . 4 铁标准工作溶液 2 0 0 1 c g / m L , 准确吸取铁标准储备溶液 4 . 2 . 2 . 3 1 0 0 mL于 5 0 0 mL容量瓶中， 加水稀释至刻度， 摇匀转人塑料 瓶中。 4 . 2 . 2 . 5 硫氰酸钾溶液 2 0 g / L , 称2 g 硫氰酸钾 G B / T 6 4 8 溶于1 0 0 m L 水中。 4 . 2 . 2 . 6 滤纸 慢速定性滤纸。 4 . 2 . 3 仪器设备 4 . 2 . 3 . 1 原子吸收分光光度计。 4 . 2 . 3 . 2 光源 铁元素空心阴极灯。 4 . 2 . 3 . 3 电热板 温度可调。 4 . 2 . 3 . 4 容量瓶 容量 2 0 0 m L和 1 0 0 m L , 4 . 2 . 3 . 5 烧杯 容量 2 5 0 3 0 0 mL , 4 . 2 . 3 . 6 表面皿 直径 1 0 0 mmo 4 . 2 . 4 测定步骤 4 . 2 . 4 . 1 样品母液的制备 在盐酸浸过的煤样 3 . 4 . 2 中加人 5 0 mL硝酸溶液 4 . 2 . 2 . 1 , 盖上表面皿， 置于电热板上加热微 沸3 0 m i n 后， 用慢速定性滤纸过滤于 2 0 0 m L容量瓶中， 用热水洗到无铁离子为止仁 用硫氰酸钾溶液 4 . 2 . 2 . 5 检查〕 ， 冷至室温后加水至刻度， 摇匀。 4 . 2 . 4 . 2 待测样品溶液的制备 用移液管从上述母液中准确吸取5 m L于1 0 0 m L 容量瓶中， 加2 m L硝酸溶液 4 . 2 . 2 . 2 ， 用水稀 释到刻度， 摇匀。 4 . 2 . 4 . 3 空白溶液的制备 按照4 . 2 . 4 . 1 -4 . 2 . 4 . 2 规定的步骤 不加煤样 ， 制备空白溶液。 4 . 2 . 4 . 4 标准系列溶液的制备 用单标记移液管吸取铁标准工作溶液 4 . 2 . 2 . 4 0 m L , 1 . 0 m L , 2 . 0 m 工 ， 3 . 0 m L , 4 . 0 m L , 5 . 0 m l , 分别置于2 0 0 m L容量瓶中， 加4 m L硝酸溶液 4 . 2 . 2 . 2 ， 加水稀释到刻度， 摇匀。此标准系列的铁的 浓度为 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 k g / m L “ . 1 标准系列的间隔可根据所用仪器的性能和工作曲线线性关系增大或减小。 4 . 2 . 4 . 5 仪器工作条件的确定 除表2 所规定的铁的分析波长和所使用的火焰气体外， 仪器的其他参数灯电流、 通带宽度、 燃 烧器高度、 燃助比等应调至最佳值。 G B / T 2 1 5 -2 0 0 3 表 2 测定铁使用的条件 4 . 2 . 4 . 6 铁的测定 按确定的仪器工作条件， 分别测定样品溶液 4 . 2 . 4 . 2 ， 空白溶液 4 . 2 . 4 . 3 和标准系列溶液 4 . 2 . 4 . 4 的吸光度。 以 标准系列中 铁的浓度 l e g / - L 为横坐标， 以 相应溶液的吸光度为纵坐标， 绘制铁的工作曲线。 根据样品溶液和空白溶液的吸光度， 从工作曲线查出铁的浓度。 42 . 5 结果计算 空气干燥煤样中 硫化铁硫的质量分数S p .“ 按公式 3 计算 S . ,d 弋炭 令 X ， 1 4 8 “ “ ... . . ..一 。 。 。 ，，⋯ 〔3 式中 S p . ,a 空气干燥煤样中 硫化铁硫的质量分数， 单位为百分数 ; ‘ 1 待测样品溶液中铁的浓度， 单位为微克每毫升 p g / m L ; C o 空白溶液中铁的浓度， 单位为微克每毫升 1 d g / mL ; m 煤样质量， 单位为克 9 ; V 分取的样品母液的体积， 单位为毫升 mL ; 1 . 1 4 8 由 铁换算成硫化铁硫的系数。 4 . 3 方法精密度 硫化铁硫测定的重复性限和再现性临界差如表3 规定。 表 3 方法精密度 硫化铁硫的质量分数/ 重复性限 S - d /再现性临界差 S , , , / 4 . 0 0 0. 05 0 . 1 0 0 . 2 0 0 .1 0 5 有机硫的计算 S - d S } -一 S , .“ 十S - a 。 ， ⋯⋯ 4 式中 S . . . a 空气干燥煤样中有机硫含量， 单位为百分数 ; S - d 空气干燥煤样中全硫含量 按G B / T 2 1 4 测定 ， 单位为百分数 ; S、 空气干燥煤样中硫酸盐硫含量， 单位为百分数 ; S - d 空气干燥煤样中硫化铁硫含量， 单位为百分数 。 6 试验报告应包含下列信息 a 试样编号; b 依据标准; c 使用方法; d 结果计算; e 与标准的偏离; f 试验中观察到的异常现象; 9 试验日 期。