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| 标准编号 | GB/T 16659-2024 (GB/T16659-2024) | | 中文名称 | 煤中汞的测定方法 | | 英文名称 | Determination of mercury of coal | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | D21 | | 国际标准分类 | 73.040 | | 字数估计 | 18,128 | | 发布日期 | 2024-04-25 | | 实施日期 | 2024-11-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 16659-2008 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 16659-2024: 煤中汞的测定方法
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 16659-2008
煤中汞的测定方法
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件规定了冷原子吸收分光光度法、原子荧光光谱法、测汞仪法和固体进样直接测汞仪法测定煤
中汞的试剂和材料、仪器设备、测定条件、样品、试验步骤、试验数据处理、精密度和试验报告。
本文件适用于褐煤、烟煤、无烟煤和煤矸石中汞含量的测定。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 213 煤的发热量测定方法
GB/T 474 煤样的制备方法
GB/T 483 煤炭分析试验方法一般规定
GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法
GB/T 19494.2 煤炭机械化采样 第2部分:煤样的制备
3 术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4 试剂和材料
除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂,所用水符合GB/T 6682规定的二级水或与
其纯度相当的水。
4.1 氧气:符合GB/T 213的规定。
4.2 氩气:纯度99.99%以上。
4.3 硝酸:优级纯,ρ=1.42g/mL。
4.4 硫酸:优级纯,ρ=1.84g/mL。
4.5 盐酸:优级纯,ρ=1.19g/mL。
4.6 五氧化二钒。
4.7 过氧化氢:30%(质量分数)。
4.8 无水乙醇。
4.9 硝酸溶液:体积比为(1+9)。
4.10 硝酸溶液:体积比为(5+95)。
4.11 氯化亚锡溶液:0.2g/mL。
称取20.0g氯化亚锡于150mL烧杯中,加入10mL盐酸(4.5)溶解,冷却后用水稀释至100mL,摇
匀,现用现配。
4.12 重铬酸钾溶液:0.05g/mL。
称取5.0g重铬酸钾(优级纯)于150mL烧杯中,加少量水溶解,用水稀释至100mL,摇匀。
4.13 固定溶液:0.5g/L。
吸取10.00mL重铬酸钾溶液(4.12)于1L容量瓶中,加入适量水,再加入50mL硝酸(4.3),用水
稀释至刻度,定容。
4.14 高锰酸钾溶液:50g/L。
称取5.0g高锰酸钾溶于100mL水中,存于棕色试剂瓶中。
4.15 盐酸羟胺溶液:15g/L。
称取1.5g盐酸羟胺溶于100mL水中。
4.16 氢氧化钾溶液:5.0g/L。
称取5.0g氢氧化钾溶于1L水中。
4.17 硼氢化钾溶液或硼氢化钠溶液:5.0g/L。
称取5.0g硼氢化钾(优级纯)或硼氢化钠(优级纯)溶于1L氢氧化钾溶液(4.16)中,现用现配。
4.18 汞标准储备溶液:100μg/mL。
准确称取0.1354g(称准至0.0002g)已在干燥器中充分干燥的优级纯氯化汞于100mL烧杯
中,用固定溶液(4.13)溶解,转入1L容量瓶中,再用固定溶液(4.13)稀释至刻度,定容。或使用市售有
证标准溶液。
4.19 汞标准中间溶液:1.0μg/mL。
准确吸取5.00mL汞标准储备溶液(4.18)于500mL容量瓶中,用固定溶液(4.13)稀释至刻度,
定容。
4.20 汞标准工作溶液:0.1μg/mL。
准确吸取10.00mL汞标准中间溶液(4.19)于100mL容量瓶中,用固定溶液(4.13)稀释至刻
度,定容。
5 仪器设备
5.1 分析天平:分度值0.1mg。
5.2 原子吸收分光光度计:配波长为253.7nm的汞空心阴极灯。
5.3 原子荧光光谱仪:配波长为253.7nm的汞空心阴极灯。
5.4 测汞仪:冷原子吸收测汞仪或冷原子荧光测汞仪。
5.5 固体进样直接测汞仪。
5.6 电热板:在50℃~200℃范围可控。
5.7 微波消解系统:包含微波消解仪、消解罐等。
5.8 汞蒸气发生瓶:带刻度50mL的锥形瓶并有配合紧密的塞,塞上有进出气管且进气管末端距瓶底
5mm~10mm。
5.9 样品舟:石英或镍制,容积不小于150μL,适合固体进样直接测汞仪使用。
6 测定条件
6.1 测定应在温度高于10℃的室内进行。
6.2 试验所用各种玻璃器皿使用前均需用硝酸溶液(4.10)浸泡至少24h,用水洗净备用。
7 样品
7.1 试样
按GB/T 474或GB/T 19494.2制备成的一般分析试验煤样。
7.2 试样溶液制备
7.2.1 湿法消解
称取一般分析试验煤样约0.1g(称准至0.0002g)于汞蒸气发生瓶中。加入50mg五氧化二钒
(4.6)、数滴无水乙醇(4.8)使试样润湿,再加入10mL硝酸(4.3),立即用瓷盖盖上汞蒸气发生瓶,放置
过夜,加入4mL硫酸(4.4)并置于电热板上,先在(120±10)℃加热约1.5h,然后逐渐升高温度至
(160±10)℃,继续加热至刚冒三氧化硫烟雾。如发现有黑色颗粒,说明试样尚未分解完全,可补加
3mL~5mL硝酸(4.3),再继续加热至刚冒三氧化硫烟雾。取下汞蒸气发生瓶,冷却。加入20mL水、
2mL过氧化氢(4.7),放置5min,置于电热板上缓慢加热煮沸并防止溶液喷溅,此时溶液应为蓝色,若
溶液为棕红色补加适量过氧化氢(4.7)再煮沸,取下汞蒸气发生瓶,冷却,将溶液转移至50mL容量
瓶,用水稀释至刻度,定容。
7.2.2 氧弹燃烧
按GB/T 213的规定,在干燥的燃烧皿中称取一般分析试验煤样约0.99g~1.01g(称准至0.0002
g),进行点火燃烧。燃烧结束待氧弹冷却后,缓慢均匀放气,整个放气过程持续不少于2min。将氧弹
内的溶液转移到100mL容量瓶,用水冲洗氧弹内各部分及放气阀、点火电极、燃烧皿内外和燃烧残渣
(若有炭黑存在,试验应作废),洗液合并到容量瓶中,加入10mL硝酸溶液(4.9),0.5mL高锰酸钾溶液
(4.14),摇匀,确保溶液5min内不褪色(若褪色,应补加适量高锰酸钾溶液,重新计时,5min内不褪
色),再缓慢滴加盐酸羟胺溶液(4.15)同时摇动容量瓶,直至高锰酸钾颜色恰好褪去,加入2mL硝酸
(4.3)后用水稀释至刻度,定容。
7.2.3 微波消解
称取一般分析试验煤样约0.1g(称准至0.0002g)于消解罐中,加入6mL硝酸(4.3),放置
30min,加入1mL过氧化氢(4.7),待反应缓和后,旋紧罐盖,置于微波消解仪中,参照附录A中表A.1
的消解程序进行消解(也可根据实验室所使用微波消解仪的自身条件而定)。待消解液冷却后,打开罐
盖并将消解罐于80℃恒温水浴加热1h,赶出棕色气体,冷却,将溶液转移至50mL容量瓶,用水稀释
至刻度,定容。
8 冷原子吸收分光光度法
8.1 方法提要
将试样处理成溶液,使汞转化为二价汞离子,在酸性条件下,用氯化亚锡作为还原剂,将汞离子还原
为汞原子蒸气,用原子吸收分光光度计测定。
8.2 试验步骤
8.2.1 工作曲线的绘制
8.2.1.1 湿法消解法工作曲线绘制
8.2.1.1.1 分别准确移取0.00mL、0.25mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL汞标准工作溶液(4.20)于5个
汞蒸气发生瓶中,滴加重铬酸钾溶液(4.12)至溶液呈黄色,加入2mL无水乙醇(4.8),用水调至30mL。
8.2.1.1.2 加入1mL氯化亚锡溶液(4.11),立即塞上瓶塞,摇匀,放置片刻。将汞蒸气发生瓶接入原子
吸收分光光度计在波长253.7nm处测定并记录最大吸光度。以标准溶液的吸光度为纵坐标,其相应的
汞的质量(μg)为横坐标绘制工作曲线。
8.2.1.2 氧弹燃烧法工作曲线绘制
8.2.1.2.1 分别准确移取0.00mL、1.00mL、2.00mL、5.00mL、10.00mL汞标准工作溶液(4.20)于
5个50mL容量瓶中,加入5mL硝酸溶液(4.9)、0.5mL高锰酸钾溶液(4.14),摇匀后缓慢滴加盐酸羟
胺溶液(4.15)同时摇动容量瓶,直至高锰酸钾颜色恰好褪去,用水稀释至刻度,定容。
8.2.1.2.2 将标准溶液转入汞蒸气发生瓶中,其余操作同8.2.1.1.2。
8.2.1.3 微波消解法工作曲线绘制
8.2.1.3.1 分别准确移取0.00mL、0.25mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL汞标准工作溶液(4.20)于5个
50mL容量瓶中,加入5mL硝酸溶液(4.3),用水稀释至刻度,定容。
8.2.1.3.2 将标准溶液转入汞蒸气发生瓶中,其余操作同8.2.1.1.2。
8.2.2 试样测定
将试样溶液(7.2.1或7.2.3)或准确移取50mL试样溶液(7.2.2)转入汞蒸气发生瓶,加入1mL氯
化亚锡溶液(4.11)立即盖上瓶塞,摇匀。放置片刻,将汞蒸气发生瓶接入原子吸收分光光度计测定并记
录最大吸光度,从工作曲线上查得试样溶液中汞的含量。
8.2.3 空白试验
每测一批煤样,按7.2制备2个空白溶液(不加煤样),按8.2.2测定空白溶液中汞含量,以其平均值
作为空白值。
8.3 试验数据处理
8.3.1 结果计算
8.3.1.1 当采用湿法消解或微波消解制备试样溶液时,一般分析试验煤样中汞的含量按公式(1)计算:
8.3.2 结果表述
结果为重复测定的算术平均值,按GB/T 483规定修约至小数点后三位。
9 原子荧光光谱法
9.1 方法提要
将试样处理成溶液,在酸性介质中,用硼氢化钾作为还原剂,使试液中的汞还原成汞蒸气,用氩气作
为载气导入原子化器,用原子荧光光谱仪测定。
9.2 试验步骤
9.2.1 工作曲线的绘制
除不加氯化亚锡还原剂外,按8.2.1的要求配制标准系列溶液于5个50mL容量瓶并用水稀释至
刻度。将硝酸溶液(4.10)、硼氢化钾溶液(4.17)、标准系列溶液导入电热石英炉原子化器,测量标准溶
液中汞的荧光强度,以标准溶液的荧光强度为纵坐标,其相应的汞的质量浓度(μg/L)为横坐标绘制工
作曲线。
9.2.2 试样测定
依据仪器使用说明书调节仪器至最佳工作状态,参考测量条件见表A.2。将试样溶液(7.2)、硝酸
溶液(4.10)、硼氢化钾溶液(4.17)导入电热石英炉原子化器,测量试样溶液中汞的荧光强度,从工作曲
线查得试样溶液中汞的质量浓度(μg/L)。
9.2.3 空白试验
每测一批煤样,按7.2制备2个空白溶液(不加煤样),按9.2.2测定空白溶液中汞的质量浓度
(μg/L),以其平均值作为空白值。
9.3 试验数据处理
9.3.1 结果计算
一般分析试验煤样中汞的含量按公式(3)计算:
9.3.2 结果表述
同8.3.2。
10 测汞仪法
10.1 方法提要
将试样处理成溶液,使汞转化为二价汞离子,在酸性条件下,用氯化亚锡作为还原剂,将汞离子还原
为汞原子蒸气,用测汞仪测定。
10.2 试验步骤
10.2.1 工作曲线的绘制
按8.2.1的要求配制标准系列溶液。将汞蒸气发生瓶接入测汞仪,在波长253.7nm处测定并记录
最大吸光度或荧光强度,以标准溶液的吸光度或荧光强度为纵坐标,其相应的汞的质量(μg)为横坐标
绘制工作曲线。
10.2.2 试样测定
除不加汞标准溶液外,将试样溶液(7.2.1或7.2.3)或准确移取50mL试样溶液(7.2.2)转入汞蒸气
发生瓶,加入1mL氯化亚锡溶液(4.11)立即盖上瓶塞,摇匀。其余操作同10.2.1,从工作曲线上查得试
样溶液中汞的含量。
10.2.3 空白试验
同8.2.3。
10.3 试验数据处理
同8.3。
11 固体进样直接测汞仪法
11.1 方法提要
试样直接送入测汞仪内,在氧气流中样品经干燥、加热分解,分解产物中卤素、氮和硫的氧化物被吸
附,汞被催化还原后在齐化管内发生汞齐化作用被富集,用氧气吹扫净化系统后再快速加热齐化管释放
出汞蒸气,通过氧气载入吸收池测定。
11.2 试验步骤
11.2.1 样品舟的净化
镍质样品舟在使用前清除残留样品,用水清洗干净后,放入高温炉中,在650℃下灼烧10min,冷
却。石英样品舟使用前应用硝酸溶液(4.10)浸泡30min,用水清洗干净,烘干。
11.2.2 工作曲线的绘制
11.2.2.1 低汞含量吸收池工作曲线
11.2.2.1.1 分别准确吸取0.00mL、2.00mL、5.00mL、10.00mL、15.00mL、20.00mL汞标准中间溶
液(4.1......
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