方法概述
煤樣與埃裏克森試劑混合燒結,燒結產物用硫酸和鹽酸溶解,加入還原劑將五價砷還原為三價砷,加入鋅粒使砷形成砷氫化物氣體,隨氫氣釋放,被碘溶液吸收並氧化成砷酸,再加入鉬酸銨-硫酸肼溶液使其生成砷鉬藍,然後用分光光度法測定。本方法適用於褐煤、煙煤和無煙煤中砷的測定。
工具
砷測試儀圖73.48:在每個測試儀中加入10.0μg或20.0μg砷標準溶液,按分析步驟進行測定,然後與直接法(砷標準溶液不經過砷氫化物發生步驟,直接顯色)的測定結果進行比較,計算其回收率,選擇回收率小於10%的壹個。
分光光度計的波長為830nm或700nm(當使用波長範圍為200 ~ 1000 nm的分光光度計時,測量波長為830nm;當使用波長範圍為420 ~ 700nm的分光光度計時,測量波長為700nm)。
圖73.48砷測試儀
試劑
Erica試劑由2份輕質氧化鎂和1份無水碳酸鈉混合而成。
無砷鋅呈顆粒狀,粒徑約5毫米。
鹽酸
硫酸。
碘化鉀溶液:稱取3gKI溶於17mL水中,使用前配制。
稱量氯化亞錫溶液,並將其溶解在12mLHCl中。
醋酸鉛脫脂棉在400g/L的PbAc溶液中充分浸泡,取出擠幹,在80 ~ 100℃下烘幹,存放在幹燥器中備用。
稱取碘溶液9gKI和1.5gI2,溶於少量水中,並稀釋至1000mL。
鉬酸銨溶液:稱取10g鉬酸銨,溶於1000mL5mol/LH2SO4中。
硫酸肼溶液稱取1.2g硫酸肼,溶於1000mL水中。
鉬酸銨-硫酸肼溶液鉬酸銨溶液和硫酸肼溶液等體積混合,在使用前配制。
稱取40克碳酸氫鈉溶液,溶於1000毫升水中。
氫氧化鈉溶液c (NaOH) = 6摩爾/升
砷標準溶液ρ(As)=10.0μg/mL稱取0.1320g在105 ~ 110℃幹燥約2h的高純度三氧化二砷,溶於2mLNaOH溶液中,加入約50mL水,使其完全溶解。然後用水稀釋,制成10.0μg/mL砷標準溶液。
校準曲線
將0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL和5.00mL砷標準溶液(10.0μg/mL)放入砷分析儀中,分別加入10mL 6mol/l h2so 4和20 ml (65438)。加入2mLKI溶液和1mLSnCl2溶液,搖勻並在室溫下放置15分鐘。準確地將3mL碘溶液、1mLNaHCO3溶液和6mL水加入吸收器中,並將吸收器插入裝有醋酸鉛棉的吸收器套管中。向燒瓶中加入5g鋅粒,立即將吸收器套管與燒瓶連接,並在通過適當方法確認接口氣密後,使發生過程持續約65438±0h。取出吸收器,加入5mL鉬酸銨-硫酸肼溶液,用洗耳器從吸收器側孔抽空氣約10次,使溶液充分混合。將吸收器在沸水浴中加熱20分鐘,取出並冷卻至室溫。使用1cm比色池,在830nm(或700nm)波長下,以空白試劑溶液為參比,用分光光度計測定吸光度,繪制校準曲線。
分析方法
稱取1g(精確至0.0001g)粒度小於0.2mm的風幹煤樣,放入事先盛有2g埃裏克森試劑的瓷坩堝中,用玻璃棒攪拌均勻,然後蓋上1g埃裏克森試劑。將坩堝放入高溫爐中,在約2小時內從室溫加熱至(800 10)℃,並在此溫度下保持2 ~ 3小時,然後取出冷卻至室溫。將燒結物轉移到砷分析儀的圓瓶中,用20mL6mol/LH2SO4沖洗坩堝2-3次,然後用30mL(1+1)HCl沖洗坩堝數次,搖動燒瓶使燒結物充分溶解,然後根據校準曲線操作,測量砷含量。同時做空白試驗。
根據以下公式計算風幹煤樣中的砷含量:
《巖石礦物分析》第四冊資源與環境調查分析技術
式中:w(Asad)為風幹煤樣中砷的質量分數,%;M1為煤樣溶液中砷的量,μg;M2為埃裏卡試劑空白溶液中砷的量,μg;m為風幹煤樣的質量,g。
73.11.8.2氫化物發生-原子吸收光譜法
方法概述
將煤樣與埃裏克森試劑混合並燒結。用鹽酸溶解燒結產物,用碘化鉀將五價砷還原成三價砷,再用硼氫化鈉將三價砷還原成氫化砷。以氮氣為載氣,將其引入石英管原子化器,用原子吸收光譜法測定。
工具
原子吸收光譜儀。
自動氫化物發生器可以自動清洗、測量和添加液體,精確度為0.5%。
氮氣純度大於99.9%。
試劑
硼氫化鈉溶液稱取18g硼氫化鈉,溶於1000mL5g/LNaOH溶液中,現場配制。
碘化鉀溶液將300克碘化鉀溶解在1000毫升水中。
氫氧化鈉溶液c (NaOH) = 6摩爾/升
砷標準溶液ρ(As)=100.0μg/mL稱取0.1320g在100 ~ 105℃幹燥約2h的高純度三氧化二砷,溶於2mLNaOH溶液中,完全溶解後,加入約50mL水,搖勻,移入105℃中。
稱取15g(精確至0.01g)空白砷溶液,放入100mL蒸發皿中,將蒸發皿放入高溫爐中,從室溫緩慢加熱至500℃,保持此溫度約1h,升溫至(800±10)。用水將所有殘渣沖洗到燒杯中,然後用75mLHCl洗滌蒸發皿三次,將洗滌液轉移到燒杯中,攪拌溶解所有殘渣,冷卻到室溫,轉移到500mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,將溶液轉移到塑料瓶中保存。
硫代硫酸鈉飽和溶液。
其他試劑同73.11.8.1砷鉬藍光度法。
校準曲線
吸取10.0mL砷標準溶液,置於100mL容量瓶中,用砷空白溶液稀釋至刻度,搖勻。該溶液含有10.0微克砷。然後用砷空白溶液稀釋,制成ρ(As)=0.20μg/mL的砷校準溶液。
取6個100毫升容量瓶,分別加入0.00毫升、1.00毫升、2.00毫升、3.00毫升、4.00毫升和5.00毫升砷校準溶液,4.00毫升、3.00毫升、2.00毫升和1.00毫升。分別加入10mLHCl,混勻,然後加入5mLKI溶液,用水稀釋至約50mL,混勻,靜置約30分鐘。向瓶中滴入飽和硫代硫酸鈉溶液,直至碘褪色,用水稀釋至刻度,搖勻。
將氫化物發生器的原子化器安裝在原子吸收光譜儀的燃燒器上方,使石英管的軸線垂直對準並平行於燃燒器狹縫,調整燃燒器的上下、前後位置和角度,使石英管的軸線與原子吸收光譜儀的主光軸重合,連接氣路。根據所用氫化物發生器的具體情況,合理選擇工作參數。壹般每次測定用5mL試液和2mL硼氫化鈉溶液,載氣流速為1L/min。
以砷空心陰極燈為單色光源,單色儀波長為193.7nm,用空氣-乙炔火焰加熱石英管原子化器。燈電流、狹縫寬度等參數要根據儀器的具體情況調整到最佳狀態。
按照儀器操作說明將校準系列空白調零後,用氫化物發生-原子吸收光譜法測定校準系列溶液。繪制校準曲線。
分析方法
稱取1g(精確至0.0001g)粒度小於0.2mm的風幹煤樣,置於加入3g埃裏克森試劑的瓷坩堝中,在(800±10)℃下燒結。燒結操作同73.11 . 8 . 10008888886將燒結物轉移到裝有20 ~ 30ml熱水的150mL燒杯中,向坩堝中加入5mLHCl,使殘渣完全溶解,將其倒入燒杯中,用水將坩堝中的殘渣沖洗到燒杯中,然後用15mLHCl清洗坩堝三次,將洗滌液轉移到燒杯中,並攪拌溶液冷卻後,轉移至100mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。吸取5.00mL試液置於100mL容量瓶中,按分析步驟的校準系列進行預還原、氫化物發生和原子吸收光譜法測定。測量了砷的含量。同時做空白試驗。
根據以下公式計算風幹煤樣中的砷含量:
《巖石礦物分析》第四冊資源與環境調查分析技術
式中:w(Asad)為風幹煤樣中砷的質量分數,%;M1為從校準曲線上查得的樣品溶液的砷含量,μg;M0為從校準曲線上查得的空白試液的砷含量,μg;V1為測定時取試液的體積,mL;v為試液的總體積,mL;m為風幹煤樣的質量,g。
需要註意的事項
1)當灰分大於40%,或砷含量大於10μg或總硫含量大於8%時,取樣量為0.5g。
2)部分樣品用鹽酸提取時會有固體殘留,但不影響測定結果。
73.11.8.3氫化物發生-原子熒光光譜法
方法概述
煤樣與埃裏克森試劑混合後燒結,燒結產物用鹽酸溶解,硫脲-抗壞血酸還原,再用硼氫化鈉還原成氫化砷,用原子熒光光譜法測定。
工具
原子熒光光譜儀燈電流30 ~ 35 mA,負高壓300V,載氣流量300mL/min,保護氣流量800mL/min。砷高強度空心陰極燈。
試劑
稱取硫脲-抗壞血酸混合還原劑,將10g硫脲溶於200mL水中,再溶解10g抗壞血酸,即制得。
砷標準溶液ρ(As)=10.0μg/mL首先配制砷標準溶液ρ (As) = 11.8.1砷鉬藍光度法,然後用砷空白溶液稀釋至ρ(As)= 1
硼氫化鉀溶液20g/L
其他試劑同73.11.8.1砷鉬藍光度法。
校準曲線
分離含0.0μg、2.5μg、5.0μg、10.0μg、20.0μg和30.0μg的砷標準溶液,置於100mL容量瓶中,用(1+4)HCl稀釋至刻度,搖勻。以下操作同本節,78.00000000000605分取5.00mL清液,加入2.5mL(2+3)HCl和2.5mL硫脲-抗壞血酸混合還原劑,搖勻,靜置5分鐘,根據工作條件在原子熒光光譜儀上測量砷的熒光信號,繪制校準曲線。
分析方法
稱取1g(精確至0.0001g)粒度小於0.2mm的風幹煤樣,加入3g埃裏克森試劑,在(800±10)℃以下操作與校準曲線相同,測量砷含量。
風幹煤樣中砷含量的計算見公式(73.95)。
需要註意的事項
1)當灰分大於40%,或砷含量大於10μg或總硫含量大於8%時,取樣量為0.5g。
2)部分樣品會有固體殘留,但不影響測定結果。