煤中氮元素測定中應注意的問題及改進方法
1/煤中氮元素測定中應注意的問題
【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確性的一些細節(jié)性問題，進行了對于相關問題的解析，提出了相應的解決方法。
【關鍵詞】 半微量開氏法、消化分解、蒸餾、標定、指示劑、準確性、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、標定溶液等方面，都會直接影響結(jié)果的準確性，需要我們多加注意。
2.消化分解溫度的設定：
在消化分解過程中，溫度的設定非常關鍵。 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，鋁加熱體的溫度應控制在 350℃，過高或過低都會對測定結(jié)果有影響，導致測值偏低。
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，則會使氫氧化鈉過剩，使測定結(jié)果不準。
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-氨絡合物，使氨全部被蒸出。 但固體硫化鈉易風化水解，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重并伴有臭雞蛋氣味時就不應再使用，應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)果的準確性。硫化鈉在存放時一定注意隔絕空氣，嚴禁其水解，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，防止燙傷。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，消化液不能當天轉(zhuǎn)移，需隔夜保存時，應先將開氏瓶內(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確測定年老無煙煤的氮含量，其準確度和精密度能滿足國家標準的要求，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)果準確性的幾個主要因素，即消化反應的溫度、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，采取適當處理措施，避免對于環(huán)境造成較大影響。
鶴壁市恒科儀器技術部整理編輯
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