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長沙元德電子科技｜煤炭分析及利用
2018-07-02 06:04:33
煤炭分析及利用｜煤中鍺的測定方法
本標準適用于褐煤、煙煤、無煙煤中鍺的測定。
1 蒸餾分離-苯芴酮比色法
本方法用作仲裁法。
方法要點：將分析煤樣灰化后用硝酸、磷酸、氫氟酸混合分解，然后制成6 mo1/L鹽酸溶液，進行蒸餾，使鍺以四氯化鍺的形態逸出，并用水吸收而與干擾離子分離。在鹽酸濃度1.2mo1/L左右下用苯芴酮顯色并進行比色測定。
1.1 試劑
1.1.1 水：蒸餾水
1.1.2 硝酸（GB 626-78）：化學純。
1.1.3 磷酸（GB 1282-77）：化學純。
1.1.4 氫氟酸（GB 620-77）：化學純。
1.1.5 鹽酸（GB 622-77）：化學純，c（HC1)=6 mo1/L和7 mo1/L。
1.1.6 硼酸（GB 628-78）：化學純。
1.1.7 12%亞硫酸鈉溶液：取化學純無水亞硫酸鈉（HG 3--1078--77）12g溶于100mL水中。
1.1.8 1%動物膠溶液：取動物膠1g溶于100mL80~90ºC的水中并過濾。使用時配制。
1.1.9 0.05%苯芴酮乙醇溶液：取分析純苯芴酮（9-苯-2，3，7-三羥基-6-芴酮）0.5g于燒杯中，加入鹽酸4.3mL和分析純95%乙醇（GB 679--80）約400mL，加熱溶解后用乙醇沖洗到1L容量瓶中，冷卻后用乙醇稀釋到刻度，搖勻。
1.1.10 鍺的標準溶液：稱取光譜純二氧化鍺0.1441g于100mL燒杯中，加入0.1 mo1/L分析純氫氧化鈉（GB 629-81）溶液1mL和水50mL，加熱溶解。再用0.1mo1/L鹽酸中和并過量1mL。然后用水沖洗到1L容量瓶中，并稀釋到刻度，搖勻。該溶液1mL含鍺100µg。
或稱取高純金屬鍺0.1000g于盛有微氨性水溶液的燒杯中，滴加6%分析純過氧化氫（HG 3-1082-77），在水浴上加熱，使其慢慢溶解，然后用水洗入鉑坩堝中并蒸干，加入分析純無水碳酸鈉（GB 1255-77）5g于高溫熔融，用熱水浸出，稀硫酸（GB 625-77）酸化，煮沸趕盡二氧化碳。冷后用水洗入1L容量瓶中并稀釋到刻度搖勻。該溶液1mL含鍺100µg。
使用時取上述溶液，分別用水稀釋成1mL含10µg鍺的標準溶液。
1.2 儀器、設備
1.2.1 分析天平：感量0.1mg
1.2.2 分光光度計：波長精度510+3nm。
1.2.3 馬弗爐：能控溫到625ºC，爐子后壁上部有直徑25~30mm的煙囪。
1.2.4 電熱板：設有調溫裝置。
1.2.5 鍺的蒸餾裝置：見圖
1.2.6 聚四氟乙烯坩堝：容量30mL。
1.2.7 容量瓶：容量50mL。
1.2.8 灰皿：底面為45mm*22mm，上口為55mm*25mm，高為14mm。
1.3 測定步驟
1.3.1 標準曲線的繪制。
取含0、1、5、10、15、20、30、40µg鍺的標準溶液，分別注入50mL容量瓶中，加入6 mo1/L鹽酸10mL、亞硫酸鈉溶液2mL、動物膠溶液3mL，搖勻。再加入苯芴酮乙醇溶液5.0mL，用水稀釋到刻度，搖勻，在室溫（15~30）ºC下放置1h，然后將顯色溶液移入比色槽中（含鍺0~10µg的顯色溶液用3cm厚的比色槽；0~40µg的用1cm厚的比色槽），以標準空白溶液作參比，在分光光度計上用波長510nm測其吸光度。以吸光度為縱坐標，鍺量為橫坐標，繪制標準曲線。
標準曲線的繪制與試樣溶液測定同時進行。
1.3.2 煤樣處理
1.3.2.1 煤樣灰化：稱取分析煤樣1g（稱準到0.2mg）平鋪于灰皿中，然后置于馬弗爐中，半天爐門，經約30min從室溫逐漸升溫到550ºC，并在此溫度下保溫2h，然后再升至625ºC左右，灰化2h以上，至無黑色煤粒止。
1.3.2.2 灰的分解：將灰皿中的灰移入聚四氟乙烯坩堝中，用少量水將灰潤濕，加入硝酸1mL、磷酸2mL、氫氟酸5~7mL（隨硅含量多少而增減），把坩堝放在低溫電熱板上加熱，至氫氟酸被驅盡后再適當提高溫度，直到分解物成糖漿狀（體積約2mL）止。稍冷，加入2mL水，并加熱至近沸。
1.3.3 空白試驗
按煤樣處理手續進行，只是不加入煤樣。每批樣作2個空白。
1.3.4 鍺的蒸餾分離
將灰分解物（包括空白）倒入蒸餾瓶中，并用7 mo1/L鹽酸15mL分3次沖洗坩堝，每次約5mL，并將洗液收集在同一個蒸餾瓶中，加入硼酸約0.2g，然后按圖連接。往接受器中加入10mL水，并使冷凝管尾端浸入水中，往冷凝管通入冷卻水，用電爐加熱蒸餾瓶，保持1.5~2mL/min的蒸餾速度，當餾出液達10mL時立即停止蒸餾。然后卸開分餾柱和冷凝管連接處，用少量水沖洗冷凝管及其尾端，并將洗液和接受器中的溶液一并收集到50mL的容量瓶中。
1.3.5 比色測定
往上述容量瓶中加入亞硫酸鈉溶液2mL、動物膠溶液3mL，搖勻，加入苯芴酮乙醇溶液5.0mL，用水稀釋到刻度，搖勻。在室溫下放置1h，然后根據顯色溶液的顏色深淺移入1cm厚或3cm厚的比色槽中，以標準空白溶液作參比，在分光光度計上用波長510nm測其吸光度。試樣溶液的吸光度值減去空白液平均吸光度值，并從相應標準曲線上查得鍺量。
若試樣溶液含鍺量超過標準曲線范圍時應酌情少取試樣溶液或減稱試樣量重新測定，但要注意調節酸度（顯色溶液的最終鹽酸酸度為1.2 mo1/L）。
