煤中硫的测定

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1、实验七煤中硫的测定一、实验目的1掌握煤中硫的测定原理及方法。2掌握本法测定煤中硫的条件。二、实验原理一般工业分析中只测全硫，全硫的测定方法有：艾士卡质量法法、燃烧法、弹筒法等。燃烧法是快速方法，而艾士卡法至今仍是全世界公认的标准方法。1方法要点本法是用艾士卡试剂（Na2CO3和MgO以质量比1+2的混和物）作为熔剂，所以称为艾士卡质量法。方法包括煤样的半熔反应、用水浸取、硫酸钡的沉淀、过滤、洗涤、干燥、灰化和灼烧等过程。质量法的最大优点是准确度高、重现性好，因此，在国家标准中把它作为仲裁分析的方法，它的缺点主要是操作麻烦，费时较长。2基本原理煤样和艾士卡试剂均匀混合后在高温下

2、进行半熔反应，使各种形态的硫都转化成可溶于水的硫酸盐。煤样在空气中燃烧时，可燃硫首先转化为SO2，继而在有空气存在下，和艾士卡试剂作用形成可溶于水的硫酸盐：煤+空气CO2+H2O+SO2+SO3+N22SO2+O2+2Na2CO32Na2SO4+2CO2SO3+Na2CO3Na2SO4+CO2艾士卡试剂中的MgO能疏松反应物，使空气能进入煤样，同时也能与SO2和SO3发生反应。不可燃烧又难溶于水的CaSO4，也能同时能和艾士卡试剂作用。难溶于水的硫酸盐MeSO4和艾士卡试剂中的Na2CO3反应如下：MeSO4+Na2CO3Na2SO4+MeCO3生成的MeCO3是不溶于水的，

3、因此，无论是煤中的可燃硫或是不可燃硫经过半熔反应都能转化成Na2SO4。经半熔反应后的熔块，用水浸取，Na2SO4都溶入水中。未作用完的Na2CO3也进入水中，并部分水解，因此水溶液呈碱性。滤渣经过洗涤，把洗液和滤液合并，调节溶液酸度，使其呈酸性（pH约1～2），其目2-2+2+的是消除CO3的影响，因其也会和Ba在中性溶液中形成碳酸钡沉淀。加入Ba后，生成硫酸钡沉淀：2-2-SO4+BaBaSO4¯滤出BaSO4沉淀，经洗涤、烘干、灰化、灼烧，即可称量。三、试剂1艾士卡合剂(MgO﹕Na2CO3质量比2+1)；[8.23]2盐酸溶液（1+1）；[1.1]3氯化钡溶液（100

4、g/L）；[3.12]4甲基橙指示剂（2g/L）；[5.3]5硝酸银溶液（10g/L）。[3.6]四、测定方法精确称取煤样（粒度应小干0.2mm）1g，精确至0.0002g，置于30mL瓷坩埚中，取艾士卡试剂2g，放在瓷坩埚内仔细混匀，上面再覆盖1g艾士卡试剂，把坩埚推入高温炉内。1在2h内从室温升到850℃，在850℃下加热2h，取出坩埚，冷却到室温。用玻璃棒把熔块搅碎，熔块中应无残炭颗粒（如果有，则再送入炉中加热）。将熔块连同坩埚一并放入400mL烧杯中，用热蒸馏水洗出坩埚。加入100～150mL热蒸溜水，充分搅拌使熔块散碎，煮沸约5min（此时如果发现有未燃烧完全的黑色

5、颗粒漂浮在溶液表面，则此次试验报废）。用定性滤纸滤出不溶物，收集滤液在烧杯中，再用热蒸馏水吹洗不溶物，吹洗时应注意每次加水要少些，多吹洗几次（约12次，最后溶液体积不超300mL）。在滤液中滴加甲基橙（2g/L水溶液）指示剂3滴，然后用HCl溶液(1+1)调节酸度。先调至甲基橙的黄色刚转为红色，然后再多加2mLHCl溶液(1+1)，把烧杯放到电热板上加热到微沸，在不断搅拌下，慢慢滴加10mLBaCl2溶液(100g/L)，在电热板上保温2h（或放置过夜），用慢速定量滤纸过滤。用热-蒸馏水洗至无Cl，将沉淀和滤纸正确折叠放在850℃下已恒量的坩埚中进行干燥，灰化至滤纸已无黑色，

6、然后放在850℃的高温炉中灼烧40min，取出，先在空气中冷却，然后移入干燥器中冷到室温、称量。在一批艾士卡试剂使用时应作两次平行的空白试验，两次空白值之差不得大于0.001g，取其平均值。五、结果计算测定结果可按下式计算：St,ad=(m1-m2)´0.1374m式中m——煤样质量，g；m1——灼烧后硫酸钡的质量，g；m2——空白试验硫酸钡的质量，g；0.1374——由硫酸钡换算为硫的换算因数。六、测定全硫的允许误差测定全硫的允许误差列于表1中。表1测定全硫的允许误差St,ad同一实验室，%不同实验室，%<10.050.101~40.100.20>40.200.30七、注意

7、事项1必须在通风下进行半熔反应，否则煤粒燃烧不完全而使部分硫不能转化为SO2。这就是为什么在半熔完毕后，用水抽提不得有黑色颗粒的缘故。2在用水浸取、洗涤时，溶液体积不宜过大，当加入BaC12溶液后，最后体积应在200mL左右为宜。体积过大，虽然BaSO4的溶度积不大，但是也会影响测定值（偏低）。2-3调节酸度到微酸性，同时再加热，是为了消除CO3的影响：+2-2H+CO3H2O+CO22+4在热溶液中加入BaCl2溶液以及在搅拌下慢慢滴加，都是为了防止Ba局部过浓，以致2+2-造成局部［Ba］和[SO4