Tải về định dạng Word (135KB) Tải về định dạng PDF (1.6MB)

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 175:2015 (ISO 334:2013) về nhiên liệu khoáng rắn - Xác định hàm lượng lưu huỳnh tổng - Phương pháp ESCHKA

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 175:2015

ISO 334:2013

NHIÊN LIỆU KHOÁNG RẮN - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG LƯU HUỲNH TỔNG - PHƯƠNG PHÁP ESCHKA

Solid mineral fuels - Determination of total sulfur - Eschka method

Lời nói đầu

TCVN 175:2015 thay thế TCVN 175:1995

TCVN 175:2015 hoàn toàn tương đương với ISO 334:2013

TCVN 175:2015 do Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 27 Nhiên liệu khoáng rắn biên soạn, Tng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Lời giới thiệu

Một phương pháp tham khảo khác so với phương pháp qui định trong tiêu chun này được nêu tại TCVN 4916:2007 (ISO 351:1996).

Hin nay đã sẵn có các phương pháp sử dụng thiết b dùng đ xác định nhanh hơn hàm lượng lưu huỳnh tng. Nếu sử dụng phương pháp như vậy, thì điu quan trọng là chứng minh được phương pháp đó không có độ chệch, khi so sánh vi phương pháp chun này, và phương pháp đó có các mức v độ lặp lại và độ tái lập bằng hoặc tốt hơn so vi các giá tr qui định trong phương pháp chun (xem Điu 9).

 

NHIÊN LIỆU KHOÁNG RẮN - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG LƯU HUỲNH TNG - PHƯƠNG PHÁP ESCHKA

Solid mineral fuels - Determination of total sulfur -- Eschka method

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này qui đnh phương pháp chuẩn đ xác định hàm lượng lưu huỳnh tng ca than đá, than nâu, linhit và cốc bằng phương pháp Eschka.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chun này. Đối với các tài liu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối vi các tài liệu viện dẫn không ghi năm công b thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi (nếu có).

TCVN 318 (ISO 1170), Than và cc - Tính toán kết quả phân tích trên nhng trạng thái khác nhau

TCVN 4919 (ISO 687), Nhiên liệu khoáng rn - Than cốc - Xác định độ m trong mu phân tích chung

TCVN 8620-1 (ISO 5068-1), Than nâu và than non - Xác định hàm lượng m - Phn 1: Phương pháp khối lượng gián tiếp xác định hàm lượng m toàn phn

TCVN 11152 (ISO 11722), Nhiên liệu khoáng rắn - Than đá - Xác định hàm lượng m trong mẫu thử phân tích chung bằng cách làm khô trong nitơ)

ISO 5069-2, Brown coals and lignites - Principles of sampling - Part 2: Sample preparation for determination of moisture content and for general analysis (Than nâu và than non - Nguyên tc ly mẫu - Phn 2: Chun bị mu để xác định hàm ợng m và cho các phép phân tích chung)

ISO 13909-4, Hard coal and coke - Mechanical sampling - Part 4: Coal - Preparation of test samples (Than đá và cốc - Ly mu cơ giới - Phn 4: Than - Chun b mu th)

3  Nguyên tắc

Phần mẫu thử được nung trong môi trưng oxy hóa vi hỗn hợp Eschka ti 800 °C đ loại các cht d cháy và chuyn lưu huỳnh thành sulfat. Sau đó chiết bằng dung dịch axit clohydric và xác đnh theo phương pháp khối lượng bằng kết ta với bari clorua.

4  Thuốc thử

Cảnh báo - Cẩn thận khi thực hiện các thao tác với các thuốc thử, trong đó nhiều loại có tính độc và ăn mòn.

Trong quá trình phân tích, nếu không có các qui định khác, thì chỉ s dụng các thuốc th có cp tinh khiết phân tích và nưc cất hoặc nưc có độ tinh khiết tương đương.

4.1  Hỗn hp Eschka

Trộn đu hai phn khối lượng bột nhẹ magie oxit với một phần khối lượng natri (hoặc kali) carbonat khan. Hỗn hợp này được sàng qua sàng thử nghiệm có c lỗ danh nghĩa bng 212 μm.

4.2  Axit clohydric

Đậm đặc ρ bằng khoảng 1,18 g/ml, xp xỉ 36 % (khi lượng).

4.3  Dung dịch kali sulfat

Cân chính xác đến 0,1 mg, khoảng 2 g kali sulfat, đã sấy khô trước tại nhiệt độ t 105 °C đến 110 °C. Hòa tan trong nưc và pha loãng đến 1 L.

4.4  Bari clorua, dung dch xấp xỉ 85 g/L

Hòa tan 100 g bari clorua dihidrat trong nước và pha loãng đến 1 L. Trước khi dùng phải lọc qua giấy lọc mn đã rửa axit hai ln hoặc đm giấy lọc.

4.5  Dung dch chỉ thị metyl đỏ

Hòa tan 1 g axit 2 (4dimetylaminphenylazo) benzoic, muối natri (metyl đỏ) trong 1 L nước.

4.6  Amoniac

Dung dch đậm đặc, không nhỏ hơn 25 % (khối lượng).

4.7  Bạc nitrat, dung dch 17 g/L

Hòa tan 17 g bạc nitrat trong nước và pha loãng đến 1 L. Bảo quản trong chai thủy tinh tối màu.

5  Thiết bị, dụng cụ

5.1  Cân phân tích

Có khả năng cân chính xác đến 0,1 mg.

5.2  Dụng cụ thủy tinh chia độ

Phù hợp với các yêu cu loại A trong tiêu chun tương ng hiện hành.

5.3  Lò múp đt bằng điện

Lò có khả năng duy trì nhiệt độ tại 800 °C ± 25 °C. Thông gió qua lò múp phải đạt khoảng 5 ln/1 min.

5.4  Chén nung

Chén nung làm bằng platin, silica hoặc sứ tráng men, có dung tích xp xỉ 25 ml.

5.5  Tm cách nhit

Dày 6 mm, bng silica (hoặc vật liệu chịu lửa thích hợp khác) d dàng đặt trong lò múp (5.3).

5.6  Chén Gooch

Chén làm bằng sứ tráng men hoặc thủy tinh thiêu kết.

5.7  Tủ sấy

Tủ có khả năng duy trì nhiệt độ tại 130 °C ± 10 °C.

6  Chuẩn bị mẫu thử

Mẫu thử là mẫu phân tích chung được chun b theo ISO 13909-4 hoặc ISO 5069-2, tương ứng. Mẫu được trải thành lp mỏng đu, trong khong thời gian ngắn nht đ độ m đt cân bằng vi độ m môi trường ca phòng thử nghiệm (đây là điều quan trọng đặc biệt đi với than nâu và linhít).

Trưc khi bt đầu phân tích, phải trộn đu mẫu thử trong thời gian ít nht là 1 min., tốt nht là bằng dụng cụ cơ học.

Nếu các kết quả sẽ được tính chuyển sang trạng thái khác ngoài trạng thái "khô không khí" (xem Điều 8) thì sau khi cân phần mu thử (7.1) sử dụng phần còn lại ca mu th để xác định hàm lượng m theo phương pháp mô t trong TCVN 4919 (ISO 687), TCVN 11152 (ISO 11722), hoặc TCVN 8620-1 (ISO 5068-1), nếu thích hợp.

7  Cách tiến hành

7.1  Phần mẫu thử

7.1.1  Đối với than

Ly phần mẫu thử có khối lượng theo Bảng 1 (theo hàm lượng lưu huỳnh tng dự kiến), cân chính xác đến 0,1 mg.

Bảng 1 - Phần mẫu thử ca than

Hàm lượng lưu huỳnh tng dự kiến

Khi lượng mẫu th

% (khối lượng)

g

5

1,0

từ 5 đến 10

0,5

> 10

0,25

7.1.2  Đối với cc

Ly phn mẫu thử bằng 1 g, cân chính xác đến 0,1 mg.

7.2  Nạp mẫu vào chén

Lót đều lên đáy chén nung (5.4) một lượng 0,5 g hỗn hợp Eschka (4.1) đã cân chính xác đến 0,1 mg. Trộn kỹ mẫu thử với 2,5 g hỗn hợp Eschka đã cân chính xác đến 0,1 mg trong cốc phù hợp. Chuyển hỗn hợp sang chén nung dung tích 25 ml. Dàn phng hỗn hợp bằng cách gõ nhẹ chén lên bàn, rồi ph lên trên và dàn đu 1,0 g hn hợp Eschka đã cân chính xác đến 0,1 mg.

Cân 4 g hỗn hợp Eschka, ly từ đó ra các phần 0,5 g và 1 g dùng làm lp đáy và lớp b mặt. Có thể dùng một ống thủy tinh nhỏ đ ly từng mẻ hỗn hợp Eschka 0,5 g và 1 g mà không cn cân. Lớp hỗn hợp Eschka đáy chén đặt dưới phn hỗn hợp mu s giảm sự ăn mòn lên bề mặt sứ, do đó khi chiết sulfat bằng nước nóng s đạt được hoàn toàn ngay cả khi b mặt s b hư hỏng.

7.3  Đốt mẫu

7.3.1  Đối với than

Đặt chén nung đã nạp mu (số lượng chén phụ thuộc khả năng chứa của lò múp) vào lò múp nguội (5.3) và nâng nhiệt độ lên tới 800 °C ± 25 °C trong khoảng 1 h, tiếp tục duy trì nhiệt độ đó ít nht khong 1,5 h nữa. Ly chén (hoặc các chén) ra và đ nguội.

CHÚ THÍCH: Chén được làm nguội từ t đ tránh nứt, vỡ; mun vậy, khi ly ra khỏi lò đặt chén lên tm đế chu lửa, xốp nhẹ.

7.3.2  Đi với cốc

Đặt chén nung (hoặc các chén nung) đã nạp mu lên tấm cách nhiệt nguội (5.5) và đưa vào lò múp (5.3) nhiệt độ 800 °C ± 25 °C duy trì nhiệt độ này ít nht thêm 1,5 h nữa. Ly chén (hoặc các chén) ra và đ nguội. Xem Chú thích tại 7.3.1.

7.4  Thu hồi phần còn lại sau khi nung

Chuyn hỗn hợp đã nung từ chén vào cc dung tích 400 ml có chứa 25 ml đến 30 ml nước. Nếu vẫn còn các hạt chưa cháy thì phải ngừng lại và làm lại thí nghiệm. Rửa kỹ chén nung bng 50 ml nưc nóng, và cho phần nước rửa vào cốc thử.

7.5  Chiết mẫu

Đậy np thủy tinh lên cốc thử, sau đó nghiêng np thủy tinh, cn thận cho vào một lượng (thưng cn đến 17 ml) axit clohydric (4.2) đ đ hòa tan chất rắn. Đun nóng đ chất rắn tan hoàn toàn. Đun sôi trong 5 min. đ đui khí carbonic ri tiến hành lọc. Thu gom phần nước lọc vào bình tam giác dung tích 400 ml.

CHÚ THÍCH: Nên dùng giy lọc loại trung bình để rửa axit hai ln hoặc khuyến cáo dùng đệm giy lọc để lc nhanh.

Đ chuẩn b đm giấy lọc, đặt những miếng giấy lọc đã rửa axit hai lần có diện tích khoảng 1 cm2 vào đáy cốc có sn nước, ri lắc cho đến khi giy b phân rã hoàn toàn. Đặt một phễu lọc hình nón bằng sứ 25 mm vảo phễu 75 mm, bt cung phễu bằng ngón tay và đổ thêm nước vào phu đến khi phn nón chìm trong nước và cuống phễu đy nước. Lắc cho bột giấy lên trên phần hình uốn, đủ tạo thành một lớp đệm dầy 5 mm, làm phng đệm này bằng thanh thủy tinh đu bp. B ngón tay nút cung phễu đ tháo hết nước thừa, dùng thanh thủy tinh đm nh quanh viền đệm giấy lọc. Rửa lần cuối với nước và đệm lọc đã sẵn sàng đ s dụng.

Rửa bộ lọc năm lần bằng nước nóng, mỗi ln 20 ml.

Đ lẫn nưc lọc với nước rửa vào cốc rồi cho vào 2 hoặc 3 giọt chỉ thị metyl đ (4.5), sau đó cn thận cho dung dịch amoniac (4.6) vào cho đến khi cht chỉ th đi màu và vết xuất hiện kết tủa. Cho thêm axit clohydric (4.2) vừa đủ để hòa tan kết tủa và sau đó thêm 1 ml axit clohydric.

7.6  Kết tủa bari sulfat

Sau khi chiết, nếu cần thì pha loãng dung dịch đến 200 ml rồi đậy cốc thử bằng nắp thủy tinh. Đun cho đến khi dung dịch sôi, ri giảm dn đến khi dung dch ngừng sôi. Sau đó dùng pipet cho 10 ml dung dịch bari clorua nguội (4.4) trong khoảng 20 s, sao cho dung dịch bari clorua rơi đúng giữa dung dịch nóng khi đang khuấy. Giữ dung dịch ở dưới đim sôi khoảng 30 min.

Sử dụng một trong các phương pháp sau để lọc dung dịch:

a) Lọc trọng lực qua lớp giấy lọc mn không tro có đường kính từ 100 mm đến 125 mm đã được rửa axit hai ln. Gấp cẩn thận giấy lọc và đặt vào phễu nghiêng 60° có rãnh và cuống dài, đ cho trong quá trình lọc chất lỏng vẫn ngập đầy cuống phễu.

b) Lọc trọng lực qua đệm giấy lọc được làm bằng giấy lọc không tro đã được rửa axit hai lần (xem Chú thích tại 7.5).

c) Lọc hút qua lớp đệm lọc bằng lớp sợi khoáng đặt trong chén Gooch (5.6). Trước khi lọc, sấy chén và đệm lọc nhiệt độ 130 °C ± 10 °C trong 1 h rồi cân chính xác đến 0,1 mg.

Rửa kết tủa bằng nước nóng, sử dụng lượng nước không lớn hơn 250 ml, tới khi 20 ml nước rửa cuối cùng không còn màu trắng đục vi dung dịch bạc nitrat (4.7) thì ngừng.

Nếu sử dụng phương pháp a) hoặc b), đặt giy lọc ướt hoặc đệm lọc ướt vào chén (5.4) đã được nung và cân trước rồi đặt lên tấm chu nhiệt (5.5).

Nếu sử dụng phương pháp b), sau khi chuyển đệm giấy lọc vào chén, lau sạch phu bằng hai nửa ca tm giấy lọc không tro rồi đặt giấy đó vào chén cùng với đệm. Cho chén nung từ từ vào lò múp (5.3) tại nhiệt độ 800 °C ± 25 °C và nung trong thời gian 15 min. Làm nguội trong bình hút m rồi cân chính xác đến 0,1 mg.

Nếu sử dụng phương pháp c), làm khô chén Gooch (5.6) và đệm lọc tại nhiệt độ 130 °C ± 10 °C trong 1 h. Làm nguội trong bình hút m ri cân lại chính xác đến 0,1 mg.

7.7  Phép thử trắng

Thực hiện phép thử trng theo cùng trình tự như đối vi phép xác định nhưng không có phần mẫu thử (như mô t ti 7.2, 7.3, 7.4, 7.5 và 7.6). Dùng pipet một vạch cho 25,0 ml dung dịch kali sulfat (4.3) vào phần lọc trước khi cho dung dch chỉ th metyla đỏ (4.5) như đã mô t tại 7.5.

8  Biểu thị kết quả

Hàm lượng lưu hunh, wS, của mẫu th, tính theo phn trăm khối lượng, được xác định theo công thức (1)

 

(1)

trong đó:

m1

là khối lượng của phần mẫu th, tính bằng gam;

m2

là khi lượng bari sulfat thu được trong phép xác đnh, tính bằng gam;

m3

là khối lượng bari sulfat thu được trong thí nghiệm trng, tính bằng gam;

là nng độ khối lượng ca dung dịch kali sulfat (4.3) tính bằng gam/lit.

CHÚ THÍCH: Nguồn gc ca các h số sử dụng trong công thức được nêu Phụ lục A

Kết quả báo cáo là trung bình cộng của hai lần xác định, tính chính xác đến 0,1 % (khối lượng). Các kết quả thí nghiệm mô tả tiêu chun này được tính trạng thái "khô không khí". Tính kết quả những trạng thái khác được trình bày TCVN 318 (ISO 1170).

9  Độ chụm

9.1  Độ lp lại

Các kết quả ca phép xác định hai lần, tiến hành các thời đim khác nhau, trong cùng một phòng thí nghiệm, do cùng một người làm trên cùng một thiết bị, với những phn mẫu ly từ cùng một mẫu thử, không được chênh lệch nhau lớn hơn 0,05 % giá trị tuyệt đi.

9.2  Độ tái lập

Giá tr trung bình của các kết quả của phép xác định hai lần, thực hiện hai phòng thí nghiệm, với các phn mẫu đại diện lấy từ cùng một mẫu sau giai đoạn cuối cùng ca quá trình chun b mẫu, không được chênh lệch nhau hơn 0,1 % giá tr tuyệt đi, với mức độ tin cậy 95 %.

10  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm bao gm các phần sau:

a) sự nhận biết đầy đủ về mẫu thử;

b) phương pháp áp dụng - viện dẫn tiêu chun này [TCVN 175 (ISO 334)];

c) các kết qu và đơn v tính kết quả.

 

Phụ lục A

(tham khảo)

Nguồn gốc của các hệ số được sử dụng trong tính toán tại Điều 8

Trong phụ lục này, khi lượng nguyên tử tương đối và khối lượng phân t tương đối được biểu th bằng công thức hóa học trong du mc vuông. Các khi lượng nguyên tử tương đi nêu ở Bảng A.1 được sử dụng trong các phép tính toán.

Bảng A.1 - Khối lượng nguyên tử tương đối

Nguyên t

hiu

Khi lượng nguyên tử tương đi

Bari

Ba

137,33

Oxy

O

15,999

Kali

K

39,098

Lưu huỳnh

S

32,06

Khi lượng, tính bằng gam, ca bari sulfat tương đương với 25 ml dung dịch kali sulfat, xác định theo công thức (A.1):

 

(A.1)

trong đó  là nồng độ khối lượng ca dung dịch kali sulfat, tính bằng gam/lit.

Như vậy, hàm lượng lưu huỳnh, wS, của mu tính bằng phn trăm khi lượng xác đnh theo công thức (A.2)

 

(A.2)

trong đó:

m1

là khối lượng của phần mẫu th, tính bằng gam;

m2

là khi lượng bari sulfat thu được trong phép xác đnh, tính bằng gam;

m3

là khối lượng bari sulfat thu được trong phép thử trng, tính bằng gam;

Do đó

 

(A.3)

 

Tìm kiếm

Thông tin Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN175:2015
Loại văn bảnTiêu chuẩn Việt Nam
Số hiệuTCVN175:2015
Cơ quan ban hành
Người ký***
Lĩnh vựcTài nguyên - Môi trường
Ngày ban hành...
Ngày hiệu lực...
Ngày công báo...
Số công báoCòn hiệu lực
Tình trạng hiệu lựcKhông xác định
Cập nhật3 năm trước