实验七 煤中硫的测定.pdf

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 + N2 •
2SO2 + O2 + 2Na2CO3 2Na2SO4 + 2CO2 •
SO3 + Na2CO3 Na2SO4 + 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 + Na2CO3 Na2SO4 + MeCO3
生成的 MeCO3 是不溶于水的,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 + Ba BaSO4 ¯
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); []
2 盐酸溶液(1+1); []
3 氯化钡溶液(100 g/L); []
4 甲基橙指示剂(2 g/L); []
5 硝酸银溶液(10 g/L)。[]
四、测定方法
精确称取煤样(粒度应小干 )1g,精确至 ,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