地震震级与能量的关系:煤形成原理

固体矿物燃料 — 煤中全汞的测定方法
1 范围
本标准规定了煤中全汞的测定方法。
2 引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有的标准均会被修改，对注有日期的标准，不能使用其本标准出版后修订的版本，但使用本标准的各方应探讨使用其最新版本的可能性，对没注日期的标准，应使用其最新的版本。
ISO 331,煤—分析试样中水分的测定方法—直接容量法
ISO565，试验筛—金属丝网，穿孔金属板，电冲孔—筛孔直径
ISO1015,褐煤—分析试样中水分的测定方法—直接容量法
ISO1170,煤和焦炭—分析基结果计算到不同的基
ISO 1928：1995 固体矿物燃料—氧弹量热法测定高位热值和计算低位热值
ISO1988:1975,硬煤—采样
ISO3696 分析试验室用水—规定和测定方法
ISO5068,褐煤—分析试样中水分的测定方法—间接容量法
ISO5069-2，褐煤—采样原理—第2部分：分析煤样和水分煤样的制备方法
ISO9411,固体矿物燃料—移动煤流采样原理—第1部分：煤
3 原理
试样在氧弹中燃烧，在燃烧过程中形成各种形态汞吸收在水中。用二氯化锡还原水中的各种形态汞并用无火焰冷原子吸光法测定。
注：据报道硼氢化锂作还原剂的效果比二氯化锡好；使用硼氢化锂作还原剂的实验室应证明还原效果与二氯化锡相同。
4 试剂
警告 — 在处理试剂时必须特别小心，因为有些试剂有毒和腐蚀性。
在分析过程中，除非特别说明，所使用的全部试剂为分析纯试剂，水用蒸馏水或相同质量的水。
4.1水，符合ISO3696规定的一级水要求。
4.2 氧气，无可燃物质，纯度大于99.5%。
4.3硝酸溶液（10%v/v），用水稀释100mL浓硝酸（相对密度1.42）至1L硝酸溶液中汞含量应低于0.1ug/L。
4.4 汞标准储备溶液，1000ug/mL，在5mL25%(V/V)的硝酸溶液中溶解1.0g高纯汞金属并稀释到1000mL。
注1 可以由商业的汞标准汞溶液配制汞标准储备溶液。
注2 也可使用高纯汞氧化物（大于99.9%），只是调整称样量。
4.5 汞标准溶液，0.1ug/mL，稀释5.0mL汞标准储备溶液（4.4）至500mL，再稀释10.0mL中间汞标准溶液至1L。
注 汞标准溶液应每天配制。
4.6高锰酸钾溶液，50g/L,在水中溶解5g高锰酸钾并稀释到100mL。
注 高锰酸钾溶液中汞含量应低于0.05ug/L。
4.7 盐酸羟胺溶液，15g/L在水中溶解1.5g并稀释到100mL。
注 盐酸羟胺溶液中汞含量应低于0.005ug/L。
4.8 二氯化锡还原剂溶液，100g/L，在45mL浓盐酸（相对密度1.19）溶解10g二水二氯化锡并小心稀释至100mL。
注1二氯化锡还原剂溶液中汞含量应低于0.01ug/L。
注2 见注1至8.2条关于使用流动注射技术。
5 仪器
5.1天平，能称准到0.mg。
5.2 氧弹，根据ISO1928:1995中的规定做的。点火丝是铂或铂—镍合金。制造氧弹的材料应不受燃烧过程或产物的影响。特别要求制造氧弹的材料应无汞。可以用稀硝酸（50ml，10%v/v）洗氧弹内表面，然后测定洗液中汞含量来证明。每个氧弹的洗液应该小于0.01ug。氧弹应设计成氧弹洗液能完全回收。
警告 由于测定过程中产生强酸，所以应检查氧弹的被腐蚀情况。
5.3 石英坩埚，与氧弹相配。
5.4 原子吸收分光光度计，带有无火焰冷蒸气汞吸收系统，有封闭循环系统或开口单通道系统构成。
6试样的制备
测试样品是根据ISO1988或ISO5069-2或ISO9411-1制备的一般分析试验煤样。
在开始测定前，充分混合空气干燥基煤样至少1min，最好用机械方式混合。
如果要计算其它基的结果（见第10条），在称取测试煤样后，再称取部分测试煤样，根据ISO331,ISO1015或ISO5068规定的步骤测定水分含量。
7 氧弹燃烧步骤
7.1 准备步骤
在使用氧弹前把氧弹（包括弹体，弹盖和电极）在10%的硝酸溶液中浸5min，然后用水洗干净，氧弹弹体的螺纹和密封圈用滤纸擦干净。每次测定都必须重复这一步把氧弹洗干净。
7.2 煤样燃烧
在预先燃烧过的坩埚中称取大约1g煤样（称准到0.1mg）。
用点火丝和点火棉线连接好点火系统。
在氧弹中加入10ml水并把氧弹连接好。充氧到3MP。把氧弹放入内筒装有2L水的量热仪中，然后点火，氧弹放在量热仪中10min。拿出氧弹并用滤纸擦干氧弹表面并使氧弹一直保持垂直，在不少于2min的时间把氧弹中气体放掉。
8 测试溶液的制备
打开氧弹，用水把氧弹内表面（包括坩埚）洗干净，收集氧弹中的洗液。
使用一次性的注射器把氧弹中所有洗液转移到有10ml10%硝酸溶液（4.3）的100ml容量瓶中，用水洗氧弹并把洗液转移到容量瓶中。加入0.5mL高锰酸钾溶液(4.6),摇匀。用水稀释到刻度。
按照上面的步骤，但没有煤样制备空白溶液。
注1 如果氧弹规定不能用1g煤样，应称取少量煤样。
注2 使用一次性的注射器转移氧弹洗液很重要因为在一些量热仪中，氧弹密封圈是汞污染的来源（污染氧弹体上的螺纹）。在一些情况下氧弹洗液被溅出，由于洗液和氧弹体上的螺纹接触能产生相当大的汞污染。对一些类型量热仪，如果没有发现汞污染，可以不使用一次性的注射器。在每次分析可用测量空白的含量来证明是否受污染。
9原子吸收分析
9.1 标准校正曲线
用移液管吸取3.0，5.0，10.0mL0.1ug/L汞标准溶液（4.6）于100mL容量瓶中，加入10ml10%硝酸溶液（4.3）并用水稀释到刻度，配制3.0，5.0，10.0ug/L基体配备的汞标准溶液，加入几滴高锰酸钾溶液稳定溶液直到高锰酸钾颜色保持60s。
根据8.2条测量基体配备的汞标准溶液的吸光度，作基体配备的汞标准溶液吸光度对浓度的标准曲线图，从图中查出试样中汞含量。
注 也可使用标准加入法测量试样中汞含量。
9.2 分析步骤
根据9.1条制备标准校正溶液，根据7.2条制备的测试溶液和空白溶液均按照下面的方法处理：
把制备的溶液转移到无汞容器中，在水浴或加热孔保持90℃条件下加热60min。冷却。
把制备溶液转移到反应器中，加入5mL盐酸羟胺溶液（4.7），当高锰酸钾溶液颜色褪去，等30s后加入5mL二氯化锡还原剂（4.8）。
注1 由于仪器的不同所以不能给出具体的操作步骤。根据所使用的仪器可能要使用整个溶液或分取部分溶液来还原。不管使用那种方法，测试溶液，空白溶液和标准溶液按相同的方法处理。
立即把反应器和无火焰冷原子原子吸光光度计（5.4）连上，测定汞含量。
根据测试溶液和空白溶液的吸光度从标准校正曲线中查出它们的浓度ug/l。
注2 使用试剂自动到仪器的流动注射法能提高还原过程。经验表明使用1%（m/v）二水二氯化锡的3%（v/v）盐酸溶液适合流动注射法。
注3 也可使用标准加入法测量试样中汞含量。

10 结果表达
用下式计算煤中汞含量（用ug/g表示）C：

式中：Ct—测试溶液中汞含量，ug/L;
Cb—空白溶液中汞含量，ug/L;
m—分析试样质量，g。
11精密度
11.1 重复性限
在同一实验室，由同一操作者，用同一设备，对同一试样所取代表性的两份试样在不同时间测定所得的结果之差的绝对值不超过表4规定值。
11.2 再现性临界差
在两个实验室，对同一试样的最后缩分阶段所取代表性的两份试样，进行重复测定所得结果平均值之差的绝对值（在95%的置信水平）不超过表1规定值。

表1—测定方法精密度
测定结果最大允许差
（计算到相同的水分基）
重复性限 再现性临界差
汞含量(ug/g) 0.02(绝对值) 还没有确定

12 试验报告
试验报告应包括下列信息：
a) 试验样品的状态；
b) 所用方法的标准号；
c) 测试的时间；
d) 分析结果的表达方式；
e) 试验中注意到的任何不正常现象；
f) 任何未包括在本标准中的操作或认为是随意的操作