TCVN 7987:2018 tiêu chuẩn về nhiên liệu khoáng rắn - flo tổng trong than

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 7987:2018

ISO 11724:2016

NHIÊN LIỆU KHOÁNG RẮN - XÁC ĐỊNH FLO TỔNG TRONG THAN, CỐC VÀ TRO BAY

Solid mineral fuels - Determination of total fluorine in coal, coke and fly ash

Lời nói đầu

TCVN 7987:2018 thay thế TCVN 7987:2008.

TCVN 7987:2018 hoàn toàn tương đương với ISO 11724:2016.

TCVN 7987:2018 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC27 Nhiên liệu khoáng rắn biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

NHIÊN LIỆU KHOÁNG RẮN - XÁC ĐỊNH FLO TỔNG TRONG THAN, CỐC VÀ TRO BAY

Solid mineral fuels - Determination of total fluorine in coal, coke and fly ash

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định flo tổng trong than, cốc và tro bay.

Phép xác định flo tổng này, không dùng để đánh giá lượng flo giải phóng ra môi trường khi sử dụng than và cặn tro.

2  Tài liệu viện dẫn

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

• TCVN 172 (ISO 589), Than đá - Xác định độ ẩm toàn phần.
• TCVN 4919 (ISO 687), Cốc - Xác định độ ẩm trong mẫu phân tích.
• TCVN 8620-2 (ISO 5068-2), Than nâu và than non - Xác định hàm lượng ẩm - Phương pháp khối lượng gián tiếp.
• TCVN 11152 (ISO 11722), Nhiên liệu khoáng rắn - Than đá-Xác định độ ẩm trong mẫu thử phân tích chung bằng phương pháp sấy trong dòng 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 tắc lấy mẫu - Phần 2: Chuẩn bị mẫu để xác định hàm lượng ẩm và để phân tích chung).
• ISO 13909-4 Hard coal and coke - Mechanical sampling - Part 4: Coal - Preparation of test samples (Than đá và cốc - Lấy mẫu cơ học - Phần 4: Than - Chuẩn bị mẫu thử).
• ISO 13909-6 Hard coal and coke - Mechanical sampling - Part 6: Coke - Preparation of test samples (Than đá và cốc - Lấy mẫu cơ học - Phần 6: Cốc - Chuẩn bị mẫu thử).

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Không có thuật ngữ và định nghĩa được liệt kê trong tiêu chuẩn này

4  Nguyên tắc

Trộn mẫu than, cốc hoặc tro bay với silica, và thủy phân nhiệt độ cao trong lò ống ở nhiệt độ khoảng 1 200 °C trong môi trường oxy và hơi nước. Hấp thụ hỗn hợp flo bay hơi bằng dung dịch phù hợp và tiến hành xác định bằng điện cực chọn lọc ion (ISE) hoặc kỹ thuật sắc ký khi ion (IC).

5  Thuốc thử

CẢNH BÁO Phải cẩn thận khi tiếp xúc với thuốc thử, vì nhiều thuốc thử có tính độc và ăn mòn.

Trong quá trình phân tích, nếu không có quy định khác, chỉ dùng thuốc thử loại tinh khiết phân tích và chi dùng nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương.

5.1 Silica cỡ hạt lớn nhất 75 µm, nung ở 1 000 °C trong 1 h.

CHÚ Ý Silica mịn có thể gây nguy hiểm đến sức khỏe con người nếu hít phải.

5.2 Dung dịch sử dụng cho phép đo lSE

5.2.1 Dung dịch flo tiêu chuẩn (1 g chứa 200 µg F)

a) Đối với phương pháp so sánh trực tiếp

Hòa tan 0,221 0 g ± 0,000 2 g natri florua đã sấy khô (110 °C trong 1 h) trong khoảng 400 ml nước chứa trong chai nhựa đã biết trước khối lượng, pha loãng bằng nước đến 500 g ± 0,5 g, và lắc đều.

b) Đối với phương pháp cho thêm chất phân tích

Hòa tan 0,221 0 g ± 0,000 2 g natri florua đã sấy khô (110 °C trong 1 h) trong chai nhựa đã biết trước khối lượng 150 ml nước và 100 g chất đệm (5.2.3). Pha loãng bằng nước đến 500 g ± 0,5 g, và lắc đều.

5.2.2 Dung dịch hấp thụ (0,025 mol/l NaOH)

Hòa tan 2,0 g natri hydroxit trong khoảng 500 ml nước. Chuyển vào chai nhựa đã biết trước khối lượng 2,5 L, pha loãng bằng nước đến 2 000 g, và lắc đều.

5.2.3 Chất đệm (pH 6,5)

Hòa tan 10,0 g kali nitrat, 5 g axit 1,2-cyclohexylenedinitrilotetraacetic (CDTA) và 115 g amoni acetat trong 350 ml nước. Điều chỉnh pH bằng axit acetic bằng đến 6,5. Pha loãng bằng nước đến 500 g, và lắc đều.

5.2.4 Dung dịch để bảo quản ISE florua

Cân 20 g nước, 20 g dung dịch hấp thụ (5.2.2) và 10 g chất đệm (5.2.3) cho vào lọ nhỏ bằng polystyren (5.2). Thêm khoảng 200 mg dung dịch flo tiêu chuẩn [5.2.1 a) hoặc 5.2.1 b)], và lắc đều.

5.3 Dung dịch sử dụng cho phép đo IC

5.3.1 Dung dịch flo tiêu chuẩn (1 g chứa 200 µg F)

Hòa tan 0,221 0 g ± 0,000 2 g natri florua đã sấy khô (110 °C trong 1h) trong khoảng 400 ml nước chứa trong chai nhựa, pha loãng bằng nước đến 500 g ± 0,5 g, và lắc đều.

5.3.2 Dung dịch hấp thụ sử dụng cho phép đo IC

Hòa tan 0,300 g natri hydro cacbonat và 1,120 g natri cacbonat trong khoảng 500 ml nước và pha loãng đến 2 L.

5.4 Oxy, nén.

6  Thiết bị, dụng cụ

6.1 Lọ nhỏ, được làm bằng thủy tinh hoặc polystyren, dung tích 10 ml đến 30 ml cố nắp bằng nhựa để lắp vừa khít.

6.2 Chai polypropylen hoặc lọ nhỏ polystyren, dung tích 125 ml, cổ rộng có nắp vặn.

6.3 Cân, có khả năng cân chính xác đến 0,000 1 g; cân có khả năng cân khoảng 200 g chính xác đến 0,001 g; cân có khả năng cân 600 g chính xác đến 0,01 g; và cân có khả năng cân 3 000 g chính xác đến 0,1 g.

6.4 Chai polyetylen để pha chế, dùng cho dung dịch flo tiêu chuẩn (5.2.1), dung dịch hấp thụ (5.2.2) và chất đệm (5.2.3).

6.5 Micropipet, có dung tích khác nhau, loại ít nhất là 1 ml.

Có thể sử dụng chai polyetylen 250 ml (5.4) phù hợp để phân chia lượng nhỏ thể tích dung dịch flo tiêu chuẩn (5.2.1).

6.6 Thiết bị cho phép thủy phân nhiệt độ cao trong lò nung dạng ống (xem Hình 1)

6.6.1 Máy phát hơi nước, bao gồm:

a) binh đáy tròn, dung tích 2 L;

b) vỏ gia nhiệt, dung tích 2 L;

c) ống chữ Y, bằng thủy tinh, đường kính 10 mm;

d) ống phân bổ oxy, độ xốp 0;

e) van, ba hướng và hai hướng.

6.6.2 Lò ống silica và các phụ tùng

Sử dụng các thiết bị tương đương như quy định trong ISO 351

a) Ống silica, làm bằng silica tinh khiết màu trắng đục (có đường kính ngoài 25 mm, đường kính trong 20 mm), chiều dài (loại điển hình 700 mm) phù hợp để sử dụng đối với từng lò riêng biệt (thông thường chiều dài xấp xỉ bằng 400 mm). Tốt nhất là, cuối đầu dẫn khi ra phải thu hẹp để lồng vào ống có đường kính khoảng 7 mm.

CHÚ THÍCH Cách khác là có thể dùng ống đốt có kết cấu chịu lửa không tương ứng với đặc tính ứng suất nhiệt cho hoạt động của phương pháp này.

b) Nút Silicon, có đường kính 20 mm, đặt ở vị trí cuối của đầu vào (và cuối đầu ra, nếu phù hợp) ống silica được mô tả tại a).

c) Thuyền đốt, làm bằng sứ cao nhôm không tráng men (kích thước khoảng 97 mm x 16 mm x 12 mm) nung ở 1 000 °C trong 1 h.

d) Vật đẩy silica và ống chữ T, gồm có thanh đẩy silica (có đường kính 5 mm và dài 500 mm) nung chảy một đầu để tạo mặt đĩa phẳng có đường kính từ 10 mm đến 12 mm, và một đầu bằng phụ từ tính nối với đầu kia bằng nhựa thông epoxy, ống chữ T (dài 500 mm) bao gồm thủy tinh borosilicat và ống silica a) được làm nhô ra 10 mm luồn qua nút b). Ngăn ống chữ T với máy phát hơi nước bằng van ba hướng [5.6.1 e)]. Sử dụng nam châm để di chuyển vật đẩy bên trong ống chữ T.

e) Lò nung, có khả năng đạt đến nhiệt độ ít nhất bằng 1 200 °C.

6.6.3 Bình hấp thụ: chai lọc khi Dreschel hoặc tương đương, dung tích 125 ml, có ống phân bố khi [6.6.1 d)] vừa khít với đĩa thủy tinh thiêu kết, kích thước lỗ từ 15 µm đến 40 µm đặt thẳng đứng 90 ° cách đỉnh khoảng 60 mm.

6.6.4 Thùng nước, loại phù hợp để chứa được bình hấp thụ.

6.7 Thiết bị đo ISE

6.7.1 Máy khuấy từ, dùng thanh khuấy polyetrafuoroethylen.

6.7.2 Điện cực: điện cực chọn lọc ion flo ở trạng thái rắn và điện cực so sánh.

Điện cực florua phải được làm bóng hàng ngày để kéo dài công suất tối ưu nhất. Điều này có thể đạt được bằng cách, ví dụ dùng bụi kim cương kích thước 0,25 mm, hoặc phun bụi nhôm lên vải đánh bóng và đánh bóng điện cực trong khoảng từ 30 s đến 60 s. Điện cực phải được bảo quản nơi khô ráo, ít nhất 30 min trước khi sử dụng và được chuẩn bị bằng cách nhúng vào dung dịch bảo quản (5.2.4).

6.7.3 Mini vôn kế, có thang đo 0,1 mV.

6.8 Thiết bị đo IC, được trang bị kèm theo bơm sắc ký khí, cột phân tách anion, detector dòng điện và máy tích phân.

Chú dẫn

Hình 1 - Biểu đồ về thiết bị thủy phân nhiệt độ cao

--- Nhấn nút TẢI VỀ hoặc XEM ONLINE để tham khảo đầy đủ nội dung của TCVN 7987:2018 ----