CN108802156A - 测定煤中碘含量的测定方法 - Google Patents

测定煤中碘含量的测定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108802156A
CN108802156A CN201810608744.XA CN201810608744A CN108802156A CN 108802156 A CN108802156 A CN 108802156A CN 201810608744 A CN201810608744 A CN 201810608744A CN 108802156 A CN108802156 A CN 108802156A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coal
iodine
mol
content
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810608744.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108802156B (zh
Inventor
杨硕
王国峰
马瑞
高宇
夏永放
胡梓昂
孔庆禄
雷国庆
王红椋
齐庆杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang Institute of Engineering
Original Assignee
Shenyang Institute of Engineering
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang Institute of Engineering filed Critical Shenyang Institute of Engineering
Priority to CN201810608744.XA priority Critical patent/CN108802156B/zh
Publication of CN108802156A publication Critical patent/CN108802156A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108802156B publication Critical patent/CN108802156B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416—Systems

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种测定煤中碘含量的测定方法，首先绘制I‑浓度对数值和响应电位的标准曲线，然后对分析煤样高温水解，通过控制分析煤样高温水解预处理的温度和时间、水蒸气和氧气流量，从而使分析煤样中的碘充分解耦至烟气中，并被吸收液吸收，得到待测液；再测试待测液的响应电位，计算分析煤样中碘的含量。本发明与其它测定方法相比，具有经济、操作简便和仪器相对简单的优点，且测试准确度高、稳定性好，能够满足煤中碘含量的测定，测定方法可行且测试结果可满足精度要求，因而能广泛用于煤和其他地质样品中碘含量的日常分析。

Description

测定煤中碘含量的测定方法
技术领域
本发明涉及煤样检测领域，尤其是一种测定煤中碘含量的测定方法。
背景技术
燃煤所造成的大气污染是人类共同面临的难题，也成为周边国家和地区对我国环境问题关注的热点。人为卤族元素很重要的来源之一便是化石燃料的燃烧。其中，煤中痕量元素碘是一种环境敏感性有害元素，燃煤引起的碘污染已影响和参与了碘环境迁移转化的各个环节和整个过程，并改变着全球碘的自然循环状况。近期研究表明，煤燃烧过程中释放进入大气的碘与城市大气臭氧、活性自由基、碳氢化合物和氮氧化物发生复杂的大气光化学反应、自由基反应以及均相、非均相反应。同时，活性I原子和IO自由基能通过多种途径破坏对流层中的臭氧，并对对流层大气化学有着深远影响。因此，煤中碘含量的准确测定是研究煤中碘的环境地球化学特征和煤燃烧过程中碘污染物迁移、转化规律的基础性工作。目前，国内外学者针对煤中碘含量准确测定方法的***研究较少，现有研究中涉及的方法按操作过程可分为两个阶段：前期处理阶段(包括：灰化法、水蒸汽蒸馏法、碱熔法、氧弹燃烧法、高温热水解法、微波辐射密闭溶样处理法、微波辐射诱导燃烧法)；后处理阶段(离子色谱法、电感耦合等离子体质谱法、X射线荧光光谱法、离子选择电极法、中子活化分析分析法)。但上述测试方法由于测试仪器昂贵、测试样品预处理及后处理步骤繁琐等问题，实际应用并不广泛。因此，亟需开发一种简易，操作简单，易于推广的煤中碘含量的准确测定方法以便用于煤中碘的环境地球化学基础研究。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种测定煤中碘含量的测定方法，具有经济、操作简便和仪器相对简单的优点，且测试准确度高、稳定性好，能够满足煤中碘含量的测定，测定方法可行且测试结果满足精度要求。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种测定煤中碘含量的测定方法，包括以下步骤：
a)绘制标准曲线：
称取碘化钠加入去离子水溶解，配制I-浓度分别为1×10-4mol/L、2×10-4mol/L、4×10-4mol/L、6×10-4mol/L、8×10-4mol/L、10×10-4mol/L、20×10-4mol/L、40×10-4mol/L、60×10-4mol/L、100×10-4mol/L的标准溶液，并***碘离子选择电极和参比电极对各浓度的标准溶液电位进行测定，最后以每种浓度标准溶液的响应电位为纵坐标，相应的标准溶液I-浓度对数值为横坐标，并对测试数据进行线性拟合，得到I-浓度对数值和响应电位的标准曲线：
式中：E代表响应电位，mv；为待测I-浓度，mol/L；S/n为标准曲线斜率；k为标准曲线截距。为接液电位，mv；为指示电极标准电极电位，mv；为参比电极电位，mv；为被测试离子的活度系数；n+为在电极上的电子转移系数；
b)分析煤样高温水解：
称取煤样并破碎，干燥后磨至100目，缩分后干燥得到分析煤样储存备用；取将0.5g目数小于100目的分析煤样与0.5g粒径为0.5～1mm的石英砂在燃烧舟中混合，得到混合物；将混合物放入石英管内，并***进样推棒；将燃烧舟推入加热炉中的不同加热段进行加热处理，使得混合物依次在温度为300℃、600℃、800℃的加热段下停留5min，再在温度为1400～1500℃加热处理10～20min，整个加热处理过程中，通入流量为0.15～0.20L/min的氧气和0.5～1.0L/min的水蒸气；加热炉一侧设置有两个串联连接的吸收瓶，吸收瓶内装有吸收液；分析煤样处理完成后，停止通入氧气和水蒸汽，取下吸收瓶，用去离子水冲洗吸收瓶及导气管，将冲洗液与最终的吸收液混合，得到混合液，将混合液定容，得到分析液；并将热处理后的煤灰用去离子水浸泡、过滤，得到底渣浸泡液；
c)测试待测液响应电位：
将步骤b)得到的分析液和底渣浸泡液混合，向混合液中滴入2滴质量浓度为0.1％的百里香酚兰指示剂，用H2SO4和NaOH调节溶液变黄，加入缓冲液使混合溶液PH至5～6，定容至200mL得到待测液，将待测溶液放置30min后，***碘离子选择电极和参比电极，待电位稳定后记录下响应电位E；
d)分析计算：
将上述测得的响应电位E代入(1)式中换算出待测液中I-的浓度，再根据(2)式计算分析煤样中碘的含量M；
式中，M为分析煤样中碘的析出量，μg/g；为待测液中I-的浓度，mol/L；m为分析煤样称取质量，g。
优选地，所述碘离子选择电极的型号为PI-1，所述参比电级为双液接饱和甘汞电极；测定所述标准溶液的电位时，所述标准溶液的环境温度控制在25℃。
优选地，所述碘离子选择电极使用前，在10-3mol/L碘化钠溶液中浸泡1～2h，所述参比电极使用前，浸泡于盐桥溶液中0.5h；浸泡后的所述碘离子选择电极与所述参比电极用去离子水清洗至空白电位值至+150～+170mv。
优选地，所述盐桥溶液中包括琼脂、氯化钾和蒸馏水；所述琼脂、所述氯化钾和所述蒸馏水的质量比为1.5：10：30。
优选地，所述碘离子选择电极的外表面覆有晶体膜；
所述晶体膜中包括碘化银、硫化银、二胺三缩水杨醛、聚二甲基硅氧烷、三元乙丙橡胶和三甲基六亚甲基二胺。
优选地，所述缓冲液包括柠檬酸钠、硝酸钾和蒸馏水，所述柠檬酸钠、所述硝酸钾和所述蒸馏水的质量比为29.4：10.11：100。
优选地，所述吸收液为0.1molNaOH溶液。
本发明提供了一种测定煤中碘含量的测定方法，首先绘制I-浓度对数值和响应电位的标准曲线，然后对煤样高温水解，通过控制煤样高温水解预处理的温度和时间、水蒸气和氧气流量，从而使煤样中的碘充分解耦至烟气中，并被吸收液吸收，得到待测液；再测试待测液的响应电位，计算分析煤样中碘的含量。本发明与其它测定方法相比，具有经济、操作简便和仪器相对简单的优点，且测试准确度高、稳定性好，能够满足煤中碘含量的测定，测定方法可行且测试结果可满足精度要求，因而能广泛用于煤和其他地质样品中碘含量的日常分析。
附图说明
图1为标准溶液的标准曲线图；
图2为分析煤样高温水解装置图。
图中：
1、抽气泵；2、流量计；3、干燥器；4、吸收瓶、5、燃烧舟；6、加热炉；7、加热管；8、热电偶；9、氮/氧气引流管；10、高温水蒸气发生器；11、温控仪。
具体实施方式
本发明提供的一种测定煤中碘含量的测定方法，包括以下步骤：
a)绘制标准曲线：
称取碘化钠加入去离子水溶解，配制I-浓度分别为1×10-4mol/L、2×10-4mol/L、4×10-4mol/L、6×10-4mol/L、8×10-4mol/L、10×10-4mol/L、20×10-4mol/L、40×10-4mol/L、60×10-4mol/L、100×10-4mol/L的标准溶液，并***碘离子选择电极和参比电极对各浓度的标准溶液电位进行测定，最后以每种浓度标准溶液的响应电位为纵坐标，相应的标准溶液I-浓度对数值为横坐标，并对测试数据进行线性拟合，得到I-浓度对数值和响应电位的标准曲线：
式中：E代表响应电位，mv；为待测I-浓度，mol/L；S/n为标准曲线斜率；k为标准曲线截距。为接液电位，mv；为指示电极标准电极电位，mv；为参比电极电位，mv；为被测试离子的活度系数；n+为在电极上的电子转移系数；
b)分析煤样高温水解：
称取煤样并破碎，干燥后磨至100目，缩分后干燥得到分析煤样储存备用；取将0.5g目数小于100目的分析煤样与0.5g粒径为0.5～1mm的石英砂在燃烧舟中混合，得到混合物；将混合物放入石英管内，并***进样推棒；将燃烧舟推入加热炉中的不同加热段进行加热处理，使得混合物依次在温度为300℃、600℃、800℃的加热段下停留5min，再在温度为1400～1500℃加热处理10～20min，整个加热处理过程中，通入流量为0.15～0.20L/min的氧气和0.5～1.0L/min的水蒸气；加热炉一侧设置有两个串联连接的吸收瓶，吸收瓶内装有吸收液；分析煤样处理完成后，停止通入氧气和水蒸汽，取下吸收瓶，用去离子水冲洗吸收瓶及导气管，将冲洗液与最终的吸收液混合，得到混合液，将混合液定容，得到分析液；并将热处理后的煤灰用去离子水浸泡、过滤，得到底渣浸泡液；
c)测试待测液响应电位：
将步骤b)得到的分析液和底渣浸泡液混合，向混合液中滴入2滴质量浓度为0.1％的百里香酚兰指示剂，用H2SO4和NaOH调节溶液变黄，加入缓冲液使混合溶液PH至5～6，定容至200mL得到待测液，将待测溶液放置30min后，***碘离子选择电极和参比电极，待电位稳定后记录下响应电位E；
d)分析计算：将上述测得的响应电位E代入(1)式中换算出待测液中I-的浓度，再根据(2)式计算分析煤样中碘的含量M；
式中，M为分析煤样中碘的析出量，μg/g；为吸收液中I-的浓度，mol/L；m为分析煤样称取质量，g。
上述技术方案中，首先绘制I-浓度对数值和响应电位的标准曲线，然后对分析煤样高温水解，通过控制分析煤样高温水解预处理的温度和时间、水蒸气和氧气流量，从而使分析煤样中的碘充分解耦至烟气中，并被吸收液吸收，得到待测液；再测试待测液的响应电位，计算分析煤样中碘的含量。本发明与其它测定方法相比，具有经济、操作简便和仪器相对简单的优点，且测试准确度高、稳定性好，能够满足煤中碘含量的测定，测定方法可行且测试结果可满足精度要求，因而能广泛用于煤和其他地质样品中碘含量的日常分析。
需要说明的是，对分析煤样和石英砂混合物进行阶段性加热，能够有效地将分析煤样中的碘解耦出来。
氧气流量控制为0.15～0.20L/min，水蒸气流量控制为0.5～1.0L/min，能够提高分析煤样中碘含量的测试准确度。需要说明的是，当氧气流量低于0.15L/min，反应温度偏低，使得碘含量测试结果偏低；当氧气流量高于0.2L/min，使得温度偏高，使得分析煤样中解耦的I-会被氧化为其他价态自由基IO2和I2O，从而导致测试结果偏低。
本发明中控制水蒸气流量为0.5～1.0L/min，当水蒸气流量低于0.5L/min，分析煤样中碘解耦不充分，分解产生的主要碘化物含量偏低，导致碘含量测试结果偏低；而当水蒸气流量大于1.0L/min时，反应温度下降，导致碘含量测试结果偏低。
在本发明的实施例中，碘离子选择电极的型号为PI-1，参比电级为双液接饱和甘汞电极；测定标准溶液的电位时，标准溶液的环境温度控制在25℃。
在本发明的实施例中，为了提高碘离子选择电极和参比电极测试响应电位的准确性和灵敏度，在10-3mol/L碘化钠溶液中浸泡1～2h，参比电极使用前，浸泡于盐桥溶液中0.5h；浸泡后的碘离子选择电极与参比电极用去离子水清洗至空白电位值至+150～+170mv。
在本发明的实施例中，盐桥溶液中包括琼脂、氯化钾和蒸馏水；琼脂、氯化钾和蒸馏水的质量比为1.5：10：30。
在本发明的实施例中，碘离子选择电极的外表面覆有晶体膜；晶体膜中包括碘化银、二胺三缩水杨醛、聚二甲基硅氧烷、三元乙丙橡胶和三甲基六亚甲基二胺。在其他实施例中，氯化银、氯化钠、二胺三缩水杨醛、聚二甲基硅氧烷、三元乙丙橡胶和三甲基六亚甲基二胺的质量比为(0.1～0.2)：(0.03～0.05)：(0.2～0.4)：(2～3)：(0.5～0.8)：(0.05～0.1)；上述中晶体膜能够使得碘离子选择电极内部传导的离子通路更通畅，提高了碘离子选择性电极的测量范围、响应速度、准确度、稳定性、内阻和寿命等综合性能。
在本发明的实施例中，缓冲液包括柠檬酸钠、硝酸钾和蒸馏水，柠檬酸钠、硝酸钾和蒸馏水的质量比为29.4：10.11：100；上述中，缓冲液一方面用于调节待测液的pH值，另一方面还能够提高待测液中的离子强度。
在本发明的实施例中，吸收液为0.1mol NaOH溶液。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种测定煤中碘含量的测定方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
下述4个实施例中，加热炉型号为ST-1；碘离子选择电极型号为PI-1，其表面覆有晶体膜；磁力搅拌器型号为上海雷磁控温磁力搅拌器JB-1(1B)。
实施例中使用的化学药品中氢氧化钠是优级纯；硫酸是优级纯；碘化钠是优级纯；氧气纯度99％以上；去离子水电阻率大于3MΩ/cm。
实施例中的煤样为兖州的烟煤，煤样破碎研磨至100目得到分析煤样，装于广口瓶(磨口)中密封保存、备用。
实施例1
一种测定煤中碘含量的测定方法，包括以下步骤：
a)绘制标准曲线：
将优级纯碘化钠在120℃条件下干燥2h，称取碘化钠加入去离子水溶解，配制I-浓度分别为1×10-4mol/L、2×10-4mol/L、4×10-4mol/L、6×10-4mol/L、8×10-4mol/L、10×10- 4mol/L、20×10-4mol/L、40×10-4mol/L、60×10-4mol/L、100×10-4mol/L的标准溶液；
用浓度为10-3mol/L的碘化钠溶液将碘离子选择电级活化1h，参比电级使用前，接液端浸泡于盐桥溶液中活化30min。浸泡后的碘离子选择电极与参比电极用去离子水清洗至空白电位值至+160mv；
将上述配制好的标准溶液的温度控制在25℃，并依次置于JB-1(1B)型磁力搅拌器上，搅拌2min后，***碘离子选择电极和参比电极，对各浓度标准溶液的电位进行测定，测试过程中保持电极***深度和搅拌速度一致，当离子计显示电位稳定3min时，记录其响应电位E，以各种I-浓度标准溶液的响应电位为纵坐标，相应的标准溶液I-浓度对数值为横坐标，得到I-浓度对数值和响应电位的线性拟合曲线，如图1所示；
其中式中：E代表响应电位，mv；为待测I-浓度，mol/L；S/n为标准曲线斜率；k为标准曲线截距；其中图1中k为-257.19，S/n为-71.59；
b)分析煤样高温水解：
如图2所示安装煤样高温水解装置，连接好电路、气路和冷凝水，分别在两个吸收瓶内加入50mL、0.1mol NaOH吸收液，打开高温水蒸气发生器和氧气进气开关，将加热炉升温，检验装置气密性，如果吸收瓶中有气泡，则气密性良好；
称取煤样并破碎，干燥后磨至100目，缩分后干燥得到分析煤样储存备用；取将0.5g目数小于100的分析煤样与0.5g粒径为0.5～1mm的石英砂在燃烧舟中混合，得到混合物；将混合物放入石英管内，并***进样推棒；将燃烧舟推入加热炉中的不同加热段进行加热处理，使得混合物依次在温度为300℃、600℃、800℃的加热段下停留5min，再在温度为1450℃加热处理15min，整个加热处理过程中，通入流量为0.20L/min的氧气和0.1L/min的水蒸气；加热炉一侧设置有两个串联连接的吸收瓶，吸收瓶内装有吸收液；分析煤样处理完成后，停止通入氧气和水蒸汽，取下吸收瓶，用去离子水冲洗吸收瓶及导气管，将冲洗液与最终的吸收液混合，得到混合液，将混合液定容，得到分析液；并将热处理后的煤灰用去离子水浸泡、过滤，得到底渣浸泡液；
c)测试待测液响应电位：
将步骤b)得到的分析液和底渣浸泡液混合得到混合液，向混合液中滴入2滴质量浓度为0.1％的百里香酚兰指示剂，用H2SO4和NaOH调节溶液变黄，加入缓冲液使混合溶液PH至5，定容至200mL得到待测液，将待测溶液放置30min后，***碘离子选择电极和参比电极，待电位稳定后记录下响应电位E；
碘离子选择电极表面覆有的晶体膜中包括质量比为0.1：0.05：0.4：2：0.6：0.1的碘化银、硫化银、二胺三缩水杨醛、聚二甲基硅氧烷、三元乙丙橡胶和三甲基六亚甲基二胺；参比电级为双液接饱和甘汞电极(Hg|Hg2I2(s)|NaI)；
d)分析计算：将上述测得的响应电位E代入(1)式中换算出待测液中I-的浓度，再根据(2)式计算煤中碘的含量M；
式中，M为分析煤样中碘的析出量，μg/g；为吸收液中I-的浓度，mol/L；m为分析煤样称取质量，g。
实验结果：根据图1得到标准溶液拟合曲线换算出待测液中I-的浓度，再根据(2)式计算出煤中碘的含量为6.28μg·g-1。
实施例2
一种测定煤中碘含量的测定方法，包括以下步骤：
a)绘制标准曲线：
将优级纯碘化钠在120℃条件下干燥2h，称取碘化钠加入去离子水溶解，配制I-浓度分别为1×10-4mol/L、2×10-4mol/L、4×10-4mol/L、6×10-4mol/L、8×10-4mol/L、10×10- 4mol/L、20×10-4mol/L、40×10-4mol/L、60×10-4mol/L、100×10-4mol/L的标准溶液；
用浓度为10-3mol/L的碘化钠溶液将碘离子选择电级活化1h，参比电级使用前，接液端浸泡于盐桥溶液中活化30min。浸泡后的碘离子选择电极与参比电极用去离子水清洗至空白电位值至+170mv；
将上述配制好的标准溶液的温度控制在25℃，并依次置于JB-1(1B)型磁力搅拌器上，搅拌2min后，***碘离子选择电极和参比电极，对各浓度标准溶液的电位进行测定，测试过程中保持电极***深度和搅拌速度一致，当离子计显示电位稳定3min时，记录其响应电位E，以各种I-浓度标准溶液的响应电位为纵坐标，相应的标准溶液I-浓度对数值为横坐标，得到I-浓度对数值和响应电位的线性拟合曲线，如图1所示；
其中式中：E代表响应电位，mv；为待测I-浓度，mol/L；S/n为标准曲线斜率；k为标准曲线截距；其中图1中k为-257.19，S/n为-71.59。
b)分析煤样高温水解：
如图2所示安装煤样高温水解装置，连接好电路、气路和冷凝水，分别在吸收瓶4内加入50mL、0.1mol NaOH吸收液，打开高温水蒸气发生器11和氧气进气开关，将加热炉升温，检验装置气密性，如果吸收瓶中有气泡，则气密性良好；
称取煤样并破碎，干燥后磨至100目，缩分后干燥得到分析煤样储存备用；取将0.5g目数小于100目的分析煤样与0.5g粒径为0.5～1mm的石英砂在燃烧舟中混合，得到混合物；将混合物放入石英管内，并***进样推棒；将燃烧舟推入加热炉中的不同加热段进行加热处理，使得混合物依次在温度为300℃、600℃、800℃的加热段下停留5min，再在温度为1400℃加热处理20min，整个加热处理过程中，通入流量为0.15L/min的氧气和0.5L/min的水蒸气；加热炉一侧设置有两个串联连接的吸收瓶，吸收瓶内装有吸收液；分析煤样处理完成后，停止通入氧气和水蒸汽，取下吸收瓶，用去离子水冲洗吸收瓶及导气管，将冲洗液与最终的吸收液混合，得到混合液，将混合液定容，得到分析液；并将热处理后的煤灰用去离子水浸泡、过滤，得到底渣浸泡液；
c)测试待测液响应电位：
将步骤b)得到的分析液和底渣浸泡液混合得到混合液，向混合液中滴入2滴质量浓度为0.1％的百里香酚兰指示剂，用H2SO4和NaOH调节溶液变黄，加入缓冲液使混合溶液PH至6，定容至200mL得到待测液，将待测溶液放置30min后，***碘离子选择电极和参比电极，待电位稳定后记录下响应电位E；
碘离子选择电极表面覆有的晶体膜中包括质量比为0.2：0.03：0.2：3：0.8：0.05的碘化银、硫化银、二胺三缩水杨醛、聚二甲基硅氧烷、三元乙丙橡胶和三甲基六亚甲基二胺；参比电级为双液接饱和甘汞电极(Hg|Hg2I2(s)|NaI)。
d)分析计算：将上述测得的响应电位E代入(1)式中换算出待测液中I-的浓度，再根据(2)式计算煤中碘的含量M；
式中，M为分析煤样中碘的析出量，μg/g；为吸收液中I-的浓度，mol/L；m为分析煤样称取质量，g。
实验结果：根据图1得到标准溶液拟合曲线换算出待测液中I-的浓度，再根据(2)式计算出煤中碘的含量为6.13μg·g-1。
实施例3
一种测定煤中碘含量的测定方法，包括以下步骤：
a)绘制标准曲线：
将优级纯碘化钠在120℃条件下干燥2h，称取碘化钠加入去离子水溶解，配制I-浓度分别为1×10-4mol/L、2×10-4mol/L、4×10-4mol/L、6×10-4mol/L、8×10-4mol/L、10×10- 4mol/L、20×10-4mol/L、40×10-4mol/L、60×10-4mol/L、100×10-4mol/L的标准溶液；
用浓度为10-3mol/L的碘化钠溶液将碘离子选择电级活化1h，参比电级使用前，接液端浸泡于盐桥溶液中活化30min。浸泡后的碘离子选择电极与参比电极用去离子水清洗至空白电位值至+170mv；
将上述配制好的标准溶液的温度控制在25℃，并依次置于JB-1(1B)型磁力搅拌器上，搅拌2min后，***碘离子选择电极和参比电极，对各浓度标准溶液的电位进行测定，测试过程中保持电极***深度和搅拌速度一致，当离子计显示电位稳定3min时，记录其响应电位E，以各种I-浓度标准溶液的响应电位为纵坐标，相应的标准溶液I-浓度对数值为横坐标，得到I-浓度对数值和响应电位的线性拟合曲线，如图所示1所示；
其中式中：E代表响应电位，mv；为待测I-浓度，mol/L；S/n为标准曲线斜率；k为标准曲线截距；其中图1中k为-257.19，S/n为-71.59。
b)分析煤样高温水解：
如图2所示安装煤样高温水解装置，连接好电路、气路和冷凝水，分别在吸收瓶4内加入50mL、0.1molNaOH吸收液，打开高温水蒸气发生器11和氧气进气开关，将加热炉升温，检验装置气密性，如果吸收瓶中有气泡，则气密性良好；
称取煤样并破碎，干燥后磨至100目，缩分后干燥得到分析煤样储存备用；取将0.5g目数小于100的分析煤样与0.5g粒径为0.5～1mm的石英砂在燃烧舟中混合，得到混合物；将混合物放入石英管内，并***进样推棒；将燃烧舟推入加热炉中的不同加热段进行加热处理，使得混合物依次在温度为300℃、600℃、800℃的加热段下停留5min，再在温度为1500℃加热处理10min，整个加热处理过程中，通入流量为0.18L/min的氧气和0.8L/min的水蒸气；加热炉一侧设置有两个串联连接的吸收瓶，吸收瓶内装有吸收液；分析煤样处理完成后，停止通入氧气和水蒸汽，取下吸收瓶，用去离子水冲洗吸收瓶及导气管，将冲洗液与最终的吸收液混合，得到混合液，将混合液定容，得到分析液；并将热处理后的煤灰用去离子水浸泡、过滤，得到底渣浸泡液；
c)测试待测液响应电位：
将步骤b)得到的分析液和底渣浸泡液混合得到混合液，向混合液中滴入2滴质量浓度为0.1％的百里香酚兰指示剂，用H2SO4和NaOH调节溶液变黄，加入缓冲液使混合溶液PH至5，定容至200mL得到待测液，将待测溶液放置30min后，***碘离子选择电极和参比电极，待电位稳定后记录下响应电位E；
碘离子选择电极表面覆有的晶体膜中包括质量比为0.15：0.04：0.3：(2～3)：0.5：0.08的碘化银、硫化银、二胺三缩水杨醛、聚二甲基硅氧烷、三元乙丙橡胶和三甲基六亚甲基二胺；参比电级为双液接饱和甘汞电极(Hg|Hg2I2(s)|NaI)；
d)分析计算：将上述测得的响应电位E代入(1)式中换算出待测液中I-的浓度，再根据(2)式计算煤中碘的含量M；
式中，M为分析煤样中碘的析出量，μg/g；为吸收液中I-的浓度，mol/L；m为分析煤样称取质量，g。
实验结果：根据图1得到标准溶液拟合曲线换算出待测液中I-的浓度，再根据(2)式计算出煤中碘的含量为6.17μg·g-1。
实施例4
与实施例1～3相同的实验方法(除将煤样改为土壤标准样，其他条件不变)对土壤标准样GBW07406(GSS-6)(碘含量6.0±0.5μg·g-1)中的碘含量进行测定，多次测试土壤标准样中碘含量测定结果介于5.73～6.37μg·g-1之间，测试结果均在标准物质规定的误差限内。同时，标准土壤样品燃烧水解后解耦碘含量占样品总碘含量的87.9％，高温水解较为完全。说明此方法用于煤中碘含量的测定可行且测试结果可满足精度要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种测定煤中碘含量的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)绘制标准曲线：
称取碘化钠加入去离子水溶解，配制I-浓度分别为1×10-4mol/L、2×10-4mol/L、4×10- 4mol/L、6×10-4mol/L、8×10-4mol/L、10×10-4mol/L、20×10-4mol/L、40×10-4mol/L、60×10-4mol/L、100×10-4mol/L的标准溶液，并***碘离子选择电极和参比电极对各浓度的标准溶液电位进行测定，最后以每种浓度标准溶液的响应电位为纵坐标，相应的标准溶液I-浓度对数值为横坐标，并对测试数据进行线性拟合，得到I-浓度对数值和响应电位的标准曲线：
式中：E代表响应电位，mv；为待测I-浓度，mol/L；S/n为标准曲线斜率；k为标准曲线截距。为接液电位，mv；为指示电极标准电极电位，mv；为参比电极电位，mv；为被测试离子的活度系数；n+为在电极上的电子转移系数；
b)分析煤样高温水解：
称取煤样并破碎，干燥后磨至100目，缩分后干燥得到分析煤样储存备用；取将0.5g目数小于100目的分析煤样与0.5g粒径为0.5～1mm的石英砂在燃烧舟中混合，得到混合物；将混合物放入石英管内，并***进样推棒；将燃烧舟推入加热炉中的不同加热段进行加热处理，使得混合物依次在温度为300℃、600℃、800℃的加热段下停留5min，再在温度为1400～1500℃加热处理10～20min，整个加热处理过程中，通入流量为0.15～0.20L/min的氧气和0.5～1.0L/min的水蒸气；加热炉一侧设置有两个串联连接的吸收瓶，吸收瓶内装有吸收液；分析煤样处理完成后，停止通入氧气和水蒸汽，取下吸收瓶，用去离子水冲洗吸收瓶及导气管，将冲洗液与最终的吸收液混合，得到混合液，将混合液定容，得到分析液；并将热处理后的煤灰用去离子水浸泡、过滤，得到底渣浸泡液；
c)测试待测液响应电位：
将步骤b)得到的分析液和底渣浸泡液混合，向混合液中滴入2滴质量浓度为0.1％的百里香酚兰指示剂，用H2SO4和NaOH调节溶液变黄，加入缓冲液使混合溶液PH至5～6，定容至200mL得到待测液，将待测溶液放置30min后，***碘离子选择电极和参比电极，待电位稳定后记录下响应电位E；
d)分析计算：
将上述测得的响应电位E代入(1)式中换算出待测液中I-的浓度，再根据(2)式计算分析煤样中碘的含量M；
式中，M为分析煤样中碘的析出量，μg/g；为待测液中I-的浓度，mol/L；m为分析煤样称取质量，g。
2.如权利要求1所述的测定煤中碘含量的测定方法，其特征在于，所述碘离子选择电极的型号为PI-1，所述参比电级为双液接饱和甘汞电极；测定所述标准溶液的电位时，所述标准溶液的环境温度控制在25℃。
3.如权利要求1所述的测定煤中碘含量的测定方法，其特征在于，所述碘离子选择电极使用前，在10-3mol/L碘化钠溶液中浸泡1～2h，所述参比电极使用前，浸泡于盐桥溶液中0.5h；浸泡后的所述碘离子选择电极与所述参比电极用去离子水清洗至空白电位值至+150～+170mv。
4.如权利要求3所述的测定煤中碘含量的测定方法，其特征在于，所述盐桥溶液中包括琼脂、氯化钾和蒸馏水；所述琼脂、所述氯化钾和所述蒸馏水的质量比为1.5：10：30。
5.如权利要求1所述的测定煤中碘含量的测定方法，其特征在于，所述碘离子选择电极的外表面覆有晶体膜；
所述晶体膜中包括碘化银、硫化银、二胺三缩水杨醛、聚二甲基硅氧烷、三元乙丙橡胶和三甲基六亚甲基二胺。
6.如权利要求1所述的测定煤中碘含量的测定方法，其特征在于，所述缓冲液包括柠檬酸钠、硝酸钾和蒸馏水，所述柠檬酸钠、所述硝酸钾和所述蒸馏水的质量比为29.4：10.11：100。
7.如权利要求1所述的测定煤中碘含量的测定方法，其特征在于，所述吸收液为0.1molNaOH溶液。
CN201810608744.XA 2018-06-13 2018-06-13 测定煤中碘含量的测定方法 Expired - Fee Related CN108802156B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810608744.XA CN108802156B (zh) 2018-06-13 2018-06-13 测定煤中碘含量的测定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810608744.XA CN108802156B (zh) 2018-06-13 2018-06-13 测定煤中碘含量的测定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108802156A true CN108802156A (zh) 2018-11-13
CN108802156B CN108802156B (zh) 2020-09-11

Family

ID=64085735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810608744.XA Expired - Fee Related CN108802156B (zh) 2018-06-13 2018-06-13 测定煤中碘含量的测定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108802156B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111272608A (zh) * 2020-03-19 2020-06-12 南京正大天晴制药有限公司 一种稳定的离子型碘造影剂的含量测定方法
CN112697523A (zh) * 2021-01-08 2021-04-23 杨松 环境空气氮氧化物具高支自循环式采样管的使用方法
CN112946166A (zh) * 2021-01-29 2021-06-11 南京海关工业产品检测中心 用于纺织品中有机卤化物测定的燃烧仪及方法
CN113484444A (zh) * 2021-07-30 2021-10-08 中冶南方都市环保工程技术股份有限公司 一种可燃固体废弃物中氯元素含量的测试方法
CN115326914A (zh) * 2022-10-11 2022-11-11 北矿检测技术有限公司 一种高温水解联用icp-ms同时快速测定氯、溴和碘的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050032227A1 (en) * 2001-07-17 2005-02-10 Goodall Philip Stephen Analytical technique
CN104569112A (zh) * 2015-01-06 2015-04-29 安徽科微智能科技有限公司 基于离子选择性电极的水质离子浓度连续在线检测方法
CN104950020A (zh) * 2014-03-26 2015-09-30 无锡市申瑞生物制品有限公司 一种用于碘离子检测的抛弃式电化学传感器及其制造方法
CN205049515U (zh) * 2015-08-07 2016-02-24 宁夏宝塔化工中心实验室(有限公司) 一种煤及煤炭制品中氯离子自动测定装置
CN105675698A (zh) * 2015-12-30 2016-06-15 辽宁工程技术大学 一种高温水解－溴离子选择电极测定煤中溴的方法
CN107121521A (zh) * 2017-05-25 2017-09-01 防城港出入境检验检疫局综合技术服务中心（广西国际旅行卫生保健中心防城港分中心） 测定矿物中氟和氯含量的方法
CN206906311U (zh) * 2017-04-28 2018-01-19 华电电力科学研究院 一种用于煤中氟氯元素测定的***装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050032227A1 (en) * 2001-07-17 2005-02-10 Goodall Philip Stephen Analytical technique
CN104950020A (zh) * 2014-03-26 2015-09-30 无锡市申瑞生物制品有限公司 一种用于碘离子检测的抛弃式电化学传感器及其制造方法
CN104569112A (zh) * 2015-01-06 2015-04-29 安徽科微智能科技有限公司 基于离子选择性电极的水质离子浓度连续在线检测方法
CN205049515U (zh) * 2015-08-07 2016-02-24 宁夏宝塔化工中心实验室(有限公司) 一种煤及煤炭制品中氯离子自动测定装置
CN105675698A (zh) * 2015-12-30 2016-06-15 辽宁工程技术大学 一种高温水解－溴离子选择电极测定煤中溴的方法
CN206906311U (zh) * 2017-04-28 2018-01-19 华电电力科学研究院 一种用于煤中氟氯元素测定的***装置
CN107121521A (zh) * 2017-05-25 2017-09-01 防城港出入境检验检疫局综合技术服务中心（广西国际旅行卫生保健中心防城港分中心） 测定矿物中氟和氯含量的方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BINGXIAN PENG 等: "Simultaneous determination of halogens (F, Cl, Br, and I) in coal using pyrohydrolysis combined with ion chromatography", 《FUEL》 *
DAISHE WU 等: "Catalytic spectrophotometric determination of iodine in coal by pyrohydrolysis decomposition", 《SCIENCE DIRECT》 *
GANLIANG GAO 等: "Determination of total fluorine in coal by the combustion-hydrolysis/fluoride-ion selective electrode method", 《FUEL》 *
MINGXING SUN 等: "Determination of iodine and bromine in coal and atmospheric particles by inductively coupled plasma mass spectrometry", 《TALANTA》 *
PENG BING-XIAN 等: "Simultaneous Rapid Determination of Halogens in Clay Using Pyrohydrolysis Combined with Ion Chromatography", 《CHINESE JOURNAL OF ANALYTICAL CHEMISTRY》 *
郑丽娟 等: "工业废水中微量碘离子的分析方法研究", 《浙江化工》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111272608A (zh) * 2020-03-19 2020-06-12 南京正大天晴制药有限公司 一种稳定的离子型碘造影剂的含量测定方法
CN111272608B (zh) * 2020-03-19 2021-04-02 南京正大天晴制药有限公司 一种稳定的非离子型碘造影剂的含量测定方法
CN112697523A (zh) * 2021-01-08 2021-04-23 杨松 环境空气氮氧化物具高支自循环式采样管的使用方法
CN112946166A (zh) * 2021-01-29 2021-06-11 南京海关工业产品检测中心 用于纺织品中有机卤化物测定的燃烧仪及方法
CN113484444A (zh) * 2021-07-30 2021-10-08 中冶南方都市环保工程技术股份有限公司 一种可燃固体废弃物中氯元素含量的测试方法
CN115326914A (zh) * 2022-10-11 2022-11-11 北矿检测技术有限公司 一种高温水解联用icp-ms同时快速测定氯、溴和碘的方法
WO2024077976A1 (zh) * 2022-10-11 2024-04-18 北矿检测技术股份有限公司 一种高温水解联用icp-ms同时快速测定氯、溴和碘的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108802156B (zh) 2020-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108802156A (zh) 测定煤中碘含量的测定方法
CN206725432U (zh) 一种用于多地区及多气体测量的非分光式红外气体传感器
CN103954678A (zh) 一种卷烟烟灰中铬、镍、砷、硒、镉、铅元素的检测方法
JP5527676B1 (ja) 微小粒子状物質中の炭素成分測定システム
WO2014064985A1 (ja) 有機化合物による検量線を用いる各態炭素と窒素の統一定量システム
CN102183478A (zh) 一种测定卷烟主流烟气气相中硫化氢的方法
CN115326914B (zh) 一种高温水解联用icp-ms同时快速测定氯、溴和碘的方法
CN110057396A (zh) 一种土壤和地下水挥发性有机物连续监测***及预警方法
CN106645501A (zh) 一种测定大气碳酸盐的连续自动采样分析方法与装置
CN100543455C (zh) 臭氧氧化紫外扫描光谱积分方式测量总有机碳的方法
CN103995044A (zh) 一种卷烟烟蒂中铬、镍、砷、硒、镉、铅元素的检测方法
CN203732348U (zh) 一种环境水中碳-14测量的制样装置
CN1380973A (zh) 离子浓度测定装置
CN111272956A (zh) 一种so3标准物质发生及在线分析仪的标定***
CN105675831A (zh) 测定水中氯离子和总有机碳的装置和方法
CN107167545A (zh) 一种测定水中总有机碳含量的方法
CN104819971B (zh) 一种水中汞的检测方法
Zhao et al. Effect of photooxidation on size distribution, light absorption, and molecular compositions of smoke particles from rice straw combustion
CN206223643U (zh) 一种基于传感器并使用渗水吸收干燥装置的气相分子吸收光谱仪
CN105675698A (zh) 一种高温水解－溴离子选择电极测定煤中溴的方法
CN111537631A (zh) 一种防氧化的二氧化硫离子色谱检测方法
Su et al. A high-throughput atomic emission analyzer for simultaneous field detection of dissolved inorganic and organic carbon in seawater and lake water
CN110687062A (zh) 一种烟气中三氧化硫含量的检测***及检测方法
KR100866642B1 (ko) 대기 중의 이산화탄소 농도 측정방법 및 측정용 카트리지
CN104535499B (zh) 一种二氧化硫在线监测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200911

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee