■文/呂 云
煤中全硫測定庫侖滴定法的幾個關鍵點
■文/呂 云

煤中全硫測定法有艾士卡法、高溫燃燒中和法、庫侖法。其中庫侖滴定法測定速度快、操作簡便、性能穩定、結果準確可靠。下面筆者結合工作經驗針對測定過程儀器的運作情況以及碰到的異常情況處理,測試中應注意的問題及解決的辦法談幾點看法。
攪拌轉子的轉速過快,容易造成轉子失步甚至在電解池中亂跳,打彎鉑電極片,攪拌的轉速太慢,不能及時將電解出的碘或溴迅速擴散,電解池中的SO2也不能被充分吸收,使測硫值偏低。因此,在攪拌轉子不失步的情況下攪拌轉速轉快些為好。同時注意攪拌速度應在試驗前調好,測試當中不宜改變,以免影響測定結果。
當電解液pH<1或呈深黃色時,要及時更換,因經多次測定電解液酸度增加,致使非電解質I2(Br2)生成,導致測定結果偏低。隨著電解液使用次數的增加,酸度不斷增加,I-和Br-的光敏反應增強而額外生成I2和Br2,這些I2和Br2是非電解產生的,將導致硫值偏低,新配置的電解液呈無色或淺黃色,當電解液中有較多碘而出現深黃色時,則燃燒幾個含硫大的廢樣使電解液中的碘還原為碘離子,這時溶液重新還原才可使用。
電解池內的鉑電極及玻璃熔板出現銹黃色或黑色顆粒時,應及時進行清洗,清洗方法如下:用蘸有乙醇或丙酮的小棉球清洗鉑電極,必要時用5%的重鉻酸鉀洗液清洗,(清洗液配制:5克重鉻酸鉀和10mL蒸餾水,加熱溶解,冷卻緩慢加入100mL濃硫酸),玻璃熔板浸泡20分鐘,反復清洗2~3次,再用蒸餾水清洗干凈,即可去除黑色沉淀物。

為清除煤樣的爆燃和減少玻璃熔板變黑,在燃燒管內放置了硅酸鋁棉,為防止燃燒管內硅酸鋁棉上訪粘附三氧化鎢或未燃盡的碳粒等,需要定期更換硅酸鋁棉以保持系統的氣路暢通。
流量計指示應在0.8~1.2之間。若氣密性下降,重點檢查以下部位:氣泵、流量計、玻璃管、橡膠管和氣路連接。氣泵工作原理是內部由電磁作用帶動兩個皮碗作往復運動,產生空氣動力若皮碗破裂,則抽氣下降,表現為流量浮子一直往下掉,流量不穩;流量計進出口和干燥管相連,若干燥管內的硅膠顆粒阻塞氣路,會使氣流不穩,或調不到規定流量。其內部如果進入液體或進入粉塵和潮氣結合,將給小浮子造成阻力,也會使氣流不穩。玻璃管下端應填充脫脂棉,硅膠一旦全部變色,應及時更換;連接氣路的橡膠管要經常檢查,橡膠管接頭處易老化,造成系統漏氣,流量不穩。另外電解池的上蓋要旋緊,密封圈老化各個進出口開膠,都是造成漏氣的原因。反映到做樣結果上,會使測定結果不穩,忽高忽低。以上的故障表現都一樣,每次試驗都要進行的檢漏工作,以保證結果的穩定。
煤樣采樣及制定過程中注意以下幾點:
煤樣要具有代表性,不能隨意就地取材,應到均勻、平衡的大堆煤中采樣,當然也不能直接采取表面。
粒度大于25mm的煤樣未經破碎不允許縮分,煤樣破碎至全部通過相應的篩子,再進行縮分。
由于煤是一種多孔結構的吸濕性物質,空氣和環境中的水分對試樣的實際質量影響較大,煤質分析中所用的煤樣,除有特殊要求(如需用大粒度煤為試樣)外,一般都應是經過破碎和縮分處理后的空氣干燥煤樣。為了避免在不同時間和不同地區因空氣濕度相差較大,使煤質分析結果出現明顯差異,在進行各種煤質分析項目如灰分、揮發分、元素分析、發熱量等指標時,最好同時測定結果,以保證各指標測值的準確性。實際工作中如不能實現同時測定,則應在盡量短的時間內,即煤樣水分不發生顯著變化的期限(最多不超過7天)內進行。
每次破碎、縮分前后,儀器和用具都要清掃干凈。
煤樣制成后,應裝入嚴密的容器中,通??捎脦в袊烂苣タ诓A蛩芰先牟A?。在稱量前,煤樣應充分混勻,再進行稱取、試驗,同時在破碎、縮分時一定要按規定操作。
縮分后留樣質量與粒度的對應:粒度小于3mm的煤樣,縮分至3.75kg后,如使之全部通過3mm圓孔篩,則可用二分器直接縮分出不少于100g和不少于500g,分別用于制備分析煤樣和存渣煤樣。粒度要求特殊的試驗項目所用的煤樣制備,應按各項規定,在相應的階段使用相應設備制取,同時,在破碎時應采用逐級破碎的方法,調節破碎機破碎口,只使大于要求粒度的顆粒被破碎,小于要求粒度的顆粒不再被重復破碎。
減小誤差:煤樣經過逐步破碎和縮分,粒度與質量逐漸變小,混合煤樣用的鐵鍬應相應地適當改小或相應地減少鏟起的煤樣數量。煤炭的制樣,采樣在試驗中是最為重要的,對準確檢測結果起關鍵作用。
在每次測試前后,用于被測煤樣同一煤種,含硫量相近的煤標準物質驗證測試準確度,因校正系數是根據硫含量不同而設定的,若所有標樣硫含量高而測試樣硫含量低,校正系數不符,會使測定結果產生誤差。所以每次開機應現做一個廢樣,然后做標樣,標樣合格后再做檢測樣。為使電解液盡快達到儀器所要求的平衡狀態,一般用含硫量較高的煤樣作廢樣,直到結果不為零,且電解液顏色變淺為止。而標樣的含硫量必須與被測煤樣含硫量相當
同時進行不同含硫量的煤樣批量分析測定時,應遵循先低后高的原則進行分別測試,含硫量高的煤樣測試后,應插入1個~2個廢樣清洗氣路,再測試下一個樣品。
總之,在日常工作中要勤于觀察,總結經驗,并注意以上問題的解決,在實際工作中庫侖法測定能得到較好的試驗準確度和精密度,是一種較理想的煤中全硫含量的測定方法。
河北省定州市質量技術監督局)
