SN/T 2087.2-2024 煤中氯的测定 第2部分：自动电位滴定法

范围
本文件规定了煤中氯的测定氧弹燃烧-自动电位滴定法和高温燃烧水解-自动电位滴定法。
本文件适用于煤中氯的测定，测定范围0.03%~0.30%。

术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。

方法A: 氧弹燃烧-自动电位滴定法
方法提要
一定量的煤样在充有过量氧气的氧弹中燃烧，释放的氯被碳酸铵溶液吸收。用水淋洗氧弹，使吸收液全部转移至烧杯中，用硝酸酸化，以复合银电极为测量电极，以硝酸银标准溶液进行自动电位滴定测定氯的含量。

试剂和材料
除非另有规定，本文件仅使用优级纯的试剂和符合 GB/T 6682 规定的一级水。
硝酸(ρ=1.42g/mL)。
碳酸铵。
硝酸银。
氯化钠，基准试剂。
碳酸铵溶液(100g/L)：称取100g优级纯碳酸铵溶解于1000mL水中，混匀，转移至试剂瓶中。用时现配。
硝酸银标准溶液[c(AgNO₃)=0.02500mol/L]：准确称取预先在110°C干燥1h的优级纯硝酸银4.2472g，溶于少量水中，再移入1000mL棕色容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀；或直接使用有证标准物质。
氯化钠标准溶液(氯离子浓度为0.20mg/mL)：准确称取预先在(500~600)°C灼烧1h的基准氯化钠0.3298g，溶于少量水中，再移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀；或直接使用有证标准物质。
氧气：纯度99.5%，不含可燃成分，不允许使用电解氧。

仪器及设备
氧弹燃烧装置：包括氧弹、燃烧皿、点火丝、冷却水浴等，应符合 GB/T 213 的规定。
分析天平：感量0.1mg。
自动电位滴定仪：应配有计算机控制及数据处理系统，银量滴定用复合银电极，自动搅拌器和加液器装置。

样品
按照 GB/T 474 将样品缩制成粒度小于0.2mm(80目)的一般分析试验煤样。
如需换算成其他基态，在测定氯的同时，应按照 GB/T 212 测定样品的空气干燥基水分。

分析步骤
样品溶液的制备
称取1g一般分析试验煤样(精确到0.0001g)，置于燃烧皿中，将燃烧皿放到氧弹架上，连接点火丝，装入已预先加入5mL碳酸铵溶液的氧弹内，小心拧紧氧弹盖。燃烧时不易燃烧的试样，可提高充氧压力至3.2MPa，或用擦镜纸包裹已称量好的试样并用样品勺压实，最后放入燃烧皿中。
向氧弹中缓慢充入氧气至(2.8~3.0)MPa，并保持15s以上。小心将氧弹放入冷水浴中，接通点火电路，开启搅拌装置，点火，并使氧弹在水浴中保持10min以上。将氧弹从水浴中取出，缓慢均匀地减压，在不少于2min的时间，使压力减为常压。打开氧弹，检查样品是否燃烧或是否有样品溅出，否则试验作废。
用热水充分清洗氧弹、电极和坩埚等各部件，并将全部洗液收集于一个200mL的烧杯中，保持溶液的体积小于150mL。向烧杯中加入3mL硝酸和5.00mL氯化钠标准溶液，摇匀，待测。
空白试验
除不加样品外，随同样品按以上做空白试验。
测定
将硝酸银标准溶液移入仪器储液瓶中，开启仪器，用该标准溶液冲洗加液器及其管路3次，并排尽管路中的气泡。
仪器工作条件，见附录A。
将盛有待测溶液的烧杯置于滴定台上，插入搅拌装置、复合银电极及滴定头。用硝酸银标准溶液进行自动电位滴定，当电位出现最大突跃，即滴定达到等当点仪器自动停止滴定，并计算检测结果。

结果计算
一般分析试验煤样中氯(Cl_ad)的质量分数w(％)按公式(1)计算：

式中：
c ——硝酸银标准溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L)；
V ——样品滴定消耗硝酸银标准溶液的体积，单位为毫升(mL)；
V₀——空白滴定消耗硝酸银标准溶液的体积，单位为毫升(mL)；
m ——一般分析试验煤样的质量，单位为克(g)；
0.03545——氯的毫摩尔质量，单位为克每毫摩尔(g/mmol)。
每一样品重复测定两次，取两次测定值的平均值作为测定结果。计算结果表示到小数后三位。

精密度
氯含量的两次重复测定结果的绝对差值不大于其算术平均值的10%。

方法B: 高温燃烧水解-自动电位滴定法
方法提要
一定量的煤样在通有氧气和水蒸气的气流中燃烧并水解，煤样中的氯全部转化为氯化物并全部溶解于水中。吸收液全部转移至烧杯中，用硝酸酸化，以复合银电极为测量电极，以硝酸银标准溶液进行自动电位滴定测定氯的含量。

试剂和材料
除非另有规定，本文件仅使用优级纯的试剂和符合 GB/T 6682 规定的一级水。
硝酸溶液：(1+1)，将1体积优级纯浓硝酸缓慢加入1体积水中，混匀。
硝酸银标准溶液[c(AgNO₃)=0.02500mol/L]：准确称取预先在110°C干燥1h的优级纯硝酸银4.2472g，溶于少量水中，再移入1000mL棕色容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀；或直接使用有证标准物质。
氯化钠标准溶液(氯离子浓度为0.20mg/mL)：准确称取预先在(500~600)°C灼烧1h的基准氯化钠0.3298g，溶于少量水中，再移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀；或直接使用有证标准物质。
氧气：纯度大于99.5%。
石英砂：粒度0.5mm~1.0mm。
石英舟：长77mm，高和宽均为10mm。

仪器及设备
高温燃烧水解装置：包括高温炉、燃烧管、冷凝管、水蒸气发生装置及吸收器等，应符合 GB/T 3558-2014 中3.3.1的规定或其他相当的高温燃烧水解装置。
分析天平：感量0.1mg。
自动电位滴定仪：应配有计算机控制及数据处理系统，银量滴定用复合银电极，自动搅拌器和加液器装置。

样品
按"样品"方法准备试样。

分析步骤
仪器准备
按照 GB/T 3558-2014 的要求装配仪器。在两个吸收瓶中分别加入约30mL、20mL水。将高温炉升温到1100°C，调节氧气流量500mL/min，水蒸气发生器水的蒸发量约2mL/min，检查是否漏气。
高温水解样品
准确称取一般分析试验煤样0.5g(称准至0.0001g)于石英舟中，再用适量石英砂铺盖在上面将石英舟置于燃烧管，通入氧气和水蒸气， 用推样杆把石英舟前端推到300°C温度区，在15min内分三段(300°C、600°C、800°C各停留5min)推进，最后将石英舟推到恒温区并停留15min。
燃烧水解完成后，取下吸收器，停止通氧气和水蒸气，取出石英舟。
将两个吸收瓶内的样品溶液倒入200mL烧杯中，用水冲洗吸收瓶及导气管，洗液直接冲入烧杯内加水至(140±10)mL。向烧杯中加入1mL硝酸溶液和5.00mL氯化钠标准溶液，摇匀，待测。
空白试验
除不加样品外， 随同样品按以上做空白试验。

测定
将硝酸银标准溶液移入仪器储液瓶中，开启仪器，用该标准溶液冲洗加液器及其管路3次，并排尽管路中的气泡。
仪器工作条件，见附录A。
将盛有待测溶液的烧杯置于滴定台上，插入搅拌装置、复合银电极及滴定头。用硝酸银标准溶液进行自动电位滴定，当电位出现最大突跃， 即滴定达到等当点，仪器自动停止滴定，并计算检测结果。

结果计算
一般分析试验煤样中氯(Cl_ad)的质量分数w(％)按公式(2)计算：

式中：
c ——硝酸银标准溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L)；
V ——样品滴定消耗硝酸银标准溶液的体积，单位为毫升(mL)；
V₀——空白滴定消耗硝酸银标准溶液的体积，单位为毫升(mL)；
m ——一般分析试验煤样的质量，单位为克(g)；
0.03545——氯的毫摩尔质量，单位为克每毫摩尔(g/mmol)。
每一样品重复测定两次，取两次测定值的平均值作为测定结果。计算结果表示到小数后三位。

精密度
氯含量的两次重复测定结果的绝对差值不大于其算术平均值的10%。


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