⑴ 物質分析的方法通常有
四、工業分析方法
1、按照方法原理:
化學分析法:以物質的化學反應為基礎的分析方法稱為化學分析法。化學分析歷史悠久,是分析化學的基礎,所以又稱為經典化學分析法。主要的化學分析方法有兩種:
(1)重量分析法;
(2)滴定分析法(容量分析法)。
物理和物理化學分析法:以物質的物理和物理化學性質為基礎的分析方法。
由於這類方法都需要較特殊的儀器,故一般又稱為儀器分析法。儀器分析法有光學分析法、電化學分析法、色譜分析法、質譜分析法和放射化學分析法等。在鋼鐵冶金分析中常用的儀器分析(1)分光光度法(比色法);(2)原子吸收分光光度法:(3)發射光譜分析;(4)x射線熒光光譜分析。
2、按照分析任務:
定性分析:定性分析的任務是鑒定物質是由哪些元素或化合物所組成的
定量分析:定量分析的任務則是測定物質中有關組成的含量。鋼鐵冶金實驗中最常用的是定量分析。結構分析:
表面分析:對固體表面或界面上只有幾個原子層厚的薄層進行組分、結構和能態等分析的材料物理試驗。也是一種利用分析手段,揭示材料及其製品的表面形貌、成分、結構或狀態的技術。主要在機械工業中主要用於金屬材料的氧化、腐蝕、摩擦、磨損和潤滑特性等的研究和合金元素及雜質元素的擴散或偏析、表面處理工藝及復合材料的粘結性等問題的研究。
形態分析是研究結構或形狀的。
3、按照分析對象:無機分析、有機分析
4、按照試劑用量
常量分析,半微量分析和微量分析
根據試樣的用量及操作方法不同,可分為常量、半微量和微量分析。各種分析操作時的試樣用量如表7—l所示。在無機定性化學分析中,一般採用半微量操作法,而在經典定量化學分析中,一般採用常量操作法。
另外,根據被測組分的質量分數,通常又粗略分為常量(大於1%)、微量(0.01%~1%)和痕量(小於0.01%)成分的分析。
5、按照分析要求:
例行分析和仲裁分析
例行分析是指一般化驗室日常生產中的分析,又叫常規分析
仲裁分析是不同單位對分析結果有爭議時,要求有關單位用指定的方法進行准確的分析,以判斷分析結果的准確性。在仲裁分析時,准確度是主要矛盾。
6、按照分析時間及所起作用
快速分析:快速分析是例行分析的一種,主要用於生產過程的控制。例如煉鋼廠的爐前快速分析,要求在盡量短的時間內報出結果,分析誤差一般允許較大。
標准分析:
7、分析測試程序:
離線分析;
在線分析
SiC粉體在硫酸鋁-硫酸鈉復合熔鹽中反應轉化
的研究
⑵ 全硫的測定
煤中全硫的測定採用艾氏卡法、庫侖法和高溫燃燒中和法,適用於裼煤、煙煤、無煙煤。在仲裁分析時,應採用艾氏卡法。
73.11.5.1 艾氏卡法
方法提要
將煤樣與艾氏卡試劑混合灼燒,煤中硫生成硫酸鹽,然後使硫酸根離子生成硫酸鋇沉澱,根據硫酸鋇的質量計算煤中全硫的含量。
試劑
艾氏卡試劑 以 2 份質量的化學純輕質氧化鎂與 1 份質量的化學純無水碳酸鈉混勻並研細至粒度小於 0.2mm 後,保存在密閉容器中。
鹽酸。
氯化鋇溶液 (100g/L) 。
甲基橙溶液 (20g/L) 。
硝酸銀溶液 10g/L,加入幾滴硝酸,貯存於棕色瓶中。
分析步驟
稱取1g (精確至0.0001g,全硫含量 >8%,稱取0.5g) 粒度小於0.2mm 的空氣乾燥煤樣和 2g (精確至 0.1g) 艾氏卡試劑置於 30mL 瓷坩堝內,仔細混合均勻,再用 1g (精確至 0.1g) 艾氏劑覆蓋。將裝有煤樣的坩堝移入通風良好的高溫爐中,在 1~2h 內從室溫逐漸加熱到 800~850℃,並在該溫度下保持 1~2h。將坩堝從爐中取出,冷卻至室溫。用玻璃棒將坩堝中的燒結物仔細攪松搗碎 (如發現有未燒盡的煤粒,應在 800~850℃下繼續灼燒0.5h) ,然後轉移到400mL 燒杯中。用熱水沖洗坩堝內壁,將洗液放入燒杯,再加入 100~150mL 剛煮沸的水,充分攪拌。如果此時尚有黑色煤粒漂浮在液面上,則本次測定作廢。
用中速定性濾紙以傾瀉法過濾,用熱水沖洗 3 次,然後將殘渣移入濾紙中,用熱水仔細清洗至少 10 次,洗液總體積約為 250~ 300mL。向濾液中滴入 2~ 3 滴甲基橙指示劑,加 (1 +1) HCl 中和後再加入2mL,使溶液呈微酸性。將溶液加熱到沸騰,在不斷攪拌下滴加 10mL BaCl2溶液,在近沸狀況下保持約 2h,最後溶液體積為 200mL 左右。靜置過夜後用慢速定量濾紙過濾,並用熱水洗至無氯離子為止 (用硝酸銀溶液檢驗) 。將帶沉澱的濾紙移入已知質量的瓷坩堝中,先在低溫下灰化濾紙,然後在 800~ 850℃ 灼燒 20~40min,取出坩堝,在空氣中稍冷後放入乾燥器中冷卻至室溫,稱量 (精確至 0.0001g) 。再灼燒、稱量至恆量。同時做空白試驗。
按下式計算試樣中全硫的含量:
岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
式中:St,ad為空氣乾燥煤樣中全硫的質量分數,%;m1為試樣硫酸鋇的質量,g;m2為空白試驗硫酸鋇的質量,g;0.1374為硫酸鋇換算為硫的系數;m為稱取煤樣的質量,g。
73.11.5.2 庫侖法
方法提要
煤樣在催化劑作用下,於空氣流中燃燒分解,煤中硫生成二氧化硫並被碘化鉀溶液吸收,以電解碘化鉀溶液所產生的碘進行滴定,根據電解所消耗的電量計算煤中全硫的含量。
儀器設備
庫侖測硫儀 由下列各部分構成:
① 管式高溫爐: 能加熱到 1200℃以上並有 90mm 以上長的高溫帶 (1150 ±15) ℃,附有鉑銠-鉑熱電偶測溫及控溫裝置,爐內裝有耐溫 1300℃以上的異徑燃燒管。② 電解池和電磁攪拌器: 電解池高 120~ 180mm,容量不少於 400mL,內有面積約 150mm2的鉑電解電極對和面積約 15mm2的鉑指示電極對。指示電極響應時間應小於 1s,電磁攪拌器轉速約 500r/min 且連續可調。③ 庫侖積分器: 電解電流 0~350mA 范圍內積分線性誤差應小於 ±0.1%。配有 4~6 位數字顯示器和列印機。④ 送樣程序控制器: 可按指定的程序前進、後退。⑤ 空氣供應及凈化裝置: 由電磁泵和凈化管組成。供氣量約 1500mL/min,抽氣量約 1000mL/min,凈化管內裝氫氧化鈉及變色硅膠。
燃燒舟 長 70~77mm,素瓷或剛玉製品,耐溫 1200℃以上。
試劑
三氧化鎢。
變色硅膠。
氫氧化鈉。
電解液 稱取碘化鉀、溴化鉀各 5g 和 10mL HAc,溶於 250~300mL 水中。
分析步驟
1) 分析准備。將管式高溫爐升溫至 1150℃ ,用另一組鉑銠-鉑熱電偶高溫計測定燃燒管中高溫帶的位置、長度及 500℃的位置。調節送樣程序控制器,使煤樣預分解及高溫分解的位置分別處於 500℃和 1150℃處。在燃燒管出口處充填洗凈、乾燥的玻璃纖維棉;在距出口端 80~100mm 處,充填厚度約 3mm 的硅酸鋁棉。將程序控制器、管式高溫爐、庫倉積分器、電解池、電磁攪拌器和空氣供應及凈化裝置組裝在一起。燃燒管、活塞及電解池之間連接時應口對口緊接並用硅橡膠管封住。開動抽氣泵和供氣泵,將抽氣流量調節到 1000mL/min,然後關閉電解池與燃燒管間的活塞,如抽氣量降到 500mL/min 以下,證明儀器各部件及介面氣密性良好,否則需檢查各部件及其介面。
2) 測定。將管式高溫爐升溫並控制在 (1150 ± 15) ℃ 。開動供氣泵和抽氣泵並將抽氣流量調節到 1000mL/min。在抽氣下,將 250~ 300mL 電解液加入電解池內,開動電磁攪拌器。在瓷舟中放入少量非測定用的煤樣,按下述操作進行測定 (終點電位調整試驗) 。如試驗結束後庫侖積分器的顯示值為 0,應再次測定直至顯示值不為 0。
稱取 0.05g (精確至 0.0001g) 粒度小於 0.2mm 的空氣乾燥煤樣於瓷舟中,在煤樣上蓋一薄層三氧化鎢。將瓷舟置於送樣的石英托盤上,開啟送樣程序控制器,煤樣即自動送進爐內,庫侖滴定隨即開始。分析結束後,庫侖積分器顯示出硫的質量 (mg) 或百分含量並由列印機打出。
當庫侖積分器最終顯示數為硫的質量 (mg) 時,按下式計算煤樣全硫含量:
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式中:St,ad為空氣乾燥煤樣中全硫的質量分數,%;m1為庫侖積分器顯示值,mg;m為稱取煤樣的質量,mg。
73.11.5.3 高溫燃燒中和法
方法提要
煤樣在催化劑作用下於氧氣流中燃燒,煤中硫生成硫的氧化物,並捕集在過氧化氫溶液中形成硫酸,用氫氧化鈉溶液滴定,根據其消耗量,計算煤中全硫含量。
儀器設備
管式高溫爐 能加熱到 1250℃並有 80~100mm 的高溫恆溫帶 (1200 ±5) ℃,附有鉑銠-鉑熱電偶測溫和控溫裝置。
異徑燃燒管 耐溫1300℃以上,管總長約750mm,一端外徑約22mm,內徑約19mm,長約 690mm; 另一端外徑約 10mm,內徑約 7mm,長約 60mm。
氧氣流量計 測量范圍 0~600mL/min。
吸收瓶 250mL 或 300mL 錐形瓶。
氣體過濾器 用 G1~ G3 型玻璃熔板製成。
乾燥塔 容積 250mL,下部 (2/3) 裝鹼石棉,上部 (1/3) 裝無水氯化鈣。
貯氣桶 容量 30~50L (用氧氣鋼瓶供氣時可不必配備貯氣桶) 。
酸滴定管 25mL 和 10mL 兩種。
鹼滴定管 25mL 和 10mL 兩種。
鎳鉻絲鉤 用直徑約 2mm 的鎳鉻絲製成,長約 700mm,一端彎成小鉤。
帶 T 形管的橡皮塞 (圖73.47) 。
圖73.47 帶 T 形管的橡皮塞
試劑
氧氣。
過氧化氫溶液取30mLH2O2,加入970mL水,加2滴混合指示劑,用稀硫酸或稀氫氧化鈉溶液中和至溶液呈鋼灰色。此溶液當天使用當天中和。
鹼石棉化學純,粒狀。
三氧化鎢。
無水氯化鈣。
混合指示劑將0.125g甲基紅溶於100mL乙醇中,另將0.083g亞甲基藍溶於100mL乙醇中,分別貯存於棕色瓶中,使用前按等體積混合。
酚酞指示劑1g/L的(6+4)乙醇溶液。
氫氧化鈉標准溶液c(NaOH)=0.03mol/L稱取6g優級純氫氧化鈉,溶於5000mL經煮沸並冷卻後的水中,混合均勻,裝入瓶內,用橡皮塞塞緊。
標定稱取0.2000g預先在120℃乾燥過1h的鄰苯二甲酸氫鉀置於250mL錐形瓶中,用20mL水溶解,以酚酞作指示劑,用氫氧化鈉標准溶液滴定至紅色,按下式計算濃度:
岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
式中:c為氫氧化鈉標准溶液的濃度,mmol/mL;m為鄰苯二甲酸氫鉀的質量,g;V為氫氧化鈉標准溶液的用量,mL;0.2042為鄰苯二甲酸氫鉀的毫摩爾質量的數值,單位用g/mmol。
也可用煤樣標准物質按本節分析手續操作,標定氫氧化鈉標准溶液對硫的滴定度T(g/mL)。
羥基氰化汞溶液稱取約6.5g羥基氰化汞,溶於500mL水中,充分攪拌後,放置片刻,過濾。濾液中加入2~3滴混合指標劑,用稀硫酸溶液中和至中性,貯存於棕色瓶中。此溶液應在一星期內使用。
燃燒舟瓷或剛玉製品,耐溫1300℃以上,長約77mm,上寬約12mm,高約8mm。
分析步驟
1)分析准備。把燃燒管插入高溫爐,使細徑管端伸出爐口100mm,並接上一段長約30mm的硅橡膠管。將高溫爐加熱並穩定在(1200±5)℃,測定燃燒管內高溫恆溫帶及500℃溫度帶部位和長度。將乾燥塔、氧氣流量計、高溫爐的燃燒管和吸收瓶連接好,並檢查裝置的氣密性。
2)測定。將高溫爐加熱並控制在(1200±5)℃。用量筒分別量取100mL已中和的H2O2,倒入2個吸收瓶中,塞上帶有氣體過濾的瓶塞並連接到燃燒管的細徑端,再次檢查其氣密性。稱取0.2g(精確至0.0001g)空氣乾燥煤樣置於燃燒舟中並蓋上一薄層三氧化鎢。將盛有煤樣的燃燒舟放在燃燒管入口端,隨即用帶T形管的橡皮塞塞緊,然後以350mL/min的流量通入氧氣。用鎳鉻絲推棒將燃燒舟推到500℃溫度區並保持5min,再將燃燒舟推到高溫區,立即撤回推棒,使煤樣在該區燃燒10min。停止通入氧氣,先取下靠近燃燒管的吸收瓶,再取下另一個吸收瓶。取下帶T形管的橡皮塞,用鎳鉻絲鉤取出燃燒舟。取下吸收瓶塞,用水清洗氣體過濾器2~3次。清洗時,用洗耳球加壓,排出洗液。分別向2個吸收瓶內加入3~4滴混合指示劑,用氫氧化鈉標准溶液滴定至溶液由桃紅色變為鋼灰色,記下氫氧化鈉標准溶液的用量。
在燃燒舟內放一薄層三氧化鎢(不加煤樣),按上述步驟測定空白值。
按式(73.85)或式(73.86)計算全硫含量:
岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
式中:St,ad為空氣乾燥煤樣中全硫的質量分數,%;V為煤樣測定時氫氧化鈉標准溶液的用量,mL;V0為空白測定時氫氧化鈉標准溶液的用量,mL;c為氫氧化鈉標准溶液的濃度,mmol/mL;0.0016為1/2S的毫摩爾質量的數值,單位用g/mmoL;f為校正系數。當St,ad<1%時,f=0.95;St,ad為1%~4%時,f=1.00;St,ad>4%時,f=1.05。m為稱取煤樣的質量,g。
岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
式中:St,ad為空氣乾燥煤樣中全硫的質量分數,%;V1為煤樣測定時氫氧化鈉標准溶液的用量,mL;V0為空白測定時氫氧化鈉標准溶液的用量,mL;T為氫氧化鈉標准溶液對硫的滴定度,g/mL;m為稱取煤樣的質量,g。
3)氯的校正。氯含量高於0.02%的煤或用氯化鋅減灰的精煤應按以下方法進行氯的校正:在氫氧化鈉標准溶液滴定到終點的試液中加入10mL羥基氰化汞溶液,用c(1/2H2SO4)=0.03mol/L硫酸標准溶液滴定到溶液由綠色變鋼灰色,記下硫酸標准溶液的用量,按下式計算全硫含量:
岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
式中:St,ad為空氣乾燥煤樣全硫的質量分數,%;Snt,ad為按式(73.85)或式(73.86)計算的全硫的質量分數;c為硫酸標准溶液的濃度,mmol/mL;V2為硫酸標准溶液的用量,mL;0.016為1/2S的毫摩爾質量的數值,單位用g/mmoL;m為稱取煤樣的質量,g。
⑶ cod國標檢測方法
cod國標檢測方法如下。
國標檢測方法:重鉻酸鉀迴流消解,亞鐵滴定法。方法原理:在強酸性介質下,用過量重鉻酸鉀氧化水中的還原性物質,過量的重鉻酸鉀用亞鐵標液滴定,採用試亞鐵靈指示終點的到達。再根據重鉻酸鉀的總量及亞鐵量計算和重鉻酸鉀反應的還原性物質的耗氧量。此方法為仲裁分析法。缺點是方法繁瑣,耗費時間長。
在酸性重鉻酸鉀條件下,芳烴及吡啶難以被氧化,其氧化率較低。在硫酸因催化作用下,直鏈脂肪族化合物可有效地被氧化