GB∕T 39538-2020 煤中砷、硒、汞的测定 氢化物发生-原子荧光光谱法

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结果计算和表述6…………………………………………………………………………………… 4.7 精密度7………………………………………………………………………………………………5 试验报告7…………………………………………………………………………………………………犌犅/犜39538—2020前  言  本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由中国煤炭工业协会提出。本标准由全国煤炭标准化技术委员会(SAC/TC42)归口。本标准起草单位:煤炭科学技术研究院有限公司检测分院。本标准主要起草人:富坤、陈慧珠、龚婉莉、何成友。Ⅰ犌犅/犜39538—2020煤中砷、硒、汞的测定氢化物发生原子荧光光谱法1 范围本标准规定了氢化物发生原子荧光光谱法测定煤中砷、硒、汞的方法提要、试剂和材料、仪器设备、样品、试验步骤、结果计算和表述、方法精密度和试验报告。本标准适用于褐煤、烟煤和无烟煤。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T213 煤的发热量测定方法GB/T483 煤炭分析试验方法一般规定GB/T21191 原子荧光光谱仪3 砷和硒的测定3.1 方法提要将煤样与艾士卡试剂混合灼烧,用盐酸溶解灼烧物,测定砷时用硫脲抗坏血酸将五价砷还原为三价砷,测定硒时用盐酸加热将六价硒还原为四价硒,再用硼氢化钠作为还原剂,氩气作为载气将还原得到的气态氢化物导入原子化器,用原子荧光光谱仪测定。3.2 试剂和材料除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。3.2.1 艾士卡试剂(以下简称艾氏剂):市售,或以2份质量的轻质氧化镁与1份质量的无水碳酸钠混匀并研细至粒度小于0.2mm后,保存在密闭容器中。3.2.2 氩气:纯度99.99%以上。3.2.3 盐酸:相对密度1.18。3.2.4 盐酸溶液:50mL/L,量取盐酸(3.2.3)50mL加入适量水中,然后用水稀释至1L。3.2.5 硫酸溶液:犮(1/2H2SO4)=6mol/L。量取相对密度为1.84的硫酸167mL缓慢加入适量水中,边加边搅拌,然后用水稀释至1L。3.2.6 氢氧化钠溶液:5g/L。称取5.0g氢氧化钠溶于1L水中。3.2.7 氢氧化钠溶液:犮(NaOH)=6mol/L。称取48.0g氢氧化钠用少量水溶解后,稀释至200mL。3.2.8 硼氢化钠溶液:10g/L。称取10.0g硼氢化钠溶于1L氢氧化钠溶液(3.2.6)中,使用前现配。3.2.9 硫脲抗坏血酸溶液:50g/L。称取硫脲5.0g和抗坏血酸5.0g,溶于100mL水中,使用前现配。3.2.10 砷标准储备液:100μg/mL。准确称取已在105℃~110℃下干燥约2h的优级纯三氧化二砷0.1320g溶于2mL氢氧化钠溶液(3.2.7)中,加入约50mL水,待完全溶解后,再加2.5mL硫酸溶液1犌犅/犜39538—2020(3.2.5),转移至1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。砷标准储备液也可使用市售有证砷标准物质溶液。3.2.11 砷标准中间溶液:10μg/mL。准确吸取砷标准储备液(3.2.10)10mL于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。3.2.12 砷标准工作溶液:0.4μg/mL。准确吸取砷标准中间溶液(3.2.11)4mL于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。3.2.13 硒标准储备液:1000μg/mL。准确称取高纯硒0.1000g于100mL烧杯中,加入相对密度1.42的硝酸5mL,低温加热溶解后,继续加热驱尽氮氧化物,冷却,移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。硒标准储备液也可使用市售有证硒标准物质溶液。3.2.14 硒标准中间溶液:10μg/mL。准确吸取硒标准储备液(3.2.13)1mL于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。3.2.15 硒标准工作溶液:0.2μg/mL。准确吸取硒标准中间溶液(3.2.14)2mL于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。3.3 仪器设备3.3.1 原子荧光光谱仪:符合GB/T21191的规定。3.3.2 光源:波长为193.7nm的砷空心阴极灯和波长为196.1nm的硒空心阴极灯。3.3.3 马弗炉:带温度控制装置,能够在2h内从室温加热到800℃±10℃,通风良好。3.3.4 电热板:能保持温度在60℃~90℃之间。3.3.5 分析天平:分度值0.1mg。3.3.6 天平:分度值0.01g。3.3.7 瓷坩埚:容量为30mL。内表面瓷釉完好。3.4 样品一般分析试验煤样。3.5 试验步骤3.5.1 样品溶液的制备3.5.1.1 在瓷坩埚内称取艾氏剂1.5g(精确到0.01g),然后称取一般分析试验煤样0.99g~1.01g(精确到0.0002g),用玻璃棒仔细搅拌均匀,再用1.5g(精确到0.01g)艾氏剂均匀覆盖在混匀的混合物上面(见不到黑色的煤炭颗粒)。当灰分大于40%或全硫含量大于8%,或砷含量大于20μg/g或硒含量大于10μg/g时,称样量为0.49g~0.51g(精确到0.0002g)。3.5.1.2 将坩埚放入马弗炉中,关上炉门并使炉门留有15mm左右的缝隙,在不少于30min的时间内由室温缓慢加热到500℃并在此温度下灼烧1h,然后升温至800℃±10℃,并在此温度下再灼烧3h,取出坩埚,冷却至室温。3.5.1.3 用玻璃棒将坩埚中的灼烧物仔细搅松、捣碎(如发现有未烧尽的煤粒,应继续灼烧30min),然后将灼烧物转移到盛有20mL~30mL热水的150mL烧杯中。然后向坩埚中加入5mL盐酸(3.2.3),使坩埚内的残存物溶解后倒入烧杯中。再用15mL盐酸(3.2.3)分3次洗涤坩埚,然后将洗液转移到烧杯中。搅拌溶液,待溶液冷却后,转入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。3.5.2 样品空白溶液的制备除不加煤样外,制备方法同3.5.1。2犌犅/犜39538—20203.5.3 标准系列溶液的制备3.5.3.1 砷标准系列溶液:取6个100mL容量瓶,分别加入砷标准工作溶液(3.2.12)0mL、1mL、2mL、3mL、4mL、5mL,然后各加入20mL硫脲抗坏血酸溶液(3.2.9)和5mL盐酸(3.2.3),用水稀释至刻度,摇匀后静置1h。3.5.3.2 硒标准系列溶液:取6个100mL烧杯,分别加入硒标准工作溶液(3.2.15)0mL、1mL、2mL、3mL、4mL、5mL,然后分别加入5mL、4mL、3mL、2mL、1mL、0mL水,再加入5mL盐酸(3.2.3),混匀,盖上表面皿,放至电热板上于60℃~90℃下加热1h,冷却,转移至100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。3.5.4 荧光强度测定3.5.4.1 仪器准备按仪器说明书连接管路,调节光路。3.5.4.2 原子荧光光谱仪工作参数确定根据仪器的具体情况确定下述参数,将仪器调至最佳工作状态:a) 光电倍增管负高压;b) 光源空心阴极灯电流;c) 载气流量和屏蔽气流量。3.5.4.3 氢化物发生工作条件的确定以盐酸溶液(3.2.4)为载液,硼氢化钠溶液(3.2.8)为还原剂,根据仪器说明书合理确定试液、载液和还原剂的进液量。3.5.4.4 荧光强度测定按确定的仪器工作条件,测定标准系列溶液(3.5.3)中砷、硒的荧光强度。3.5.4.5 工作曲线的绘制以标准系列溶液(3.5.3)中砷、硒的质量(μg)为横坐标,相应的荧光强度为纵坐标,绘制工作曲线。3.5.4.6 样品溶液的测定3.5.4.6.1 砷的测定:分别准确吸取样品溶液(3.5.1.3)和样品空白溶液(3.5.2)5mL于100mL容量瓶中,加入20mL硫脲抗坏血酸溶液(3.2.9)和5mL盐酸(3.2.3),用水稀释至刻度,摇匀后静置1h。然后按3.5.4.1~3.5.4.4所述步骤进行荧光强度测定。从工作曲线(3.5.4.5)中查出样品溶液和样品空白溶液中砷的质量。3.5.4.6.2 硒的测定:分别准确吸取样品溶液(3.5.1.3)和样品空白溶液(3.5.2)5mL于100mL烧杯中,再加入5mL盐酸(3.2.3),混匀,盖上表面皿,放至电热板上于60℃~90℃下加热1h,冷却,转移至100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。然后按3.5.4.1~3.5.4.4所述步骤进行荧光强度测定。从工作曲线(3.5.4.5)中查出样品溶液和样品空白溶液中硒的质量。3.6 结果计算和表述3.6.1 结果计算空气干燥基煤样中砷和硒的含量分别按式(1)和式(2)计算:3犌犅/犜39538—2020狑(Asad)=犿(As)-犿0(As)犿×100犞……………………(1)狑(Sead)=犿(Se)-犿0(Se)犿×100犞……………………(2)  式中:狑(Asad)、狑(Sead)———空气干燥基煤样中砷、硒的含量,单位为微克每克(μg/g);犿(As)、犿(Se)———分别从工作曲线上查得样品溶液中砷、硒的质量,单位为微克(μg);犿0(As)、犿0(Se)———分别从工作曲线上查得样品空白溶液中砷、硒的质量,单位为微克(μg);犞———测定时分取样品溶液的体积,单位为毫升(mL);犿———空气干燥基煤样质量,单位为克(g);100———样品溶液的总体积,单位为毫升(mL)。3.6.2 结果表述计算结果按GB/T483规定的数值修约规则修约至整数。3.7 精密度煤中砷和硒含量测定的精密度分别见表1和表2。表1 煤中砷含量测定的精密度砷含量狑(Asad)/(μg/g)重复性限狑(Asad)/(

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