ICS 73.040 SN D 21 中华人民共和国出入境检验检疫行业标准 SN/T 5254—2020 煤中氟和氯的测定 高温水解一离子色谱法 Determination of fluorine and chlorine content in coal- High temperature combustion hydrolysis-ion chromatography method 业标准信息服务平台 以正式出 2020-08-27发布 2021-03-01实施 中华人民共和国海关总署 发布 业标准信息服务平台 以正式出版文本为准 SN/T5254—2020 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中华人民共和国海关总署提出并归口。 本标准起草单位：中华人民共和国天津海关、中华人民共和国石家庄海关、中华人民共和国广 州海关、中华人民共和国青岛海关。 本标准主要起草人：王晶、胡德新、王海仙、杨树洁、苏明跃、郝晨新、杨丽飞、陈广志、 田发亮、乔柱、洪伟。 业标准信息服务平台 以正式出版文本为准 业标准信息服务平台 以正式出版文本为准 SN/T5254—2020 煤中氟和氯的测定 高温水解一离子色谱法 1范围 本标准规定了高温水解－离子色谱法测定煤中氟和氯含量的方法。 本标准适用于褐煤、烟煤和无烟煤中氟和氯含量的测定，氟、氯的检测范围：氟50ug/g～1500ug/g 氯0.005%~0.120%。 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 本。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/T212煤的工业分析方法 GB/T474煤样的制备方法 GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法 3方法提要 -定量的煤样在氧气和水蒸气混合气流中燃烧和水解，煤中氟和氯全部转化为挥发性化合物并 被稀碱溶液吸收。吸收液用微孔滤膜过滤后，用离子色谱法测定。以保留时间定性，以标准曲线法进 行定量。 4试剂和材料 以正 除另有规定外，在分析中仅使用确认为优级纯的试剂，实验用水应符合GB/T6682规定的一级水。 际准信息服务平 4.1试剂 4.1.1 氢氧化钠（优级纯）。 4.1.2 2碳酸氢钠（优级纯）。 4.1.3碳酸钠（优级纯）。 4.1.4氟化钠（基准试剂）。 4.1.5氯化钠（基准试剂）。 4.1.6氧气：纯度99.5%以上。 4.1.7氢氧化钠溶液（0.2mol/L）：称取8.0g氢氧化钠固体（4.1.1）于300mL烧杯中，加水溶解， 待冷却至室温后，转移至1000mL容量瓶中，定容，摇匀。 4.1.8碳酸氢钠溶液（0.02mol/L）：称取1.68g碳酸氢钠固体（4.1.2）于300mL烧杯中，加水溶解 待冷却至室温后，转移至1000mL容量瓶中，定容，摇匀。 4.1.9氟标准储备溶液（1.00mg/mL）：称取2.2101g±0.0002g预先于105℃下干燥1h并冷却至 室温的氟化钠（4.1.4），以水溶解，移入1000mL的塑料容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。也可直 1 SN/T5254—2020 接使用国家有证的标准物质。 4.1.10氯标准储备溶液（1.00mg/mL）：称取1.6480g±0.0002g预先于500℃600℃下灼烧至恒 重的氯化钠（4.1.5），以水溶解，移人1000mL的容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。也可直接使用 国家有证的标准物质。 4.1.11氟、氯混合标准溶液（100.00μg/mL）：准确移取氟标准储备溶液（4.1.9）和氯标准储备溶 液（4.1.10）各10.00mL于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 4.1.12石英砂（Si02）：粒度0.1mm~0.5mm。使用前建议在1100℃以上的高温炉中灼烧2h。 4.1.13瓷舟（或石英舟）：长约77mm，高约8mm，耐温1100℃以上。 4.1.14尼龙滤膜：0.22μm。 4.1.15注射器：5mL。 4.2流动相 4.2.1流动相A（0.02mol/L氢氧化钠溶液）：称取0.8g氢氧化钠（4.1.1）溶于水中，定容至1000mL， 也可使用自动淋洗液发生器OH型制备； 4.2.2流动相B（1.7mmol/L碳酸氢钠和1.8mmol/L碳酸钠混合溶液）：称取0.143g碳酸氢钠（4.1.2） 和0.191g碳酸钠（4.1.3）溶于水中，定容至1000mL。 5仪器与设备 5.1高温水解装置，结构和安装示意图参见附录A。 a）高温炉：能加热到1100℃以上，有80mm～90mm长的1100℃±10℃的恒温区； b）燃烧管：石英制，能耐1200℃以上，全 全长约760mm，配有氧气进口、水蒸气进口及放水口； c）冷凝管：蛇形，冷凝主体部分长度约130mm； d）水蒸气发生器：由500mL平底烧瓶和可调压电炉（0.5kW，AC0V~220V连续可调）构成； e）氧气流量计：满刻度600mL/min～1000mL/min以上，最小分度10mL/min～20mL/min； f）进样推杆：带硅胶塞，顶端弯曲成圆盘状，耐高温1100℃以上的金属杆。 5.2离子色谱仪：配电导检测器，测量条件参见附录B。 6取样与试样制备 6.1按照GB/T474将样品制备成粒度小于0.2mm（80目）的空气干燥煤样。 6.2如需换算成其他基态，在测定氟和氯的同时，应按照GB/T212测定样品中的空气干燥基水分 7煤样高温燃烧水解 7.1仪器准备 7.1.1参照附录A所示装配好全套仪器，连接好电路、气路和冷却水路，燃烧管出气口端塞进少许 耐高温棉。将高温炉升温到1100℃，并标记燃烧管内300℃、600℃和900℃温度区域。 7.1.2往平底烧瓶中加入约300mL水并加热至沸腾，开通冷凝管冷却水。塞紧进样杆硅胶塞，在平 底烧瓶中水沸腾之前通入氧气（4.1.6），调节氧气流量为400mL/min，水蒸气发生器水的蒸发量约为 2mL/min~3mL/min，检查系统不漏气后，通人水蒸气和氧气空蒸15min以上。 7.2空白试验 除不加入试样外，其他步骤均按7.3操作，做空白试验。 2 SN/T5254—2020 7.3样品处理 7.3.1称取0.50g±0.01g分析试验煤样，精确至0.1mg和0.5g石英砂（4.1.12）放在瓷舟（4.1.13） 里小心混合均匀，再用约0.5g石英砂（4.1.12）铺盖在上面。 7.3.2移取10mL氢氧化钠溶液（4.1.7）碳酸氢钠溶液（4.1.8）于100mL塑料容量瓶中，将容量瓶 放在冷凝管下端并使冷凝管下端置于吸收碱液液面以下。在通人氧气（4.1.6）和水蒸气的条件下，取 下进样推杆，把盛有煤样的瓷舟（7.3.1）放人燃烧管内，插人进样推杆，塞紧硅胶塞。将瓷舟的前 端推到预先测好的约300℃区域停留5min，接着推进到约600℃区停留5min，再推进到约900℃区 停留5min，最后把瓷舟推到1100℃的恒温区，退回进样推杆，样品在恒温区继续燃烧水解15min。 整个操作过程中，调节水蒸气发生器的蒸发量，水解开始15min内，容量瓶中每分钟收集约3mL， 后15min，每分钟收集约2.5mL，最后总体积应控制在90mL以内。取下容量瓶，用水稀释至刻度， 摇匀后，过0.22um滤膜，备用。 注：对于褐煤及部分烟煤等容易爆燃的样品，将瓷舟推入燃烧管后，宜缓慢地、分时段地推入到约300℃区域。 8测定 8.1工作曲线的测定 分别准确移取0.00mL、0.10mL、0.50mL、1.00mL、5.00mL、10.00mL氟、氯混合标准溶液 （4.1.11）置于一组100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混，用离子色谱仪测定，绘制标准曲线。 典型离子色谱图参见附录C。 8.2样品测定 用5mL注射器吸取溶液（7.3.2），在相同条件下，依次注人离子色谱分析仪中，记录色谱图。根 据氟和氯的保留时间定性，测量试液的峰面积值，用标准曲线法进行定量测定煤中氟和氯的含量。 9结果计算 正式 按式（1）计算煤样中氟的含量 _(p-po).v =Pm mo (1) 式中： Pm 空气干燥煤样中氟的含量，单位为微克每克（ug/g）； 试液中氟的浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）； p 服务平台 空白溶液中氟的浓度，单位为微克每毫升（μg/mL） Po V 试样定容体积，单位为毫升（mL）； 试样的质量，单位为克（g）。 mo 测定结果修约为个位。 按式（2）计算煤样中氯的含量， .(2) mo 式中： Wad一一空气干燥煤样中氯的含量，%； 试液中氯的浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）； p 3