以正式出版文本为准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 - 离子色谱法 Determination of fluorine and chlorine content in coal — High temperature combustion hydrolysis -ion chromatography method 2020 -08-27发布 2021 -03-01实施ICS 73.040 D 21 中华人民共和国海关总署 发 布以正式出版文本为准以正式出版文本为准 SN/T 5254—2020I前 言 本标准按照 GB/T 1.1— 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。以正式出版文本为准以正式出版文本为准1 SN/T 5254—2020煤中氟和氯的测定 高温水解 - 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 50 μg/g ～ 1500 μg/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 / T 212 煤的工业分析方法 GB / T 474 煤样的制备方法 GB / T 6682 分析实验室用水规格和试验方法 3 方法提要 一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 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 / T 6682 规定的一级水。 4.1 试剂 4.1.1 氢氧化钠（优级纯） 。 4.1.2 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（0.2 mol / L） ：称取 8.0 g 氢氧化钠固体（4.1.1）于 300 mL 烧杯中，加水溶解， 待冷却至室温后，转移至 1 000 mL 容量瓶中，定容，摇匀。 4.1.8 碳酸氢钠溶液（0.02 mol / L） ：称取 1.68 g 碳酸氢钠固体（4.1.2） 于 300 mL 烧杯中，加水溶解， 待冷却至室温后，转移至 1 000 mL 容量瓶中，定容，摇匀。 4.1.9 氟标准储备溶液（1.00 mg / mL） ：称取 2.2101 g±0.000 2 g 预先于 105 ℃下干燥 1 h 并冷却至 室温的氟化钠（4.1.4） ，以水溶解，移入 1 000 mL 的塑料容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。也可直以正式出版文本为准2 SN/T 5254—2020接使用国家有证的标准物质。 4.1.10 氯标准储备溶液（1.00 mg / mL） ：称取 1.6480 g±0.000 2 g 预先于 500 ℃ ~600 ℃下灼烧至恒 重的氯化钠（4.1.5） ，以水溶解，移入 1 000 mL 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（100.00 μg / 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 10.00 mL 于 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 4.1.12 石英砂（SiO2） ：粒度 0.1 mm ~0.5 mm。使用前建议在 1 100 ℃以上的高温炉中灼烧 2 h。 4.1.13 瓷舟（或石英舟） ：长约 77 mm，高约 8 mm，耐温 1 100 ℃以上。 4.1.14 尼龙滤膜：0.22 μm。 4.1.15 注射器：5 mL。 4.2 流动相 4.2.1 流动相 A（0.02 mol / L 氢氧化钠溶液） ：称取 0.8 g 氢氧化钠（4.1.1）溶于水中，定容至 1 000 mL， 也可使用自动淋洗液发生器 OH-型制备； 4.2.2 流动相 B （1.7 mmol / L 碳酸氢钠和 1.8 mmol / L 碳酸钠混合溶液） ：称取 0.143 g 碳酸氢钠 （4.1.2） 和 0.191 g 碳酸钠（4.1.3）溶于水中，定容至 1 000 mL。 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 1 100 ℃以上，有 80 mm ～ 90 mm 长的 1 100 ℃ ±10 ℃的恒温区； b） 燃烧管：石英制，能耐 1 200 ℃以上，全长约 760 mm，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 130 mm ； d） 水蒸气发生器：由 500 mL 平底烧瓶和可调压电炉 （0.5 kW，AC 0 V ～ 220 V 连续可调） 构成； e） 氧气流量计：满刻度 600 mL / min ～ 1 000mL / min 以上，最小分度 10 mL / min ～ 20 mL / min ； f ） 进样推杆：带硅胶塞，顶端弯曲成圆盘状，耐高温 1 100 ℃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 / T 474 将样品制备成粒度小于 0.2 mm（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 / T 212 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 1 100 ℃，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 300 mL 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 400 mL / min，水蒸气发生器水的蒸发量约为 2 mL / min ～ 3 mL / min，检查系统不漏气后，通入水蒸气和氧气空蒸 15 min 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。以正式出版文本为准3 SN/T 5254—20207.3 样品处理 7.3.1 称取 0.50 g±0.01 g 分析试验煤样，精确至 0.1 mg 和 0.5 g 石英砂（4.1.12）放在瓷舟（4.1.13） 里小心混合均匀，再用约 0.5 g 石英砂（4.1.12）铺盖在上面。 7.3.2 移取 10 mL 氢氧化钠溶液（4.1.7）碳酸氢钠溶液（4.1.8）于 100 mL 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。在通入氧气（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）放入燃烧管内，插入进样推杆，塞紧硅胶塞。将瓷舟的前 端推到预先测好的约 300 ℃区域停留 5 min，接着推进到约 600 ℃区停留 5 min，再推进到约 900 ℃区 停留 5 min，最后把瓷舟推到 1 100 ℃的恒温区，退回进样推杆，样品在恒温区继续燃烧水解 15 min。 整个操作过程中，调节水蒸气发生器的蒸发量，水解开始 15 min 内，容量瓶中每分钟收集约 3 mL， 后 15 min，每分钟收集约 2.5 mL，最后总体积应控制在 90 mL 以内。取下容量瓶，用水稀释至刻度， 摇匀后，过 0.22 μm 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 0.00 mL、0.10 mL、0.50 mL、1.00 mL、5.00 mL、10.00 mL 氟、氯混合标准溶液 （4.1.11）置于一组 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，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 5 mL 注射器吸取溶液（7.3.2） ，在相同条件下，依次注入离子色谱分析仪中，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 按式（1）计算煤样中氟的含量 ……………………………（1） 式中： ——空气干燥煤样中氟的含量，单位为微克每克（ μg / g） ； ρ ——试液中氟的浓度，单位为微克每毫升（ μg / mL） ； ρ0 ——空白溶液中氟的浓度，单位为微克每毫升（ μg / mL） ； V ——试样定容体积，单位为毫升（mL） ； m0 ——试样的质量，单位为克（g） 。 测定结果修约为个位。 按式（2）计算煤样中氯的含量， ……………………………（2）