煤的元素分析实验
一、实验目的
1、通过实验了解煤的元素组成。
2、掌握测定煤中碳,氢元素的方法。
二、实验原理
目前我国采用的煤中碳,氢测定国家标准为燃烧法。取一定量的煤样在氧气流中燃烧,所生成的水和二氧化碳分别用装有吸水剂和二氧化碳吸水剂的U 型管吸收,由吸收剂增量计算煤中碳和氧的含量。燃烧法用铬酸铅和银丝卷来除去硫和氯对测定的干扰。
三、实验仪器,材料
1、碳氢元素分析仪(TQ-1型)
2、分析天平,精确到0.0002克。
3、下口瓶,容量10升。
4、鹅头洗气瓶,同两250-500毫升。
5、气体干燥塔,容量500毫升。
6、U 型管,带有支管和磨口塞。
7、贮气筒,容量不少于20升。
8、气泡计,容量约10毫升。
9、流量计,可测量120毫升/分。
四、试剂
1、碱石棉(二级或三级)粒度1-2毫米。
2、无水氯化钙(HGB3208-60),二级,粒度2-5毫米。
3、氯化铜(HGB3438-62),二级,粒度1-4毫米。
4、铬酸铅(HGB1075-77),二级,粒度1-2毫米。
5、银丝卷,银丝直径约0.25毫米。
6、铜丝卷,铜丝直径约0.5毫米。
7、氧气。(非电解氧)
8、硫酸(GB625-77),三级,比重1.84。
9、三氧化二铬(HGB933-76)三级,粉状。
10、氢氧化钠(GB629-77)或氢氧化钾(GB3006-59),三级。
11、粒状二氧化锰,用硫酸锰(GB1065-77)和高锰酸钾(GB643-77)二级,试剂制备。
12、氧化氮指示胶。
13、脱脂棉和凡士林。
14-保护用U 形管;15-气泡计;16-保温套管;17-三节电炉;
2、空白试验
将装置按图连接好,检查整个系统的气密性,直到每一部分都不漏气后,开始通电升温,并连通氧气。在升温过程中,将第一节炉往返移动几次,并将新装好的吸收系统通气20分钟左右,取下吸收系统,用绒布擦净。在天平旁放置10分钟左右再称重。当第一节和第二节炉达到并保持在800℃,第三节炉达到并保持在600℃,开始做空白试验。此时,将第一节炉移至紧靠第二节炉,接上几经通气称重的吸收系统,在第一燃烧舟上加入氧化铬(数量和做煤样时相当)。打开橡皮帽,取出铜丝卷,将装载氯化铬的燃烧舟用镍铬丝推至第一节炉入口处,将铜丝卷放在燃烧舟后,套紧橡皮帽,接通氧气,调节氧气流速为120毫升/分。移动第一节炉,使燃烧舟位于炉子中心,通气23分钟,将炉子移回原位,2分钟后取下“U”形管,用绒布擦净。在天平旁放置10分钟后称重。吸收水分的“U”形管的增重即为空白值。重复上述空白试验,直到连续两次所得空白值相差不超过0.001克,除氮管,二氧化碳吸收管最后一次重量变化不超过0.0005克为止。取两次空白值作为当天计算氢的空白值。
3、实验步骤:
⑴先将第一节和第二节炉温控制在800±10℃;第三节炉温控制在600±10℃,并使第
一节炉紧靠第二节炉。
⑵在预先灼烧过的燃烧舟中称取粒度小于0.2毫米,已经达到空气干燥状态的分析煤样0.2克(称准至0.0002克)并均匀铺平,再煤样上铺一层三氧化二铬,把舟暂存放入专用的磨口玻璃管中。
⑶装好已经称重的吸收系统,并以每分钟120毫升的流速通入氧气。
⑷关闭靠近燃烧管出口端的U 型管,打开橡皮帽,取出铜丝卷,迅速将燃烧舟放入燃烧管中,使其前端刚好在第一节炉口。再将铜丝卷放在燃烧舟后面,套紧橡皮帽,立即开启U 型管,通入氧气,并保持每分钟120毫升的流速。
⑸隔一分钟向净化系统移动第一节炉,使瓷舟的一半进入炉子;过两分钟使瓷舟全部进入炉子;再过两分钟,使瓷舟位于炉子中心。
⑹保温18分钟后把第一节炉子移回到原来的位置。
两分钟后停止排水,抽气,关闭和拆下吸收系统,用绒布擦净,再天平旁放置10分钟后称重。
六、数据处理
式中:
—分析煤样中碳的含量,%; —分析煤样中氢的含量,%;
G —煤样重量,克;
—吸收二氧化碳的U 型管的增重,克; —水分空白值,克;
0.2729—将二氧化碳折算成碳的因数;
0.1119—将水折算成氢的因数;
—分析煤样的水分。%; —吸收水分的U 型管的增重,克。
煤的元素分析实验
一、实验目的
1、通过实验了解煤的元素组成。
2、掌握测定煤中碳,氢元素的方法。
二、实验原理
目前我国采用的煤中碳,氢测定国家标准为燃烧法。取一定量的煤样在氧气流中燃烧,所生成的水和二氧化碳分别用装有吸水剂和二氧化碳吸水剂的U 型管吸收,由吸收剂增量计算煤中碳和氧的含量。燃烧法用铬酸铅和银丝卷来除去硫和氯对测定的干扰。
三、实验仪器,材料
1、碳氢元素分析仪(TQ-1型)
2、分析天平,精确到0.0002克。
3、下口瓶,容量10升。
4、鹅头洗气瓶,同两250-500毫升。
5、气体干燥塔,容量500毫升。
6、U 型管,带有支管和磨口塞。
7、贮气筒,容量不少于20升。
8、气泡计,容量约10毫升。
9、流量计,可测量120毫升/分。
四、试剂
1、碱石棉(二级或三级)粒度1-2毫米。
2、无水氯化钙(HGB3208-60),二级,粒度2-5毫米。
3、氯化铜(HGB3438-62),二级,粒度1-4毫米。
4、铬酸铅(HGB1075-77),二级,粒度1-2毫米。
5、银丝卷,银丝直径约0.25毫米。
6、铜丝卷,铜丝直径约0.5毫米。
7、氧气。(非电解氧)
8、硫酸(GB625-77),三级,比重1.84。
9、三氧化二铬(HGB933-76)三级,粉状。
10、氢氧化钠(GB629-77)或氢氧化钾(GB3006-59),三级。
11、粒状二氧化锰,用硫酸锰(GB1065-77)和高锰酸钾(GB643-77)二级,试剂制备。
12、氧化氮指示胶。
13、脱脂棉和凡士林。
14-保护用U 形管;15-气泡计;16-保温套管;17-三节电炉;
2、空白试验
将装置按图连接好,检查整个系统的气密性,直到每一部分都不漏气后,开始通电升温,并连通氧气。在升温过程中,将第一节炉往返移动几次,并将新装好的吸收系统通气20分钟左右,取下吸收系统,用绒布擦净。在天平旁放置10分钟左右再称重。当第一节和第二节炉达到并保持在800℃,第三节炉达到并保持在600℃,开始做空白试验。此时,将第一节炉移至紧靠第二节炉,接上几经通气称重的吸收系统,在第一燃烧舟上加入氧化铬(数量和做煤样时相当)。打开橡皮帽,取出铜丝卷,将装载氯化铬的燃烧舟用镍铬丝推至第一节炉入口处,将铜丝卷放在燃烧舟后,套紧橡皮帽,接通氧气,调节氧气流速为120毫升/分。移动第一节炉,使燃烧舟位于炉子中心,通气23分钟,将炉子移回原位,2分钟后取下“U”形管,用绒布擦净。在天平旁放置10分钟后称重。吸收水分的“U”形管的增重即为空白值。重复上述空白试验,直到连续两次所得空白值相差不超过0.001克,除氮管,二氧化碳吸收管最后一次重量变化不超过0.0005克为止。取两次空白值作为当天计算氢的空白值。
3、实验步骤:
⑴先将第一节和第二节炉温控制在800±10℃;第三节炉温控制在600±10℃,并使第
一节炉紧靠第二节炉。
⑵在预先灼烧过的燃烧舟中称取粒度小于0.2毫米,已经达到空气干燥状态的分析煤样0.2克(称准至0.0002克)并均匀铺平,再煤样上铺一层三氧化二铬,把舟暂存放入专用的磨口玻璃管中。
⑶装好已经称重的吸收系统,并以每分钟120毫升的流速通入氧气。
⑷关闭靠近燃烧管出口端的U 型管,打开橡皮帽,取出铜丝卷,迅速将燃烧舟放入燃烧管中,使其前端刚好在第一节炉口。再将铜丝卷放在燃烧舟后面,套紧橡皮帽,立即开启U 型管,通入氧气,并保持每分钟120毫升的流速。
⑸隔一分钟向净化系统移动第一节炉,使瓷舟的一半进入炉子;过两分钟使瓷舟全部进入炉子;再过两分钟,使瓷舟位于炉子中心。
⑹保温18分钟后把第一节炉子移回到原来的位置。
两分钟后停止排水,抽气,关闭和拆下吸收系统,用绒布擦净,再天平旁放置10分钟后称重。
六、数据处理
式中:
—分析煤样中碳的含量,%; —分析煤样中氢的含量,%;
G —煤样重量,克;
—吸收二氧化碳的U 型管的增重,克; —水分空白值,克;
0.2729—将二氧化碳折算成碳的因数;
0.1119—将水折算成氢的因数;
—分析煤样的水分。%; —吸收水分的U 型管的增重,克。