【国家标准(GB)】 煤中汞的测定方法

ICS73.040
中华人民共和国国家标准
GB/T16659-2008
代替GB/T16659-1996
煤中汞的测定方法
Determination of mercury in coal(ISO15237:2003,Solidmineralfuels-Determination of total mercury content of coal,MOD)2008-07-29发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2009-05-01实施
GB/T16659-2008
本标准修改采用ISO15237：2003《固体矿物燃料—煤中总汞的测定》(英文版）。本标准依据ISO15237：2003重新起草。在附录A中列出了本标准章条编号与ISO15237：2003章条编号的对照一览表。
考虑到我国国情，在采用IS015237：2003时，本标准做了一些修改。有关技术性差异已编人正文并在它们所涉及的条款的页边空白处用垂直单线标识。在附录B中给出了这些技术性差异及其原因的一览表以供参考。
本标准代替GB/T16659—1996《煤中汞的测定方法》。本标准与GB/T16659—1996相比，主要变化如下：将原标准附录中的测定方法一一冷原子吸收分光光度法列为正文方法。本标准的附录A、附录B均为资料性附录。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归口。本标准起草单位：重庆地质矿产研究院、连云港出人境检验检疫局。本标准主要起草人：朱振忠、昊扬、杨洁、李金平。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T16659--1996。
1范围
煤中汞的测定方法
GB/T16659—2008
本标准规定了测定煤中汞的冷原子吸收分光光度法和基于原子荧光吸光度测定为原理的测汞仪法。
本标准适用于褐煤、烟煤和无烟煤。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法（GB/T6682—2008，ISO3696：1987，Waterforanalytical use--Specification and test methods,MOD)3冷原子吸收分光光度法
3.1原理
以五氧化二钒为催化剂，用硝酸-硫酸分解煤样，使煤中汞转化为二价汞离子，再将汞离子还原为汞原子蒸气，用冷原子吸收分光光度计测定汞的含量。3.2试剂
3.2.1本标准所用的水为符合GB/T6682所规定的二级水要求的蒸馏水或者同等纯度的去离子水。3.2.2硝酸：优级纯，相对密度1.42。3.2.3硫酸：优级纯，相对密度1.84。3.2.4盐酸：优级纯，相对密度1.19。3.2.5
高锰酸钾。
3.2.6过氧化氢。
3.2.7五氧化二钒。
3.2.8无水乙醇。
3.2.9无水氟化钙。
3.2.10硝酸溶液：1+1。
氯化亚锡溶液：0.2g/mL。
称取20g氟化亚锡(GB/T638)于150mL烧杯中，加人10mL盐酸（3.2.4)溶解后，用水稀释至100mL，摇匀。
3.2.12重铬酸钾溶液：0.05g/mL。称取5g优级纯重铬酸钾（GB/T642）于150mL烧杯中，加少量水溶解后，用水稀释至100mL，摇匀。
3.2.13固定溶液：0.5g/L。
吸取10mL重铬酸钾溶液(3.2.12)于1L容量瓶中，加人适量水，再加入50mL硝酸(3.2.2)，用水稀释至1L，摇匀。
3.2.14汞标准贮备溶液：100μg/mL。准确称取0.1354g士0.0002g已在干燥器中充分干燥的优级纯二氯化汞于100mL烧杯中，用固定溶液溶解后，移人1L容量瓶中，再用固定溶液稀释至刻度，摇匀。1
GB/T16659—2008
3.2.15汞标准中间溶液：1μg/mL。准确吸取5mL汞标准贮备溶液（3.2.14)于500mL容量瓶中，用固定溶液稀释至刻度，摇勾。3.2.16汞标准工作溶液：0.1μg/mL。准确吸取10mL汞标准中间溶液（3.2.15)于100mL容量瓶中，用固定溶液稀释至刻度，摇匀。3.2.17高锰酸钾-硫酸溶液：0.01g/mL。称取1g高锰酸钾(3.2.5)于150mL烧杯中，加水约60mL使之溶解，在不断搅拌下缓慢加入10mL硫酸，溶液冷却后用水稀释至100mL。3.3仪器设备
3.3.1分析天平：感量0.1mg。
3.3.2冷原子吸收分光光度计或与冷蒸汽汞分析系统组成封闭式循环系统或开放式单向系统的原子吸收分光光度计。
3.3.3电热板：带调温装置。
3.3.4汞蒸气发生瓶：带刻度的50mL锥形瓶，带有配合紧密的塞，塞上有进、出气管，进气管末端距瓶底5mm~10mm。
3.4分析步骤
3.4.1仪器调节
将吸收池安装在原子吸收分光光度计光路中，参考图1连接气路。加30mL水于汞蒸气发生瓶(3.3.4)中，塞上瓶塞，将出气管与U形干燥管连接。开启真空泵，将抽气量调节至800mL/min左右。关闭真空泵。
汞蒸气发生瓶；
2—U形干燥管(内盛氯化钙)；
3-吸收池；
一汞元素空心阴极灯；
原子吸收分光光度计检测器；
流量计；
余汞吸收瓶(内盛约15mL硫酸-高锰酸钾吸收液）)；8
气体缓冲瓶；
真空泵。
图1气路连接方框示意图
3.4.2煤样处理
3.4.2.1称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样约0.1g，称准到0.0002g，于汞蒸气发生瓶中。3.4.2.2加人50mg五氧化二钒（3.2.7）、数滴无水乙醇（3.2.8）使煤样润湿，再加人10mL硝酸(3.2.2，立即用瓷盖盖上汞蒸气发生瓶，放置过夜后加人4mL硫酸（3.2.3)并置于电热板上，先在约120℃温度下加热约1.5h；然后逐渐升高温度至160℃左右继续加热至刚冒三氧化硫烟雾。如发现有2
GB/T16659-2008
黑色颗粒，说明煤样尚未分解完全，可补加3mL～5mL硝酸，再继续加热至刚冒三氧化硫烟雾。取下汞蒸气发生瓶，冷却。加人20mL水、2mL过氧化氢（3.2.6），放置5min，置于电热板上加热煮沸，此时溶液应呈蓝色，若溶液为棕红色须补加过氧化氢再煮沸，取下汞蒸气发生瓶，冷却。3.4.3测定
3.4.3.1测定条件
3.4.3.1.1测定应在温度高于10℃的室内进行。3.4.3.1.2测定用过的玻璃器血应用硝酸溶液(3.2.10)浸泡24h，然后用水洗净。3.4.3.2工作曲线绘制
3.4.3.2.1分别准确移取0.00mL、0.25mL、0.50mL、1.00mL和1.50mL汞标准工作溶液（3.2.16)于5个汞蒸气发生瓶中，滴加重铬酸钾溶液（3.2.12)至溶液呈黄色，加2mL无水乙醇，用水将溶液体积调至30mL，加人1mL氯化亚锡溶液(3.2.11)，立即塞上瓶塞，摇勾，放置片刻后将汞蒸气发生瓶接入冷原子吸收分光光度计。测定并记录最大吸收值。3.4.3.2.2以标准溶液的吸收值为纵坐标，其相应的汞质量为横坐标绘制工作曲线。每批测定均应同时绘制工作曲线。
3.4.3.3煤样测定
用3.4.2.2所述的煤样处理液，除不加标准汞溶液外其他按3.4.3.2所述步骤测定并记录最大吸收值。从工作曲线上查得汞的质量。3.4.3.4空白试验
每测批煤样，按3.4.2.2制备两个空白溶液（不加煤样）。按3.4.3.3步骤测定空白溶液中的汞含量，以其平均值作为空白值。3.5结果计算
煤中汞的含量按式(1)计算：
Hgad = mim2
式中：
-空气干燥煤样中汞的含量，单位为微克每克(ug/g)；从工作曲线上查出的汞的质量，单位为微克（μg)；m
空白试验测定的汞的质量，单位为微克（μg)；空气干燥煤样的质量，单位为克（g）。计算结果保留到小数点后三位。3.6精密度
两次重复测定结果的绝对差值应不大于0.060μg/g。4测汞仪法
4.1原理
（1）
以五氧化二钒为催化剂，用硝酸-硫酸分解煤样，使煤中汞转化为二价汞离子，再将汞离子还原为汞原子蒸气，用基于原子荧光吸光度测定为原理的测汞仪测定汞的含量。4.2试剂
分析过程中所用试剂应符合3.2的规定。4.3仪器设备
测汞仪：灵敏度不低于0.1μg/L。3
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4.4分析步骤
4.4.1仪器调节
开启测汞仪，预热1h～2h。加30mL水于汞蒸气发生瓶中，塞上瓶塞。将汞蒸气发生瓶和流量计接入测汞仪气路。开启泵开关，调节空气流速至800mL/min左右。调节测汞仪零点等参数。4.4.2煤样处理
按3.4.2的要求处理煤样。
4.4.3测定
4.4.3.1测定条件
同3.4.3.1。
4.4.3.2工作曲线绘制
4.4.3.2.1按3.4.3.2.1的要求在汞蒸气发生瓶中准备好标准系列溶液，摇匀，放置片刻后将汞蒸气发生瓶接人测汞仪。测定并记录最大吸收值。4.4.3.2.2以标准溶液的吸收值为纵坐标，其相应的汞的质量为横坐标绘制工作曲线。每批测定均应同时绘制工作曲线。
4.4.3.3煤样测定
用按3.4.2.2处理所得煤样处理液，除不加汞标准溶液外其他按4.4.3.2.1所述步骤测定并记录最大吸收值。从工作曲线上查得汞的质量。4.4.3.4空白试验
空白试验同3.4.3.4的规定。
结果计算
同3.5的规定。
精密度
同3.6的规定。
附录A
（资料性附录）
本标准章条编号与IS015237:2003(E)章条编号对照表A.1给出了本标准章条编号与ISO15237：2003(E)章条编号对照一览表。表A.1本标准章条编号与IS015237:2003(E)章条编号对照本标准章条编号
3.2.2~3.2.9、3.2.12、3.2.13、3.2.173.2.11
3.2.15、3.2.16
3.3.3~3.3.4
3. 4.3. 4
附录A
附录 B
GB/T16659—2008
对应的国际标准的章条编号www.bzxz.net
4.2、4.6、4.7
5.2、5.3
7.1.7.2.8
8的第三款
GB/T16659—2008
附录B
（资料性附录）
本标准与IS015237:2003(E)技术性差异及其原因表B.1给出了本标准与ISO15237:2003(E)技术性差异及其原因的-览表。表B.1本标准与IS015237:2003(E)技术性差异及其原因本标准的章条号
3.2.2~3.2.9、3.2.12、
3.2.13,3.2.17
3.2.14、3.2.15、3.2.16
3.3.3、3.3.4
技术性差异
增加了测汞仪测定煤中汞的方法：增加了本标准适用于褐煤、烟煤、无烟煤标准范围说明增加了化学法分解煤样的表述，删除了氧弹燃烧法分解煤样的表述
增加了分析用水满足GB/T6682的表述，删除了满足ISO3696的表述
增加的关于试剂和溶液的条款
删除ISO15237;2003(E)4.2、4.6、4.7的内容除了对溶液汞含量的要求
标准贮备液和标准溶液配制称样量和过程有差异
增加了分析用器具的要求
删除ISO15237:2003(E)5.2、5.3的内容增加了气路连接和仪器调节要求删除了氧弹燃烧法分解煤样的方法;增加了化学法分解煤样的方法
标准系列标准配制个数由国际标准的3个增加为国家标准的5个
测汞仪测汞是目前国内常用测汞方法。增加的标准范围说明使标准的使用范围更明确
国内一般采用化学分解法分解
用水要求有国家标准，故采用国家标准
根据惯例增加了配制溶液所用市售试剂的要求。由于分解煤样所用方法的差异，增加了相应试剂或者溶液
化学法分解煤样不需要这三个条款所述试剂
对配制溶液用市售试剂的纯度提出了要求，不再对配制后的溶液提要求
国际标准用高纯汞配制，国家标准用优级纯二氮化汞配制，故称样量和配制过程有差异
对分析中所用专门器具提出了明确要求
化学法分解煤样后的检测不需要这两个条款所述的器具
对检测气路连接和仪器调节的要求更明确清晰
目前国内常用化学法分解煤样
标准配制个数的增加更有利于标准曲线实际应用
本标准的章条号
表B.1(续)
技术性差异
采用原国家标准中对精密度的要求增加了汞测定仪测定煤中汞的方法删除ISO15237:2003(E)12的内容GB/T16659—2008
原国家标准精密度的确定有相应试验数据支持
该方法是国内常用的方法，也是原国家标准方法
国内有一般规定标准明确对检测报告的要求
GB/T16659-2008
中华人民共和国
国家标准
煤中汞的测定方法
GB/T16659—2008
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2008年11月第一版2008年11月第一次印刷*
书号：155066·1-34276
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