同步荧光和X射线衍射法分析中国动力煤大分子芳香层片结构
中药分析方法：X射线衍射法
X射线粉末衍射法在中药分析中的应用中药品种的真伪鉴别是确保中药制剂质量和临床用药安全的基础，由于中药材及中成药成分复杂。
一般的理化鉴别方法不能准确地加以区别。
而x射线衍射分析法是研究物质微观结构的一种有效手段，它不仅可用于植物类、动物类、矿物类中药的鉴定，还可用于菌类中药和中药复方的鉴定，为中药的鉴定提供了准确、简便、可靠的鉴定方法，并为临床安全用药提供了保证。
下面讲述X射线粉末衍射法在植物类、动物类、矿物类、中成药分析鉴定方面的应用。
1 在植物类中药中的应用1.1 茜草类、贝母类、山药类吕扬等为揭示中药材道地性的客观规律，以期建立相应评价指标系统,选择茜草类、贝母类、山药类3组药材，应用该法进行图谱分析，获得了可用于标识中药的衍射图形几何拓扑规律与图谱特征标记峰，由此观察到：不同产地茜草样品的相似性及其与欧茜草的差别；同属不同种贝母样品的相似性与差异；不同产地山药样品的相似性与伪品的区别口[1]。
1.2床子周俊国等对3种不同产地12个样品的蛇床子进行粉末x射线衍射分析，结果表明：不同产地蛇床子衍射图谱按其几何拓扑大致可分为4类相似的衍射模糊图形，与TcL法分析的结果一致，为中药鉴定提供了新的谱学分析依据[2]。
1．3野生东北刺人参张宏桂等采用此法对野生东北刺人参的根、茎、叶、果进行分析研究，结果：野生东北刺人参4个部位的衍射图谱可用于该药鉴定。
经对此分析认为，野生东北刺人参根与茎具有相同的x射线衍射数据，为以茎代根利用东北刺人参提供了依据[3]。
1．4川芎王树春等通过对1个川芎药材对照品、1个川芎药材标本和3个川芎中药材样品进行x射线衍射实验，分析后获得了川芎的标准x射线衍射Fourier图谱及特征标记峰值[4]。
1．5熟地黄、白芍吴云山等对4个熟地黄及1个生地黄中药材进行实验、分析，得到了熟地黄的标准x射线衍射Fourier图谱及特征标记峰值[5]。
又个白芍对照品、1个白芍标本和3个白芍中药材进行实验、分析，获得了白芍的标准x射线衍射Fourier图谱及特征记峰值，表明x射线衍射Fourier图谱鉴定熟地黄、白芍是可行的[6]。
同步辐射应用基础(第八章同步辐射X射线荧光分析) 研究生课程讲义
能量色散型 Energy
Dispersive Spectrometer
（二）仪器构造与原理
（二）仪器构造与原理
两种类型的X射线荧光光谱仪都需要用X射线管作为激发光源。
同步辐射X射线！
（二）仪器构造与原理
分光系统
分光系统的主要部件是晶体分光器，它的作用是通过晶体衍射现象把不同波长的 X射线分开。根据布拉格衍射定律2dsinθ=nλ，当波长为λ的X射线以θ角射到晶体，如 果晶面间距为d，则在出射角为θ的方向，可以观测到波长为λ=2dsinθ的一级衍射及波 长为λ/2，λ/3等高级衍射。改变θ角，可以观测到另外波长的X射线，因而使不同波长 的X射线可以分开。
（一）基础理论与知识
2)缺点：
① 由于X射线荧光光谱分析是一种相对的比较分 析，定量分析需要标样对比，而且标样的组分与被测 样的组分要差不多。
② 原子序数低的元素，其检出限及测定误差一般 都比原子序数高的元素差；对于超轻元素(H、Li 、Be)， 目前还不能直接进行分析。
③ 检测限不够低，>1 µg.g-1 ④ 仪器相对成本高，普及率低。
（三）样品制备与分析
3.2 定性与定量分析
（三）样品制备与分析
岩石样品
Ba 250μm 成图
Ba 1mm 成图
（四）线站介绍与实例分析
北京同步辐射光源：X射线荧光微分析实验站-4W1B
（四）线站介绍与实例分析
上海光源：硬 X 射线微聚焦及应用光束线站-BL15U
（四）线站介绍与实例分析
纳米污染
（一）基础理论与知识
⑦ 制样简单，试样形式多样化，块状、粉末、糊状、液体 都可以，气体密封在容器内也可分析。
⑧ X射线荧光分析也能表面分析，测定部位是0.1mm深以上 的表面层，可以用于表面层状态、镀层、薄膜成分或膜厚的 测定。能有效地用于测定膜的厚度(10层)和组成（几十种元 素）。
X射线衍射法在药材中的运用
X射线衍射法在中药材检测中的运用摘要：X射线衍射法是研究物质的物相和晶体结构的主要方法。
当某物质（晶体或非晶体）进行衍射分析时，该物质被X射线照射产生不同程度的衍射现象，物质组成、晶型、分子内成键方式、分子的的构型、构象等决定该物质产生的特有衍射图谱。
如该物质是混合物（如中药材或中成药）则所得衍射图是各组分衍射效应的叠加。
只要混合物组成恒定，该衍射图谱就可作为该混合物的特征图谱。
这是粉末X射线衍射法用于中药鉴定的理论基础。
由于各种中药的成分各不相同，其衍射图谱各不相同，因此可实现对中药进行鉴定的目的。
关键词：X射线衍射法 X射线物相分析药材中药是中华民族的宝贵遗产，为中华民族的健康和繁衍做出巨大贡献。
但长期以来中药质量不一致、临床疗效不稳定始终是影响中药的临床应用和开拓国际市场的重要因素。
如何建立有效的中药质量控制方法和评价体系，实现中药标准化，是中药现代化和国际化的重要组成部分。
中药包括中药材、中药饮片、中药提取物和中成药，提高中药质量控制技术标准必须从各个环节人手，才能确保中药质量一致和临床疗效稳定。
采用现代分析技术和科学方法全面控制中药的质量，是当代中药研究的方向。
中药质量控制已采用以仪器分析为主的分析技术，包括高效液相色谱、薄层色谱、气相色谱、超临界流体色谱、高效毛细管电泳、红外光谱与拉曼光谱、原子吸收光谱、核磁共振、质谱及其联用技术(气质联用、液质联用、电感耦合等离子体一质谱)、DNA分子诊断技术、X射线衍射法等。
随着生物技术、计算机技术、联用技术等新技术不断深入，中药质量标准得到较大提高。
本文我们主要就X射线衍射法在药材中的运用做一综述。
一、 X射线衍射仪法X射线衍射仪(XRD)以布拉格实验装置为原型，融合了机械与电子技术等多方面的成果。
衍射仪由x射线发生器、测角仪、辐射探测器和辐射探测电路4个基本部分组成，是以特征x射线照射多晶体样品，并以辐射探测器记录衍射信息的实验装置。
现代X射线衍射仪还配有控制操作和运行软件的计算机系统。
基于同步辐射X射线相衬显微CT技术的煤孔隙结构表征
基于同步辐射X射线相衬显微CT技术的煤孔隙结构表征周春山;戴咏军;王大东【期刊名称】《山西煤炭》【年(卷),期】2015(000)006【摘要】Taking X-ray generated by synchrotron radiation equipment as the light source, the 3-D images of three coal samples with different metamorphic-grade were achieved though the imaging of phase contrast microscopy CT and the reconstruction of 2-dimensional cross-section projection. Quantitative analysis determined the total pore volume of the coal samples, maximum volume of single mineral, total number and average volume of the minerals. The results show that, with the deepening of metamorphism, the total pore volume and the average volume of the minerals decrease. In addition, the pores are characteristic of gradual compaction of physical structure, varying from large to medium/large, and to micro-pore.%以上海同步辐射装置产生的同步X射线束为光源，对3种不同变质程度煤样的相位衬度CT成像和重构二维横截面投影，得到煤样和煤中矿物质的三维立体图像，经定量分析可知煤样的总孔隙体积、单个矿物质最大体积、矿物质总数以及矿物质平均体积等参数。
X射线荧光光谱法快速分析煤焦灰常规成分
。
采用 粉末 压 片 制 样 ， 由于 颗 粒 间 的屏 蔽 作 用 ，
颗粒大 的荧光强度低 ， 颗粒小 的荧光强度高， 为保
证灼烧 后 煤 、 焦 灰 的 目数 ， 煤、 焦 样 品按 四分法 取 样 烘 干后 ， 用振 动磨 粉机 加工 到 ８ ０目， 以保 证灼 烧 的 煤焦 灰达 到 ２ ０ ０目。取 磨 制后 的煤 粉 、 焦 炭样 品约 ５ ０克 ， 送入 马 弗 炉进 行 灼 烧 灰 化 。煤 焦 的成 灰 率 ，
２ ０ １ ３ 年１ １ 月 第 四 期
磅含
１ ７
Ｘ射 线 荧 光 光 谱 法 快 速 分 析 煤 焦 灰 常 规 成 分
姜翠 霞 曹燮君２ 周洁
（ １ ． 杭 州钢铁 集 团公 司炼铁 厂 杭 Ｊ ＇ Ｉ ３ １ ０ ０ ２ ２ ；
２ ． 杭 氧股 份有 限公 司石 ４ Ｌ－ Ｚ － 程公 司 杭 Ｊ ＇ Ｉ ３ １ ０ ０ １ ４ ； ３ ． 杭 州油漆 有 限公 司 杭州 ３ １ ０ ０ １ １ ）
在 瓷方 舟 内平铺 ， 厚度 ＜５ ｍ ｍ， 灼烧 ４ ｈ 后 稍冷 ， 放置 干 燥 器冷 却 到 室 温 ， 取 出称量 ， 并 将 该 样 品再 次 放 人 马 弗 炉 中灼 烧 ， 进 行 恒 重 测试 ， 直到 两 次 灼烧 后 的质 量 ＜０ ． ０ ０ １ ０ ｇ ， 则 该煤 、 焦 样 品 的 成 灰 率 达 到
经过 高温 灼 烧 后 ， 消 除 样 品 的 颗 粒 效 应 和 矿 物 效 应， 试 验 出可 靠 有 效 的压 片方 法 ， 建 立 相应 工 作 曲 线， 实现煤 、 焦灰 常规 成分 快 速分 析 ， 并 且 分析 结 果
X荧光发射光谱法测定煤和焦炭的成分
（ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ 。 Ｓ ｈ ｏ ｕ ｇ ａ ｎ ｇ Ｓ ｈ ｕ ｉ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ Ｉ ｒ ｏ ｎ＆Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ （ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ ） Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｌ ｉ ｕ ｐ ａ ｎ ｓ ｈ ｕ ｉ ５ ５ ３ ０ ２ ８ ， Ｇ ｕ ｉ ｚ ｈ ｏ ｕ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
焦 炭 的无 机成 分 。
应用 ， 为 了能扩 展 ｘ荧 光 的使 用范 围 ， 用 Ｘ荧 光
发 射 光谱 仪 进 行 煤 和 焦 炭粉 末 压 片 直 接 测定 各 种 无 机 成 分 。将 样 品制 成 能通 过 １ ６ ０目筛 的粉 末， 加入 一定 量 硼酸 粘结 剂 ， 在 压片 机进 行 压片 ，
ｃ ｏ ｌ ａ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｋ ｅ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：Ｘ ｌ ｆ ｕ ｏ ｅｓ ｒ ｃｅ ｎ ｃ ｅ ； ｃ ｏ ｌ； ａ ｃ ｏ ｋ ｅ ； ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ； ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ； ｉ ｎ ｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｉ ｃ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｉ ｔ ｏ ｎ
１
引 言
本 文借 鉴 了 Ｘ 荧光 发 射 光谱 仪 在 钢 铁 、 合金、 各 种 渣样 、 耐 火材 料 、 石灰石 、 白云 石 、 矿 石 的分 析
煤 和焦炭 在动 力燃 烧 中， 根 据 煤灰 成分 可 以 初步 判 断煤灰 熔点 的高 低； 根据 煤 灰 中碱性 成 分 的高低， 可 以判 断煤 灰对 燃烧 室 的腐蚀 程度 。因 此 我们 可 以通 过 灰 的成 分 大 致 ห้องสมุดไป่ตู้ 以推 测 出煤 和
x射线荧光分析法测定煤的灰分的方法
x射线荧光分析法测定煤的灰分的方
法
，全文要求无语法错误。
X射线荧光分析法测定煤的灰分
X射线荧光分析法是一种在能源行业称为XRF的荧光光谱分析测试方法，可以
有效快速地测定煤的灰分。
此前，X射线石英板方法是测定灰分的一种常用分析法，但存在一定的局限性，无法满足能源行业对快速准确测定灰分的需要。
X射线荧光分析法采用放射性元素（主要是小强度余弦射线源）作为荧光源，
将X射线作用目标产生荧光，采用多色散射光谱仪以定量的方式检测物质的含量。
这一技术比X射线石英板法更加灵敏，具有自动校正、更快的测试速度和更高精度的优点。
煤中含有一定量的灰分，X射线荧光分析法测定煤的灰分也特殊适用于测定其
中的灰分成分，其分析误差低于1%，超出最小容许量要求，可以更好地为煤质煤
进行评价。
X射线荧光分析可以快速、准确地测定煤的灰分，使技术应用于煤质控制更为
精确，并为煤的运输、解决安全、质量和应用的关键技术提供支持和保障。
X射线
荧光分析法可以有效地发挥出煤质调控的效果，为煤质管理提供了重要依据，并发挥着极为重要的作用。
射线衍射分析法在中药分析中的应用
射线衍射的基本原理
射线衍射是指当射线通过材料时，受到材料内部结构的阻碍，导致射线发生散 射的现象。散射的射线会在不同的方向上被检测器接收，形成衍射图案。通过 分析衍射图案，可以获得材料内部结构的信息。常见的射线衍射技术包括X射 线衍射和电子衍射。
X射线衍射是利用X射线通过材料时发生的散射和干涉现象，产生衍射图案。电 子衍射则是利用电子束通过材料时发生的散射和干涉现象，产生衍射图案。两 种技术都能提供材料内部结构的详细信息，但在应用范围和分辨率方面存在差 异。
3、研究材料中的晶体缺陷
晶体缺陷是影响材料性能的重要因素之一。射线衍射技术可以用于研究材料中 的晶体缺陷，如位错、晶界等。通过分析衍射图案，可以确定晶体缺陷的类型 和数量，进而研究其对材料性能的影响。
当前状况与发展前景
射线衍射技术在材料分析中已经得到了广泛应用，但仍存在一些问题需要解决。 例如，高分辨率的射线衍射技术需要更先进的设备和技术支持，以提高实验结 果的准确性和可靠性。此外，射线衍射技术在材料分析中的应用也需要进一步 拓展，以便更好地满足实际生产和科学研究的需要。
未来，射线衍射技术将在材料分析中发挥越来越重要的作用。随着科学技术的 发展，新型的射线衍射技术将不断涌现，为材料分析提供更高效、更精确的手 段。同时，随着材料科学、纳米科技等领域的不断发展，射线衍射技术将在这 些领域中发挥更广泛的作用，为推动科学技术进步提供有力支持。
结论
射线衍射在材料分析中具有广泛的应用，是研究材料内部结构和性能的重要手 段。通过射线衍射技术，可以测定材料的三维结构、鉴别材料中的杂质、研究 材料中的晶体缺陷等。然而，射线衍射技术仍存在一些问题需要解决，如提高 分辨率和实验结果的准确性等。未来，射线衍射技术将在材料分析中发挥越来 越重要的作用，为推动科学技术进步提供有力支持。
XRF技术在煤炭中的硫含量测定中的应用优势
XRF技术在煤炭中的硫含量测定中的应用优势煤是一种常用的化石燃料，其中含有硫元素，硫是一种有害元素，它在煤炭的燃烧过程中会产生大量的二氧化硫，对环境和人体健康造成严重影响。
因此，准确、快速地测定煤炭中的硫含量对于煤炭的质量掌控和环境保护具有紧要意义，X荧光硫测定仪因其高效、准确的特点，在煤炭行业的硫含量测定中得到了广泛的应用。
X荧光射线硫分析仪是一种利用X射线荧光光谱原理进行元素分析的设备。
它通过激发样品产生X射线荧光，然后通过检测荧光的能量和波长，来确定样品中各种元素的含量。
在煤炭行业中，紧要用于测定煤炭中的全硫和硫酸盐硫。
全硫是指煤炭中全部的硫元素，包含有机硫和无机硫；硫酸盐硫则是指煤炭中以硫酸盐形式存在的硫。
这两种硫的含量直接影响到煤炭的燃烧效果和环境影响。
X荧光射线硫分析仪在煤炭行业的应用具有很大的优势：1. 快速准确：XRF技术可以快速准确地测定煤炭中的硫含量，供应可靠的检测结果。
2. 无损检测：XRF技术是一种无损检测方法，不会对样品造成破坏，可以保持样品的完整性。
3. 操作简便：XRF技术的操作相对简单，不需要多而杂的样品处理和繁琐的试验步骤。
4. 适用于各种样品：XRF技术可以适用于各种煤炭样品，包含原煤、洗煤、焦炭等。
在操作方面，XRF在煤炭硫含量检测中的应用一般包含以下步骤：首先，将煤炭样品研磨成细粉，以便能够与XRF检测设备进行良好的接触和反应。
然后将样品放入测定仪的样品盘中，通过设备的操作界面设置参数，启动测定程序。
设备会自动激发样品产生X射线荧光，通过发射X射线并接收反射回来的射线，测量硫元素的特征光谱，从而确定煤炭中的硫含量。
SH407B X荧光射线硫分析仪采用能量色散原理,机电一体微机化设计,分析快速、准确。
采用8寸宽视角电容触摸屏显示，人机对话，方便快捷，带有自动诊断功能,推断仪器的工作状态和电气参数；屏蔽设计和高分子料子及安全联动装置有效保证辐射安全。
X射线衍射（XRD）在研究煤结构中的应用[权威资料]
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X射线衍射(XRD)在研究煤结构中的应用本文档格式为WORD,感谢你的阅读。
摘要：x射线衍射技术（XRD）是研究固体结构的有力工具。
简要介绍了XRD技术研究煤的结构的发展历程，X射线衍射在研究煤结构中的工作原理，XRD谱图处理，并对X射线衍射技术研究煤结构方面进行了实例分析，提出了今后以待进一步发展的方面。
关键词：X射线衍射；煤结构；XRD谱图；XRD结构参数TB A 16723198（2014）030195010 引言X射线衍射法（x一raydiffraction，简称为XRD）是目前测定晶体结构的重要手段。
X射线衍射分析是研究煤和干酪根中的芳香核堆砌高度及平面大小的有效手段，同时也是研究固态物质结构的最有效及和重要的方法。
应用X射线所衍射（XRD）的技术来研究煤结构已有很长时间的历史。
Mahadevan首次在1929年对煤的xRD特征进行研究。
Warren在应用xRD研究煤晶格特征中提出估算煤的基本结构的单元线质的Warren方程，后经Franklin进一步完善为Warren一Franklin的方法。
他还根据石墨化及非石墨化煤结晶生长提出了首个煤结构的物理模型。
Hirsch应用Warren一Franklin方法假设煤是由类石墨的结构组成，进行芳层大小及键长估算对xRD图进行精细研究。
Nelson通过对碳含量为77%一89%的8个镜质组的XRD进行研究，得到原子分布函数，并提出C一C键长具有随煤级增高渐小的特点，指出类石墨结构是煤基本唯一的模式。
T.Eyen第一次提出根据x射线衍射图谱上（002）带及带分辨后峰面积计算出芳香度等其他结构的参数。
Grigoriew在前人研究基础上，应用了XRD径向分布函数方法进行了煤结构的衍射研究，指出碳环形成及数量主要取决于煤岩的组成及煤级，并且非有机碳在衍射研究中是可以忽略的。
国内对煤的xRD进行研究工作开展的比较晚，1980年曲星武首次运用xRD方法对天然演化系列和高温、高压实验系列煤样的基本结构单元（BsU）特征进行了研究。
煤结构的研究方法
通过煤的反应特性来研究煤的大分子结构
煤是一种由有机大分子相和小分子相组成的复杂混合物, 本 身具有独特的反应活性现在国内外在这方面的研究主要集中 在溶剂抽提、热解和模型化合物三个方面。 抽提是利用溶剂的受电子能力使煤中小分子相释放出来的过 程通过逐级抽提, 分析抽提可溶物与抽提不溶物,找出它们与 煤结构之间的关系, 提出相应的煤的结构模型如现有的缔合 模型、主客模型或叫两相模型。都是通过研究抽提物在一定 程度上对煤结构的代表性关系得出的。 热解是煤热加工的基础过程, 它是煤燃烧、液化、气化的初 始和伴随反应, 是作为一种非等温方法来研究煤的结构间的 相互作用分析研究热解机理,适当控制热解条件，通过对一次 和二次热解过程中得到的各种分子碎片进行分析和假设, 运 用逆推思维和统计学的方法, 提出相应的煤结构模型。热解 模型即就是通过此种方法研究得出的。 模型化合物的应用主要在于为研究煤结构的反应性提供依据 它们在一定程度上反应和代表了煤的部分大分子结构。
通过煤的显微组分结构研究来研究煤结构
这是一种较为传统的研究方法, 是从研究煤中 成煤物质的结构入手再深人到各种煤的显微 组分的结构研究。针对不同种变质程度煤中 各种显微分的结构和含量的不同, 运用统计学 方法来研究提出煤结构模型。
通过煤的物理化学特性来研究煤的结一种新的思路, 即 通过将煤转化为纳米级甚至团簇级大小, 运用原位 反应性探测, 研究煤在转化过程中结构和性质的变 化并提出经过该转化过程中不同煤岩组分的煤大分 子经过界面反应和重组等化学和物理过程, 可使煤 达到微观相对均一化通过研究煤分子机械力化学破 坏、反应和重组中各分子碎片形成和重组机理, 运 用统计学方法分析提出煤的平均结构模型目前他们 已经利用这种方法对神府煤、华荃山煤等6种不同 变质程度的煤进行研究。
煤及半焦的XRD结构分析
Coal and carbocoal structure of XRD analysis 作者： 庄国霖[1] 何劲波[1] 姚斌[2]
作者机构： [1]湛江中粤能源有限公司,广东湛江524000 [2]华中科技大学能源与动力工程学院,湖北武汉430074
出版物刊名： 河南城建学院学报
页码： 32-37页
年卷期： 2014年 第1期
主题词： x射线衍射 煤 热解
摘要：通过XRD（x射线衍射）对3种单煤以及不同温度半焦的结构进行分析：晋城无烟煤与潞安贫煤在873～1073K之间温度的半焦性能比较好，而烟煤则在873K温度左右的半焦性能良好。
样品微晶参数的测试结果表明，随着热解温度升高与焦化程度的增加，“煤晶核”BSU 的延展度、网面间距、微晶中芳香层单层之间的距离d002、芳香层片平均堆砌厚度Lc、芳香层片的直径La呈现规律性变化。
随着热解温度的不断增加，002衍射峰的峰位偏移程度不大，煤的芳香层单层之间的距离d002变化不明显，表示芳香层叠片大小的Lc、La值具有随着加热温度的升高呈先减小后增大的趋势，但是煤热解的三个阶段性特征比较明显。
原因是第一阶段随热解温度的升高，碳、氢元素的含量呈先降低后升高；第二阶段芳香族化合物增加与挥发物质的大量选出；最后阶段中脂肪族化合物、脂环族化合物裂解同时侧链减少，导致煤中大部分物质聚合成稠和度更大的芳环结构，结构渐趋有序化，晶化程度增加。
X射线荧光光谱法同时测定煤中砷硫磷氯
X射线荧光光谱法同时测定煤中砷硫磷氯宋义;郭芬;谷松海【摘要】采用人工混配有限煤炭标准样品粉末直接压片制样,X射线荧光光谱仪同时测量煤中的砷、硫、磷、氯.优化了样品粒度、样品量、助磨剂、制样压力和保压时间等实验条件,用可变α系数法进行基体校正.方法测定范围为As 0.0015%～0.0051%、S 0.21%～1.44%、P0.003%～0.096%、Cl 0.01%～0.11%;检出限为As 1.2μg/g、S 22μg/g、P 2.1μg/g、Cl 2.0μg/g.与标准方法对照,结果基本一致.方法快速、简便,满足了煤炭检验需要.【期刊名称】《岩矿测试》【年(卷),期】2006(025)003【总页数】3页(P285-287)【关键词】X射线荧光光谱法;砷;硫;磷;氯;煤【作者】宋义;郭芬;谷松海【作者单位】天津出入境检验检疫局,天津,300456;天津出入境检验检疫局,天津,300456;天津出入境检验检疫局,天津,300456【正文语种】中文【中图分类】O657.34;P618.11煤炭是一种被广泛利用的固体燃料。
煤炭中含有的砷、硫、磷、氯等有害元素在燃烧过程中通过烟尘、废气、残渣等进入大气、水和土壤中，直接危害环境，影响人类健康。
为此。
必须建立快速、高效的煤炭中有害元素检测方法，时时监控煤炭有害元素情况。
煤炭中As、S、P、Cl等元素的检测已有标准方法[1-4]，但由于对每个元素单独检测，过程繁琐，耗时较长。
采用原子吸收光谱法(AAS)[5-7]、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)[8-10]、电位滴定法[11-12]、离子色谱法[13]分别对煤中As、S、P、Cl进行测定已有报道。
硫的测定已见采用X射线荧光光谱法(XRF)的报道[14]，但未能形成多元素同时测定的有效方法。
本文研究解决了煤炭中多元素测定的标准化问题，建立了有效的样品制备方法，使得采用XRF同时测定煤中的As、S、P、Cl等有害元素成为可能，分析试样过程仅需大约10 min 即可完成，测试准确性符合标准方法要求。
煤炭灰分在线检测技术对比分析
煤炭灰分在线检测技术对比分析发布时间：2021-06-28T17:09:31.213Z 来源：《基层建设》2021年第9期作者：汪艳[导读] 摘要：在一定温度下，煤燃烧完成后，总残留质量百分比中的剩余固体物质为煤灰。
新疆华夏力鸿商品检验有限公司新疆 830011摘要：在一定温度下，煤燃烧完成后，总残留质量百分比中的剩余固体物质为煤灰。
采用传统的化学方法检测煤灰分，属于离线分析，耗时长，不能及时指导生产。
引入煤灰在线检测技术后，可以很好地处理化学检测方法引起的一系列问题，大大提高煤炭生产的合格率，促进现代化工厂的发展。
所谓煤灰在线检测技术，其核心技术是辐射测量技术。
其中，20世纪60年代，就有许多专家学者对放射性同位素应用于煤灰测量开展了研究工作。
到目前为止，较为常见的煤炭灰分在线检测技术包括：双能量γ射线透射技术、X射线荧光分析以及中子活化瞬发γ射线分析技术等。
不同的在线检测技术适用着不同的环境范围，其产生的效果也各有不同。
关键词：煤炭灰分；在线检测；技术对比1 检测原理主要依赖辐射测量技术的煤炭灰分在线检测方法，其理论基础为：把煤看作是两种原子序数元素的混合物，一种是以C为代表原子序数比较低的元素，平均值为6左右，简称为低Z元素；另一种是以Si、Al为代表，原子序数比较高的元素，平均原子序数大于12，简称为高Z元素。
在煤炭灰分中，SiO2和Al2O3的含量占绝大多数，而Si和Al在氧化物中约占一半，所以煤炭灰分中高Z元素质量约占50%的结论带有普遍意义，可以说只要测定煤中高Z元素的质量分数，乘以近似为Z的常数就是煤的灰分值。
利用辐射测量煤炭灰分的方法都需要测量某种射线的强度，而该强度与射线在煤中的作用概率以及衰减相关，射线在物质中衰减服从一个被广泛应用的指数衰减规律，即：I=I0×e－μρd式中：I是衰减后的强度；I0为射线的初始强度；d是物质厚度；ρ是物质密度；μ是物质的质量衰减（或吸收）系数，该系数与射线种类、能量、元素组成有关。
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第３ ２卷
． 日扫Ｉ口 菪Ｈ 粤． 、 ｓ
Ｇ Ｃ分析ｌ 采用 Ｗａｅｓ６ ０ －９ Ｐ 】 ： ｔｒ ０ Ｅ９ ６凝胶 系统 。 ｔｒ Ｗａｅｓ
Ｕｌ ａｔｒ ｅ ５ ｒ ｔ ｓｙａ ｌ ０Ｆｎ和 ｓ ｒｇ ｌ ｒ ｇ Ｌ ｔ ａ ｅ ＨＴ４ ７ ８ ０ ｎ ０“ ｙ （． ×３ ０ｍｒ，１ ｍ）
分析 ，以考察 中国动力煤结构 中大分子 的结构单元 、芳香 核
和 芳 香 层 片 的大 小 。
者采用 了包 括核磁共 振 （ ＮＭＲ）２、红外光 谱 （ Ｔ Ｒ） ］ ｌ ］ Ｆ Ｉ ［ 、扫 ３
描 电镜 （ Ｅ ＿ 、 Ｓ Ｍ）４ Ｘ射线衍 射 （ Ｄ） ］ ＸＲ 和拉曼光谱 （ ｍａ ） ］ Ｒａ ｎ ［ ５
以 柱 层 析 用 大 孔 硅 胶 为 固定 相 （ 度 为 ０ ０ ４ ． ０Ｆｍ，青 粒 ．７ ￣０ １ ｉ ｌ 岛 海 洋 化 工 厂 ） 依 次 采 用 乙 腈 、四 氢 呋 喃 （ ， ＴＨＦ 、吡 啶 （ ） 均 为 分 析 纯 ， 京化 工 厂 ） Ｎ 甲基 吡 咯 烷 酮 （ ＭＰ （ 学 纯 ， 北 及 ＿ Ｎ ）化
ＮＭＰ只能使煤 大分 子骨架 间 的部分 氢键 断裂 形成 抽捉 物 。 Ｐ－ ＳＮＭＰ的特殊性 与中等变质程度烟煤 中交联键数罩最少有
关。
０１ ．５
Ｏ１ ．８
因此 ， 大分 子芳 香层 片结 构的分 子 毓 ４ ０ ｌ１０ 煤 ０ ～ ３
ａ ｍｕ之 问 。
Ｏ ０３ ＿Ｏ
子 先行 剥 离 ， 大 程 度 的将 煤 大 分 子 芳 香 “ 络 结 构 ” 立 ， 最 网 孤
选用准格尔黑岱沟长焰 煤 （ Ｇ） ＨＤ 和平朔气 煤 （ Ｓ 两种 Ｐ） 中国典型动力煤为研究对象 。干燥粉碎后 过筛 ，取 ０ ０ ４～ ．７ ０ ０ ０１ｒ 筛分 ， Ｏ℃干燥过 夜。常温柱 色谱连 续抽 提［ ．９ Ｌ Ｔｎ ５ １ ，
Ｘ Ｄ分 析 ：使用 日本 Ｒｇ ｋ ／ ｘ２ ０ Ｒ ｉａ ｕＤ ｍａ －５０型 ｘ射线 衍
射仪 。 抽提物在玛瑙研钵 中研成粉末 ，压片后 装填在玻 璃支 架上 。 铜靶 ，管电压 ４ Ｖ， 电流 １ ０ｍＡ，扫描速度 ２ ・ ０ｋ 管 ０ 。 ｍｉ～ ， ０ ｎ ２ 扫描范 围 ５～８ 。 步长 ０ ０ 。 。 Ｏ， ． １。 同步 荧 光 分 析Ｉ ：用 美 国 Ｖａｉ ］ ｒ ｎ公 司 Ｃ ｒ ｃｉ ｅ ａ ａｙ Ｅ ｌ ｓ ｐ （ Ｌ ５ ３ ８ ３ 荧光分光光度计 ， Ｅ ００３８） 激发光和发射光狭缝宽度均 为 ５ｎ 采用 固定波长 方式进 行同步 扫描 ，波长 差 一１ ｍ。 ４ ｎ 扫描范围 ２ ０ ５ ｎ，速率 为 ６ ０Ｄｎ・ ｎ 。 品 ｍ， ５ ～６ ０ｎ３ ． ０ ｉ ｍｉ 样
变质过程的演化 ， 芳香性和规整性 逐渐增 强 ， 高阶无烟煤 除 外 ，大部 分煤 种 ， 特别是典型动力用烟煤 结构 中大小分子 混 杂， 晶体发育不完全 ， 长链 分子 和芳 香层 片交织 ，很难得 到 理想 的煤大分子 网络结构性质ｒ ，为此 ，国 内外煤 化学研 究 】 ］
进行 柱色谱 连 续抽 提 。采 用 凝胶 色 谱 （ Ｃ） ＧＰ 、Ｘ射 线 衍射 （ Ｒ 和 同步 荧光光 谱 （ ｙ－ ） 吡啶 和 ＮＭＰ抽提 物进行 Ｘ Ｄ） Ｓ ｎＦ 对
压蒸馏 ，１ ０℃下真 空干燥 后备 用 。其 中吡 啶和 ＮＭＰ抽提 １
物 ，以 ＨＤ 为例 分 别 记 为 ＨＤ Ｐ 和 ＨＤ ＮＭＰ Ｇ Ｇ－Ｙ ￣ 。
基 金项 目： 国家（ ７ 计划） 目（ ０ １ Ｂ ０ ３ ３ 和高等学校博士学科点专项科研基金课题项 目（０ Ｏ ４ ２ ２ ０ ｇ 资助 ９３ 项 ２ １ Ｃ ２ １０ ） ２１１Ｏ１００） 作 者简介 ： 叶翠 平 ， ， ９３ 女 ｉ ７ 年生 ， 太原理工大学讲师
相， 采用 抽 提 能 力 逐 渐 增 加 的溶 剂 组 ，乙腈 、四氢 呋 喃 （ ＴＨＦ 、吡啶和 Ｎ＿ ） 甲基吡咯烷酮 （ ＮＭＰ） 对两种相 邻变 质程 度 的中国典型动力煤黑岱 沟长焰煤 （ Ｇ） ＨＤ 和平 朔气煤 （ Ｓ Ｐ）
究意义重大 ， 决定着煤焦及其气化 反应活性 。随着 煤炭成 岩
Ｗｔ ～２ 。从 表 １数 据 发 现 ，与 吡 啶抽 提 物 相 比， ０Ｗｔ ＮＭＰ抽提物 中 Ｃ １的含量较 高 ， 即抽提物中芳香层片的含量 增加 。 经过 乙腈 、 ＴＨＦ和吡啶等溶剂依序抽提后 ，原煤 中仍
有 约 ８Ｗ ｔ ～ １ 的 化 合 物 可被 ＮＭＰ抽 提 出 来 。这 一 ２Ｗｔ
ｎ ａ ｄ ＮＭ Ｐ ｘ ｒ ｃｓ ｏ ｏ ｌａ ５ ｎ ｅ ｔａ ｔ ｆｃ ａ ｔ２８ ｎｌ
２ 结果与讨论
２ １ 凝 胶 色 谱 对 芳 香 层 片 的 分 子 量 分 布 测 定 ． 采 用 Ｇ Ｃ对 Ｐ Ｐ Ｓ和 ＨＤ 个 煤 样 的 吡 啶 和 ＮＭＰ两 级 （两
不 仅可以满 足骨架结构不被小分子相干扰 ，而且可 以提高样 品结构 单元 有序 程度 、芳香层片面间距 测定的准 确性 。 分 煤 子 问的相互作用有多种 ， 单一 溶剂通 常不 能 同时有效地 削弱 数种作用力 ， 利用不同溶剂分级抽 提可以起 到煤 中有 机化合 物组分预分离的作用 ，同时可实现煤 中的化合物按 照分子量 和芳香环的大小进行 分离 的 目的ｌ ］ １ 。基于 以上研究思 路 ， “
摘
要
煤中大分 子芳香骨架结构决定着煤焦 及其气化 反应 活性。为实现煤 的高效转 化 ，对煤大分 子骨架
结构的认识非常关 键 ， 以硅胶 为固定相 ， 乙腈 、 四氢呋喃 、 吡啶和 Ｎ 甲基 吡咯烷酮 为溶 剂对来 自平朔 和黑岱 ＿ 沟两种 中国典型动力煤进行分级 抽提 ， 经凝胶 色谱对所 得到 的大分子 样品 的分 子量测 定 、ｘ射 线衍射仪 对 大分子芳香层 片结 构进行解 析，利用同步荧光对芳香 结构 的缩合程度 分析 ，获得 两种煤 结构 中大 分子结构 单元 、 芳香核和芳香层片大小 。 结果表 明，两种煤大分子芳香层片的尺寸为 ３ ． ５ｎ ｌ 堆积 高度 为 ０ ８ ～３ ９ ｎ， ． ～ １ ２ｎ ｌ 分子量分布范 围在 ４ ０～ １１ ０ａ ． ｎ。 ０ ３ ｍｕ之间 ， 结构单元 的缩 合芳 香环数为 ３ ～７个 。 关键词 中国动力煤 ； 芳香层片 ；大分子 网络特征 ；同步荧光 ； Ｘ射线衍射
２ ２ ｘ射 线 衍 射 对 芳 香 微 晶 结 构 特 征 测 定 ．
利用 Ｘ Ｄ对 含有煤大分子骨 架芳香结构信 息的抽提 物 Ｒ
进 一 步 分 析 ， 果 如 图 ２所 示 。 结
＊通讯 联 系人
ｅ ａ ： ｅｕ ｉ ＠ｔ ｔ ｄ ．ｎ ￣ ｉ ｙｃｉ ｎ ｙ ． ｕ ｃ ｍ ｌ ｐｇ ｕ ｅ
ｅｍａｌ ｅ ｇｉ＠ ｔｕ．ｄ ．ｎ － ｉ ｎｊ ：ｆ ｅ ｙ ｔｅ ｕ ｃ
１８ ９０
１ ２ 仪 器 及 操 作 条 件 ．
光谱学 与光谱分析
和 ７ ０ １１ ０ａ ｕ之 间 。 ５ ～ ３ ｉ ｎ
抽提物进行分析 ， 结果如图 １ 所示 。抽提物的 ＧＰ Ｃ图均 由两 个部分组成 ， 一部分在 ９ ４ｍｉ ～１ ｎ之间（ １ ， Ｃ ） 另一部 分在 １ ６
～
值得一提的是 Ｐ ＭＰ中 Ｃ （ １ ３ ％） Ｎ １ ４ ．９ｗｔ 的含 最在 四 个抽提物样品中是最高的， 即 Ｐ － 亦 ＳＮＭＰ中含有较 多的芳香 层片结构 。 但除 Ｐ － ＳＮＭＰ外 ，其他 三个抽提 物样 品 中 ｃ ｌ含
同步荧 光 和 ｘ射 线 衍射 法 分析 中国 动力 煤大 分 子 芳香 层片 结构
叶翠平 ， 杰 ， 文英 冯 李
１ ．太原理工大学煤科学 与技术教育部和山西省重点实验 室，山西 太原 ２ ．山西省煤科 学与技术省部共建 国家重点实验室培育基地 ，山西 太原 ０ ０ ２ ３０４ ０ ０ ２ ３０４
第３ 卷， ７ ２ 第 期
２０ １２年 ７ 月
光
谱
学
与
光谱Leabharlann 分析 Ｖｏ． ２ Ｎｏ ７ ｐ １ ７ — ９ ３ １３ ， ． ， ｐ ９ ９ １ ８
Ｓ ｅ ｔｏ ｃ ｐ ｎ ｐ ｃ ｒ ｌ ｐ ｃ ｒ ｓ ｏ ｙ ａ ｄ Ｓ ｅ ｔ ａ ａ ｙ ｉ Ａｎ ｌ ｓｓ
Ｊ ｌ，２ １ ｕｙ ０ ２
与 ＧＰ Ｃ分 析 相 同 ，以 Ｔ ／ ＨＦ ＮＭＰ ７：３ ） 解 并 稀 释 到 ５ （ ， 溶
ｍ ｇ ・Ｉ 。
结果表明 ＮＭＰ比吡啶有更强 的形成氢 键 ， 使煤 大分 子骨架 中以氢键为主的交联键断裂 的能力 。
Ｔａ ｌ １ Ｒｅａ ｉｅ ａ ｕ ｔ ｎ ｘ ｒ ｃ ｉｎ ｙｅ ｄ ｆｐ ｒｄ ｎ ｂｅ ｌ ｔ ｍｏ ｎ ｓ ａ ｄ ｅ ｔａ ｔ ｉｌ ｓｏ ｙ ｉ ｉ ｅ ｖ ｏ
量 均 不 超 过 ２ 。这 一 结 果 进 一 步 表 明 ，吡 啶 、甚 至 ８ｗｔ
２ ｎ之间 （ ２ 。Ｃ ３ｍｉ Ｃ ） １中有 相 当一部 分超 过 了排 阻极 限。
而 以 ＴＨＦ为流动相进 行分子 量测定时 ，该部分 并不 出现在
Ｇ Ｃ图 中 。 Ｐ
Ｏ３ ＿０
０３ －６
１ 实验部分
１ １ 样 品 制备 ．
等方法对 固体样 品进行解析 ， 但原煤结构 中不仅包括 了大分 子芳香骨架还有大量混杂在其 中的小分子活性相 ， 无论 何种
方法 ，以原煤作 为直接测试样 品均会造成 谱峰 的宽化 ， 得 使 以往对 骨架结构 的描述仅 为“ 缩合芳环 ” 这样较含糊 的概念 。 课题组根据 多年 对煤结 构研究 的实践 ，发现将 煤 中小分
性， 为氢键受体型溶剂 ， 与煤 分子中的羟基形 成氢键 （ 可 ＯＨ
…
（，（Ｈ…Ｎ） ） ） ，也可与 吡咯氮上的 Ｈ 形成 ＮＨ…Ｏ，ＮＨ…
Ｎ 氢 键 。 啶具 有 很 强 的 电子 授 受 和形 成 氢 键 的 能 力 ，在 乙 吡