【精品课件】煤和焦炭分析

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• 6. 何为水的碱度？采用双指示剂测定有哪些情况？若用单指示 剂（甲基橙）测定出来的为什么就是总碱度？
• 水碱度：水中含有能接受质子的物质的含量。 • 向水样中先加入酚酞指示剂，用HCl滴定至微红色，得到的是
酚酞碱度，再向溶液中加入甲基橙指示剂，用HCl滴定，得到 甲基橙碱度。 • 如果用甲基橙做指示剂，终点pH值为4.2， 故能够得到水中全 部碱性物质的含量。
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• 7. 重铬酸钾法测定COD的原理是什么？如何消除氯离子的干扰？ • 原理：在强酸性溶液中，用一定量的重铬酸钾氧化水样中还原
性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵 标准溶液回滴，根据其用量计算水样中还原性物质消耗氧的量。 • 在回流前向水样中加入硫酸汞，使成为络合物以消除干扰。
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• 4. 双硫腙分光光度法测定水中铅的原理是什么？pH是多少？ 为什么要控制这样的酸度条件？
• 在中性及氨性溶液中，铅与双硫腙反应生成淡红色螯合物，用 氯仿、四氯化碳或苯等溶剂萃取入有机相中，用分光光度计测 定。
• pH值为10.5-11.5之间 • 因为在无其他掩蔽剂时，在pH5-11.5时，铅的一次性萃取率
• 5. 用分光光度法测定水中六价铬时，数据如下：
• （1）用最小二乘法原理求回归方程，并计算线性相关系数 • （2）若取5.00 mL水样进行测定，测得吸光度为0.088，求该水样中
的六价铬离子浓度。 • （3）在同一水样中加入4.00mL(1ug/mL)铬标准溶液，测得吸光度
为0.267，试计算加标回收率。 • （1）y=0.0441x+0.0009(R2=0.9997) • （2）0.395 ug/mL • （3）101.5%
• 水中的氧化物，还原物，金属离子及芳香胺类对测定有干扰， 因而要在水样采集后立即加入保存剂预蒸馏后尽快测定。
第四章 煤和焦炭的分析
第一节 概述 第二节 煤试样的制备方法 第三节 煤的工业分析 第四节 煤的元素分析 第五节 煤中全硫的测定 第六节 煤的发热量的测定
第一节 概 述
一、煤和焦碳的组成及各组分的重要性质 二、煤的分析方法
一、煤和焦碳的组成及各组分的重要性质
1.煤：是植物遗体覆盖在地层以下，经若干年生物化学、 物理化学作用转化为一种固体可燃性的有机沉淀。
世界煤的储存量：约13万 亿吨 我国煤的储存量：约7300 亿吨
煤炭： 天然存在：泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤 人工产品：木炭、焦炭、煤球
焦炭
煤
19世纪以前，世界上能源消耗以煤炭为主。 20世纪60年代起，世界能源消耗中，石油与天
然气所占的比例超过了煤炭。 当前工业发达国家消耗的一次能源中，石油与
天然气占60%以上，煤炭中占20%左右。在中 国消费的一次性能源中，煤炭约占73%，且 在相当时期内这种能源结构不会发生大变化
2. 煤的组成：由有机质、矿物质、水三部分 组成
煤包含有很多种元素，主要由可燃物和不可燃物两 部分组成。
• 煤在隔绝空气的条件下，加热干馏，水及部分有 机物裂解生成的气态产物挥发逸出，不挥发的部 分即为焦炭。
• 焦炭的组成和煤相似，只是挥发分的含量较低。
加热干馏
煤的分类
• 煤的种类繁多，质量也相差悬殊，不同类型的煤 有不同的用途。
• 如结焦性好或粘结性好的煤是优质的炼焦用煤， • 热稳定性好的无烟块煤是合成氨厂的主要原料。 • 挥发分和发热量都高的煤是较好的动力用煤。 • 一些低灰、低硫的年轻煤则是加压气化制造煤气
煤的元素组分
即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.
氮
氮元素在煤中的比例较少，一般为0.5～3%。 氧和氮在燃烧时不放热，称为惰性成分。
煤的元素组分
即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.
硫
硫元素也是组成煤的有机质的一种常见元素，它在 煤中含量的多少，与煤化程度的高低无明显关系， 其含量从最低的0.1%到最高的10%均有。
可燃物主要包括有机质和少量的矿物质，不可燃物 包括水和大部分矿物质，例如碱金属，碱土金属， 铁，铝等的盐类。
煤
燃烧
炉渣
煤的元素组分
即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.
碳
碳是组成煤大分子的骨架，在各元素中最 高，一般大于70%。随着煤化程度的不断增高， 煤中碳元素的含量也越高，如某些超无烟煤， 碳含量可超过97%。
达到99%以上，但当有柠檬酸或酒石酸存在时，在微酸性条件 下，对铅的萃取率有影响，故定量萃取范围变为pH7.5-11.5， 为使得铅与双硫腙反应较为完全，必须保证水相中有足够的双 硫腙存在，实验表明：pH>10.5时，约有99%的双硫腙溶于水 相中，所以最佳的萃取酸度条件为pH10.5-11.5。
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• 8. 挥发酚主要有哪些物质？4-氨基安替比林分光光度法测 定水中酚的原理是什么？如何消除相关干扰？
挥发酚大多是沸点在230℃以下的一元酚。如苯酚。 • 原理：采水样后加入硫酸亚铁破坏其他氧化剂，并用磷酸溶液
调pH约4，加适量硫酸铜抑制微生物对酚的氧化作用，然后蒸 馏。馏出液酚类化合物在pH=10的氨性溶液中，用铁氰化钾做 氧化剂，与4-氨基安替比林反应生成橙红色吲哚酚安替比林染 料，在最大吸收波长处测定其吸光度。
硫在燃烧时虽然放热，但燃烧产生酸性腐蚀有害气 体二氧化硫。
• 煤的矿物质主要由碱金属，碱土金属 及铁，铝等碳酸盐，硅酸盐，硫酸盐， 磷酸盐及硫化物组成。
煤的元素组分的不同，不仅能反映出煤化程度， 而且也直接表征出煤性质的不同。
如碳含量低、氧含量高的煤，多是粘结性很差或是没有粘 结性的年轻煤； 碳含量高、氧含量低的煤则常是一些无粘结性的年老煤； 只有碳含量在84～88%，氢含量在5%以上的中等变质程度 的煤，才是结焦性较好的炼焦用煤。
煤的元素组分
即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.
氢
氢是煤中第二个重要的组成元素，它占煤的质量分数为 1～6%，越是年轻的煤，其含量也越高。 碳和氢是煤中有机质的主要组成元素，两者加在一起 占煤中有机质的 95﹪以上。煤中碳和氢的发热量最大
煤的元素组分
即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.
氧
氧元素是组成煤有机质的十分重要的元素，越是年 轻的煤，氧元素的比例也越大，发热量常随氧元素 含量的增高而降低，其含量从1～30%均有。