煤化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書.docVIP

華北科技學(xué)院 煤化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書礦物加工教研室 2011年 9月 目錄實(shí)驗(yàn)一：煤的水分、灰分測(cè)定 實(shí)驗(yàn)二：煤中全硫含量的測(cè)定 實(shí)驗(yàn)三：煤炭發(fā)熱量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)四：煙煤黏結(jié)指數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)五：煤的真相對(duì)密度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)一 煤的水分、灰分測(cè)定一、一般分析試驗(yàn)煤樣水分的測(cè)定(一) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)和掌握測(cè)定一般分析試驗(yàn)煤樣水分的各種方法及原理，了解一般分析試驗(yàn)煤樣水分的主要作用(二)測(cè)定方法：空氣干燥法方法要點(diǎn)： 稱量瓶中稱取一定量的一般分析試驗(yàn)煤樣，放入105 -110的干燥箱中，在空氣流中干燥到質(zhì)量恒定。以煤樣減輕的質(zhì)量計(jì)算水分的百分含量。儀器準(zhǔn)備： 干燥器：帶有自動(dòng)恒溫裝置，內(nèi)附鼓風(fēng)機(jī)并能保持105 -110。干燥箱：內(nèi)裝干燥劑；玻璃稱量瓶：如圖3-1所示；分析天平：感量0.1mg。測(cè)定步驟：用預(yù)先干燥并稱出質(zhì)量(準(zhǔn)至0.0002g)的玻璃稱量瓶，稱取粒度小于0.2mm的一般分析試驗(yàn)煤樣（10.1）g（準(zhǔn)至0.0002g），輕搖稱量瓶使煤樣攤平。打開稱量瓶蓋，將稱量瓶放入預(yù)先鼓風(fēng)并加熱到105 110的干燥箱。在不斷鼓風(fēng)的條件下，煙煤干燥1h，無煙煤干燥1.5. 取出稱量瓶并立即加蓋，放入干燥器冷卻至室溫，稱量。檢查性干燥每次進(jìn)行30min，直到連續(xù)兩次質(zhì)量減少小于0.0010g或質(zhì)量有所增加時(shí)為止，在后一種情況下，用前一次的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。水分低于2.00時(shí)不進(jìn)行檢查性干燥。實(shí)驗(yàn)記錄和結(jié)果計(jì)算實(shí)驗(yàn)記錄表：空氣干燥煤樣水分的測(cè)定煤樣名稱重復(fù)測(cè)定第一次第二次稱量瓶編號(hào)稱量瓶質(zhì)量/g煤樣+稱量瓶質(zhì)量/g煤樣質(zhì)量/g干燥后煤樣+稱量瓶質(zhì)量/g煤樣減輕的質(zhì)量/g檢查性干燥干燥后煤樣+稱量瓶質(zhì)量/g第一次第二次第三次Mad平均值/% 測(cè)定人： 審定人：結(jié)果計(jì)算：Mad =m1/m2100 式中Mad一般分析試驗(yàn)煤樣的水分，%；m2一般分析試驗(yàn)煤樣的質(zhì)量m1煤樣干燥后減少的質(zhì)量，g；精密度：兩次重復(fù)測(cè)定結(jié)果之差不得超過下表規(guī)定Mad/%重復(fù)性限/%50.205100.30100.40二、 煤灰分產(chǎn)率的測(cè)定實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)和掌握沒回分產(chǎn)率的測(cè)定方法和原理，了解煤的灰分與煤中礦物質(zhì)的關(guān)系。測(cè)定方法：緩慢灰化法 方法要點(diǎn)：稱取一定量一般分析試驗(yàn)煤樣，放入灰皿內(nèi)，在規(guī)定條件下加熱到815，并在此溫度下灼燒到質(zhì)量恒定。以殘?jiān)|(zhì)量占原來煤樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)作為空氣干燥基灰分產(chǎn)率。儀器設(shè)備 箱形電爐：能保持（81510）的溫度并帶有自動(dòng)恒溫器。爐子厚壁的上部帶有直徑為2533mm的煙囪，爐門上裝有直徑為20mm的通氣孔。 灰皿：干燥器：內(nèi)裝干燥劑（變色硅膠或無水氯化鈣）。瓷板、石棉板或灰皿架：其長(zhǎng)寬略小于爐膛。分析天平：感量0.1mg.測(cè)定步驟：在已灼燒至質(zhì)量恒定的灰皿內(nèi)稱取粒度小于0.2mm的一般分析試驗(yàn)煤樣（10.1）g（準(zhǔn)至0.0002g），輕搖灰皿使煤樣攤平，然后移入溫度100的箱形電爐的恒溫區(qū)。爐門留出約15mm的縫隙，在不低于30min內(nèi)是爐溫升至500，并在此溫度下保持30min。繼續(xù)升溫到（81510），并在此溫度下保持1h。取出灰皿放在石棉板上，在空氣中冷卻5min后移入干燥器冷卻到室溫后稱量。每次進(jìn)行20min的檢查性灼燒，直至溫度變化小于0.0010g為止以最后一次質(zhì)量作為計(jì)算的的依據(jù)?；曳中∮?5.00%時(shí)不進(jìn)行檢測(cè)性灼燒。 實(shí)驗(yàn)記錄和結(jié)果計(jì)算1 實(shí)驗(yàn)記錄表：煤的揮發(fā)分產(chǎn)率測(cè)定煤樣名稱重復(fù)測(cè)定第一次第二次灰皿編號(hào)灰皿質(zhì)量/g煤樣+灰皿質(zhì)量/g煤樣質(zhì)量/g灼燒后殘?jiān)?灰皿質(zhì)量/g殘?jiān)|(zhì)量/g檢查性灼燒殘?jiān)?灰皿質(zhì)量/%第一次第二次第三次Aad/%平均值/% 測(cè)定人： 審定人：2 結(jié)果計(jì)算：Aad=(m1/m) 100式中Aad 空氣干燥基灰分產(chǎn)率，%； m空氣干燥煤樣的質(zhì)量，g；m1灼燒殘?jiān)馁|(zhì)量，g； 精密度灰分/%同一化驗(yàn)室重復(fù)性限Aad/%不同化驗(yàn)室再現(xiàn)性臨界差A(yù)d/%15.000.200.3015.0030.000.300.5030.000.500.70注意事項(xiàng)采用快速灰化法時(shí)，應(yīng)適當(dāng)掌握煤樣進(jìn)爐速度，防止速度過快而使煤樣爆燃。灼燒時(shí)，打開箱型電爐的通氣孔使空氣對(duì)流，充分燃盡灰樣。對(duì)某一地區(qū)的煤，經(jīng)緩慢灰化法反復(fù)核對(duì)符合誤差要求時(shí)方可采用?？焖倩一ㄋ伎碱}2 緩慢灰化法為什么要進(jìn)行分?jǐn)嗌郎?？為什么測(cè)定灰分的箱型電爐須有煙囪？3 試分析影響灰分測(cè)值的因素。實(shí)驗(yàn)二 煤的元素分析（煤中碳?xì)湓睾康臏y(cè)定）一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆杖?jié)爐法測(cè)定煤中碳?xì)湓睾康幕驹恚私馊?jié)爐的結(jié)構(gòu)和燃燒管的充填方法并學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)操作。二、實(shí)驗(yàn)原理：煤樣在燃燒管中通入氧氣，在一定溫度下充分燃燒，使煤中的氫元素生成水，碳元素生成二氧化碳，分別由吸水劑和二氧化碳吸收劑定量吸收，根據(jù)吸收劑的增量，計(jì)算出碳和氫的百分含量。1、煤的燃燒反應(yīng)：煤+O2CO2+CO+H2O+SOX+Cl2+N2NOXCH4 等烴類 (在800催化劑條件下) 為確保煤的熱解產(chǎn)物如：CH4等得充分燃燒，需要在燃燒管中充填氧化劑，其反應(yīng)如下：CH4 等烴類+ CO+5CUO2CO2 +2H2O+5CU 2CU+ O22CUO2、CO2和H2O的吸收反應(yīng)：CaCl2+2H2O CaCl22H2O CaCl22H2O+ 4H2O CaCl26H2O 或Mg(ClO4)2+6H2O Mg(ClO4)26H2O 2NaOH+ CO2Na2CO3+ H2O 或2NaOH+Ca(OH)2+2CO2Na2CO3+ Ca CO3+2H2O3、脫除雜質(zhì)的反應(yīng)：煤經(jīng)燃燒出了生成CO2和 H2O之外，還生成硫、氮等酸性氧化物和氯氣。如不除去這些雜質(zhì)，將被二氧化碳吸收劑吸收，影響碳的測(cè)定。其反應(yīng)如下：（1）脫硫4PbCrO4+SO24PbSO4+2 Cr2O3+ O2 (600下) 4PbCrO4+SO34PbSO4+2 Cr2O3+ 3O2 (600下)(2)脫氯2Ag+ Cl22 Ag Cl(3)脫氮MnO2+2NO2Mn(NO3)2三、儀器設(shè)備和試劑（1）三節(jié)管式電爐：帶有調(diào)溫裝置，爐膛直徑為35mm，第一節(jié)長(zhǎng)為230mm，可加熱到（85010）；第二節(jié)長(zhǎng)為330350 mm，可加熱到（80010）；第三節(jié)長(zhǎng)為130150 mm，可加熱到（60010）（2）燃燒管：由素瓷、石英、剛玉或不銹鋼制成，長(zhǎng)11001200 mm，內(nèi)徑2022 mm，壁厚約為2 mm。（3）下口瓶：10L。（4）鵝頭洗氣瓶：250500mL。（5）氣體干燥塔：500mL。（6）白鐵儲(chǔ)氣筒容量不小于10L。（7）U形管：用于吸收二氧化碳和水，如圖3-4所示。吸收水分的U形管在進(jìn)口端帶有球形擴(kuò)大部分。（8） 分析天平：感量0.1 mg。（9） 燃燒舟：由素瓷或石英制成，長(zhǎng)約80 mm。（10） 帶磨口塞的玻璃管或小型干燥器（不裝干燥劑）。（11） 氣泡劑：容量為10 ml。（12） 啟普氏二氧化碳發(fā)生器。（13） 橡皮帽：最好用耐熱硅橡膠制成。（14） 碘石棉：化學(xué)純，粒度為12 mm；或碘石灰，化學(xué)純，粒度為0.52 mm。（15） 無水氯化鈣：化學(xué)純，粒度為35 mm；或粒度為13 mm 的無水高氯酸鎂。（16） 氧化銅：化學(xué)純，線狀（長(zhǎng)約5 mm）。（17） 鉻酸鉛：分析純，粒度為14 mm。（18） 銀絲卷：銀絲直徑約為0.25 mm。（19） 銅絲卷：銅絲直徑約為0.5 mm。（20） 銅絲網(wǎng)：0.15 mm（100網(wǎng)目）。（21）氧氣：不含氫，99.9%。氧氣鋼瓶需配有可調(diào)節(jié)流量的帶減壓閥的壓力表（可使用醫(yī)用氧氣吸入器）。（22） 硫酸：化學(xué)純，密度1.84g/cm3。（23） 三氧化鎢：化學(xué)純 ，粉狀。（24）粒狀二氧化錳：使用硫酸亞錳和高錳酸鉀制備。其執(zhí)法如下：稱取25g硫酸亞錳(MnSO45 H2O)，溶于500mL蒸餾水中，另將16.4g高錳酸鉀，溶于300mL蒸餾水中，分別加熱到5060。再將高錳酸鉀溶液慢慢注入硫酸亞錳溶液中，并攪拌均勻，然后加入10 mL1+1的硫酸，將溶液加熱到7080繼續(xù)攪拌5 min。停止加熱，靜置約23h，以傾瀉法過濾并用熱蒸餾水洗至中性。將沉淀放入干燥箱在150下烘干23h，即得褐色疏松的二氧化錳。小心破碎至2 mm以下并過篩，取粒度0.52 mm的二氧化錳備用。二氧化錳中含有適量的水分有利于氮氧化物的吸收。因此，不能用完全干燥的二氧化錳。（25）氫氧化鈉：化學(xué)純或氫氧化鉀化學(xué)純。四、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備（1）儀器準(zhǔn)備：碳?xì)錅y(cè)定儀由以下三個(gè)系統(tǒng)組成。氧氣凈化系統(tǒng)氧氣凈化系統(tǒng)是由一個(gè)洗氣瓶和兩個(gè)氣體干燥塔組成。洗氣瓶?jī)?nèi)裝適量40%氫氧化鉀溶液，其中一個(gè)氣體干燥塔下部（約1/3）裝堿石灰，上部（約2/3）裝無水氯化鈣或高氯酸鎂；另一個(gè)氣體干燥塔裝無水氯化鈣或高氯酸鎂。吸收系統(tǒng)吸收系統(tǒng)由四個(gè)U形管組成，以此為吸水管（內(nèi)裝無水氯化鈣或高氯酸鎂）、除氮管（前2/3裝二氧化錳，后1/3裝無水氯化鈣或高氯酸鎂）。 吸收系統(tǒng)的末端連接一個(gè)空U形管（防止起泡劑中硫酸倒吸）及一個(gè)裝有濃硫酸的氣泡劑。燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)由燃燒管和三節(jié)爐組成。燃燒管按下述方式充填。制作三個(gè)長(zhǎng)30 mm和一個(gè)長(zhǎng)100 mm的銅絲卷，直徑稍小于燃燒管的直徑，一便能自由推入管內(nèi)并與管壁保持盡可能小的間距。100 mm的銅絲卷一端裝設(shè)一個(gè)粗銅絲制成的環(huán)或鉤，以便銅絲卷入管中被取出或放入，所制成的銅絲卷應(yīng)在箱型電爐內(nèi)于800C下灼燒一小時(shí)，燃燒管出氣端留有長(zhǎng)500mm長(zhǎng)的空間。以下依次為30mm銀絲卷，30MM銅絲卷、130150MM（與第三節(jié)電爐長(zhǎng)度一致）鉻酸鉛（若石英管，應(yīng)該用銅片將鉻酸鉛與管壁隔開）、30MM銅絲卷、330350MM（與第二節(jié)電爐長(zhǎng)度相同）線狀或粒狀氧化銅、30mm銅絲卷、310mm空間（與第一節(jié)電爐長(zhǎng)度加上瓷舟長(zhǎng)度相等）和100mm銅絲卷。其填充方式如圖3-6所示。燃燒管兩端橡皮帽或銅接頭，以便分別同凈化系統(tǒng)和吸收系統(tǒng)聯(lián)通，新橡皮帽在使用前應(yīng)先在105110C的溫度下烘烤8h。（2）爐溫的校正將工作熱電偶插入第三節(jié)的熱電偶孔中，使熱端稍進(jìn)入爐膛。使熱電偶與高溫表連接。爐溫升到規(guī)定溫度后，保溫1h，然后將標(biāo)準(zhǔn)熱電偶相繼置于空燃燒管中對(duì)應(yīng)第一、第二、第三節(jié)爐的中心處（注意勿使熱電偶與燃燒管壁接觸）。熱電偶處于第一個(gè)位置時(shí)，都要調(diào)節(jié)爐溫，使標(biāo)準(zhǔn)熱電偶所指示的爐溫恰好符合實(shí)驗(yàn)要求的溫度，并恒溫5min，同時(shí)記下工作熱電偶的工作讀數(shù)。在實(shí)際測(cè)定中，及以此標(biāo)定的溫度進(jìn)行控制。（1） 氣密性檢查將儀器按圖3-5連接好，開啟所有U形管旋塞，接通氧氣；調(diào)節(jié)氧氣流量為120ml/min，然后關(guān)閉靠近u形管旋塞，此時(shí)若氧氣流量降至20ml/min，表明系統(tǒng)氣密；否則應(yīng)檢查漏氣處并解決，解決氣體氣密。（2） 空白值測(cè)定儀器各系統(tǒng)連接后，檢查其氣密性。若不漏氣，通電升溫并接通氧氣；流量為120ml/min。升溫過程中將第一節(jié)電爐反復(fù)移動(dòng)數(shù)次。系統(tǒng)通氣20min左右，取下吸收管，并關(guān)閉吸收管旋塞，用絨布擦凈，在天平旁放置10分鐘后稱量。當(dāng)?shù)谝还?jié)爐溫達(dá)到并保持在850+10C，第二節(jié)爐溫達(dá)到并保持在800+10C，第三節(jié)爐溫達(dá)到600+-10C,將第一節(jié)爐緊靠第二節(jié)爐，接上以稱量的吸收管。在燃燒舟中加入三氧化鎢，打開燃燒管進(jìn)氣端的橡皮帽，取出銅絲卷，將裝有三氧化鎢的燃燒舟推到第一節(jié)爐的入口處，把銅絲卷放回燃燒管，套上橡皮帽，接通氧氣，調(diào)節(jié)氧氣流量為120ml/min。移動(dòng)第一節(jié)爐，使燃燒舟處于爐的中心。通氣23min,將第一節(jié)爐移回原位，經(jīng)2min后，停止通入氧氣并取下吸收管，用絨布擦凈，在天平旁放置10min后稱量。水分吸收管的增重就是空白值。重復(fù)上述操作，連續(xù)兩次所得空白值相差不超過0.0010g，除氮管和二氧化碳吸收管最后一次質(zhì)量變化不超過0.0005g時(shí)為止。取兩次的平均值作為當(dāng)天計(jì)算氫的空白值。做空白值實(shí)驗(yàn)前，先確保保溫管的位置，使出口端溫度盡可能高又不至于使橡皮帽分解，若空白值不易達(dá)到穩(wěn)定，可適當(dāng)調(diào)整保溫管的位置。五、測(cè)定步驟（1） 將第一節(jié)爐溫控制在（85010），第二節(jié)爐溫控制在（80010），第一節(jié)爐溫控制在（60010），并將第一節(jié)爐緊靠第二節(jié)爐。（2） 在預(yù)先灼燒過的燃燒舟中稱取粒度小于0.2 mm的一般分析試樣煤樣0.2g（準(zhǔn)至0.0002g）攤均并搖平，在煤樣上鋪撒一層氧化鎢（與空白值測(cè)定時(shí)用量一致），然后將燃燒舟暫存入無干燥器中備用。（3） 將已經(jīng)恒重并稱出質(zhì)量的水分和二氧化碳吸收管連接好，以120Ml/min的速度通入氧氣。關(guān)閉吸水U形管，打開燃燒管進(jìn)口，取出銅絲卷，迅速放入燃燒舟，使其前段恰好在第一爐口處，再將銅絲卷放回燃燒管，套上橡皮帽，立即開啟U形管并通入氧氣使流量為120mL/min,過1min向凈化系統(tǒng)移動(dòng)第一節(jié)爐，使燃燒舟的一半進(jìn)入爐子；再過2min后移動(dòng)爐子，使燃燒舟剛好全部進(jìn)入爐子；再經(jīng)2min使燃燒舟位于第一節(jié)爐的中心。保溫18min后，將第一節(jié)爐移回原處。2min后停止抽氣。關(guān)閉和拆下吸收管，用絨布擦凈，在天平旁放置10min后稱量（除氮管不稱量）。六、實(shí)驗(yàn)記錄和結(jié)果計(jì)算(1)實(shí)驗(yàn)記錄:煤樣名稱煤樣來源瓷舟編號(hào)瓷舟質(zhì)量瓷舟+煤樣質(zhì)量/g煤樣質(zhì)量m/g水分空白值m3/g煤樣水分Mad/%U形管質(zhì)量/g吸收管吸收前質(zhì)量/g吸收后質(zhì)量/g增量值/g重復(fù)測(cè)值/%平均值/%水分吸收管Had=Had=Had=二氧化碳分吸收管Cad=Cad=Cad=(2)結(jié)果計(jì)算測(cè)定結(jié)果按下式計(jì)算：Cad=（0.272 9m1）/m100Had=0.1119（m2-m3）/m 100-0.1119Mad式中Cad空氣干燥基碳元素含量，%； Had空氣干燥基氫元素含量，%； m一般分析試驗(yàn)煤樣質(zhì)量，%； m1二氧化碳吸收管增量，%； m2水分吸收管增量，%； m3水分空白值，g； 0.2729由二氧化碳折算碳的因素；0.1119由水折算氫的因素；Mad一般分析試驗(yàn)煤樣水分，%。當(dāng)需要測(cè)定有機(jī)碳Co，ad=(0.2729m1/m) 100-0.2729（CO2）ad式中（CO2）ad一般分析試驗(yàn)煤樣中碳酸鹽二氧化碳含量，%；其余符號(hào)同前。七、精密度同一化驗(yàn)室重復(fù)性限/%不同一化驗(yàn)室再現(xiàn)性臨界差/%Cad0.50Cd1.00Had0.15Hd0.25八、注意事項(xiàng)（1） 在整個(gè)測(cè)定過程中，應(yīng)隨時(shí)注意各節(jié)爐溫不得超過規(guī)定溫度，尤其是第三節(jié)爐溫不能超過600。如爐溫過高，鉻酸鉛將會(huì)融化，使實(shí)驗(yàn)無法繼續(xù)進(jìn)行，甚至損壞燃燒管，而且硫酸鉛在較高溫度下可能發(fā)生分解而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（2） 燃燒管出口端自始至終應(yīng)很好保溫，尤其在冬天或測(cè)定水分含量較高的褐煤和長(zhǎng)焰煤時(shí)更應(yīng)注意。為了防止水分冷凝，可以在出口玻璃管上繞幾圈電熱絲，同6V交流電，或用電吹風(fēng)器加熱。（3） 燃燒管中的充填物（氧化銅、鉻酸鉛和銀絲卷），測(cè)定70100次后應(yīng)檢查或更換。如經(jīng)適當(dāng)處理仍可使用，其處理方法： 用1mm篩子篩去粉末，篩上的氧化銅仍可繼續(xù)使用。 鉻酸鉛用熱的稀堿液（約5%氫氧化鈉）浸取后，再用水洗凈堿液，烘干并在500600爐中灼燒0.5h以上仍可使用。 銀絲卷經(jīng)濃氨水浸泡5min，放在熱蒸餾水中煮沸5min，再用熱蒸餾水沖洗干凈烘干后再使用。 （4） 吸收系統(tǒng)拆下后，須在天平旁放置10min后再稱量。（5） 除氮管中的二氧化錳在測(cè)定50次后應(yīng)予更換。（6） 為了檢查測(cè)定裝置和操作技術(shù)是否可靠，稱取0.2g標(biāo)準(zhǔn)煤，進(jìn)行碳、氫含量測(cè)定。若實(shí)測(cè)的碳、氫值與標(biāo)準(zhǔn)值的差值不超過標(biāo)準(zhǔn)煤樣的不確定度，表明測(cè)定裝置可用，操作正常。否則，需查明原因，徹底糾正后方能正式測(cè)定。九、思考題（1） 測(cè)定碳?xì)湓氐脑硎鞘裁?？?） 怎樣進(jìn)行氣密性檢查？（3） 為什么要使系統(tǒng)恒定后才能做實(shí)驗(yàn)？?jī)x器不能恒重的原因是什么？如何消除？實(shí)驗(yàn)三 煤的全硫測(cè)定一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^本實(shí)驗(yàn)，掌握艾氏法、庫倫滴定法測(cè)定煤中全硫的基本方法、原理和步驟。在實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)踐中，進(jìn)一步加深分析化學(xué)、儀器分析等基礎(chǔ)理論和操作技能。二、艾氏法測(cè)定煤中全硫測(cè)定原理艾氏卡試劑（由碳酸鈉和氧化鎂混合而成）與每樣混合，在850下灼燒，使煤中各種形態(tài)的硫全部轉(zhuǎn)化成可溶性碳硫鹽。加熱水溶解，并濾除殘?jiān)?。在一定酸度下向?yàn)V液中加入氧化鋇溶液，使可溶性硫酸鹽全部轉(zhuǎn)化為硫酸鋇沉淀，根據(jù)硫酸鋇的質(zhì)量即可算出煤中全硫含量。艾氏法測(cè)定全硫的主要反應(yīng)如下：1 煤樣的氧化煤CO2+H2O+N2+SO2+SO3+(在加熱和通空氣的條件下)2 氧化硫的固定2NaCO3+2SO2+O22Na2SO4+2CO2 NaCO3+SO3+O2Na2SO4+CO22MgO+2SO2+O22MgSO43 難容硫酸鹽的轉(zhuǎn)化CaCO4+ Na2CO3Na2SO4+ CaCO34 MgSO4+ NaSO4+BaCl2BaSO4+2 NaCl+MgCl22.儀器設(shè)備和試劑（1）瓷坩堝：30mL(灼燒試樣用)；1020mL（灼燒硫酸鋇用）。（2） 箱型電爐：附有熱電偶，可升溫至900，可調(diào)節(jié)溫度，且通風(fēng)良好。（3） 10%氯化鋇溶液：分析純氯化鋇10g加蒸餾水配成100mL溶液并濾去不溶物。（4）艾氏試劑：用兩份質(zhì)量的化學(xué)純輕質(zhì)氧化鎂和1份質(zhì)量的化學(xué)純無水碳酸鈉研細(xì)至小于0.2mm后混合均勻，保存在密封容器中。（5）1%硝酸銀溶液：用分析純硝酸銀溶液配成1%水溶液，存于深色瓶中并加幾滴硝酸。（6）0.2%甲基橙指示劑。（7）鹽酸：密度為1.19g/cm3d的化學(xué)化學(xué)純鹽酸配成（1+1）水溶液。（8） 濾紙：中速定性濾紙和致密五灰定量濾紙。3.測(cè)定步驟（1）稱?。?.000.01）g（準(zhǔn)至0.0002g）一般分析試驗(yàn)煤樣，置于30mL的瓷坩堝中，加2g（準(zhǔn)至0.1g）艾氏試劑，用玻璃棒仔細(xì)攪拌勻，再將1g（準(zhǔn)至0.1g）艾氏試劑均勻覆蓋在混合物上。（2）將裝有試樣的坩堝移入通風(fēng)良好的冷電爐中。為了避免揮發(fā)物很快逸出，必須在12h內(nèi)將電爐溫度升至800850。然后在此溫度下灼燒12h，取出坩堝并冷卻。冷卻后，用玻璃棒攪碎坩堝中的灼燒物，若發(fā)現(xiàn)未燒盡的黑色顆粒，則應(yīng)繼續(xù)灼燒0.5h。（3）將坩堝中灼燒物移入400mL的燒杯中，用熱蒸餾水仔細(xì)吹洗坩堝內(nèi)壁，并將洗液倒入燒杯。然后再加入剛煮沸的蒸餾水，100150mL，充分?jǐn)嚢?。若發(fā)現(xiàn)尚未燃燒完全的顆粒漂浮在液面上，則本次實(shí)驗(yàn)作廢。（4）將燒杯中的混合物用傾瀉法以中速定性濾紙過濾。以熱蒸餾水仔細(xì)洗滌濾紙上的濾渣不少于10次，直至濾液體積為250300mL。（5）向?yàn)V液中加入23滴甲基橙試劑，然后加入（1+1）鹽酸使濾液呈中性后再過量2mL。將濾液移至電爐上加熱到沸騰，在不斷攪拌下慢慢滴加10mL 10%的氯化鋇熱熔液。保持近沸狀態(tài)2h，并使溶液體積為200mL。（6）溶液冷卻后或靜置過夜后，用致密的無灰定量試紙過濾，并采用熱蒸餾水洗劑沉淀，直至沒有氯離子為止，（用1%硝酸銀溶液 檢驗(yàn)，若無白色沉淀，則說明無氯離子。）（7）將沉淀物連同濾紙一并移入已知質(zhì)量的1020mL的瓷坩堝中，在箱型電爐內(nèi)，先用低溫（200250）灰化濾紙（切勿使之著火燃燒），然后將爐溫升至800850，灼燒2040min，取出坩堝，在空氣中稍微冷卻，放入干燥器，是指冷卻至室溫后稱量 。（8）空白值測(cè)定，取3g艾氏試劑（不加煤樣），其余操作同上。同時(shí)測(cè)定2個(gè)以上，硫酸鋇質(zhì)量極差不得大于0.0010g，取算術(shù)平均值為空白值。4.實(shí)驗(yàn)記錄與結(jié)果計(jì)算（1）實(shí)驗(yàn)記錄表：煤中全硫含量測(cè)定煤樣名稱重復(fù)測(cè)定第一次第二次灼燒煤樣坩堝編號(hào)坩堝質(zhì)量/g煤樣+坩堝質(zhì)量/g煤樣質(zhì)量/g灼燒硫酸鋇坩堝編號(hào)坩堝質(zhì)量/g硫酸鋇+坩堝質(zhì)量/g硫酸鋇質(zhì)量m1/g空白實(shí)驗(yàn)硫酸鋇質(zhì)量m2/g空氣干燥基全硫含量St,ad/%平均值St,ad/% 測(cè)定人： 審定人：(2 ) 結(jié)果計(jì)算：St,ad= (m1/m) 0.1374 m100%式中St,ad空氣干燥基全硫含量，%；m1空氣干燥煤樣的質(zhì)量，g；m2空白值硫酸鋇質(zhì)量，g；m煤樣的質(zhì)量，g。 5.精密度St,ad /%同一化驗(yàn)室重復(fù)性限St,ad /%不同化驗(yàn)室再現(xiàn)性臨界差St,ad /%1.500.050.101.504.000.100.204.000.200.30(6)注意事項(xiàng)（1）為避免硫酸鋇形成細(xì)晶，切勿將10mL氯化鋇溶液一次加入，應(yīng)分多次邊攪拌邊加入。（2）洗硫酸鋇沉淀，宜采用少量水多次洗滌，不宜一次用水過多否則可能產(chǎn)生部分溶解。（3）再煮沸時(shí)，切勿使溶液濺出，以免造成誤差。（4）灼燒硫酸鋇沉淀時(shí)，濾紙不能著火。灼燒溫度不得超過850，以免硫酸鋇分解。 四、庫倫滴定法測(cè)煤中全硫1.測(cè)定原理在催化劑的作用下，煤樣置于1150凈化的空氣流中燃燒，使煤中各形態(tài)硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫和少量三氧化硫。反應(yīng)如下：煤（有機(jī)硫）+O2SO2+H2O+CO2+Cl2 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO22MSO4+O22MO+2SO2+2O2(M表示金屬元素Mg、Ca等) 2SO2+O22SO3二氧化硫和少量三氧化硫隨空氣進(jìn)入電解池，與水化合成亞硫酸和少量硫酸：SO2+H2OH2SO3 SO3+H2OH2SO4電解液中的碘立即將亞硫酸氧化成硫酸，碘測(cè)則變成碘離子(I-）,從而使碘-碘化鉀碘電子對(duì)的電位平衡遭到破壞，儀器則自動(dòng)電解，使碘離子（I-）生成碘，以恢復(fù)原來的平衡，直到亞硫酸全部氧化為硫酸（由雙鉑電極指示終點(diǎn)）。電極反應(yīng)如下：陽極 2I2eI2 陽極 2H+2eH2 碘氧化亞硫酸的反應(yīng):I2+H2SO3+H2O2I-+H2SO4+2H+根據(jù)電解碘離子生成碘所消耗的電量，由法拉第電解定律計(jì)算出硫的質(zhì)量為：= 電量（庫侖）161000f 96500（庫侖）式中煤樣中硫的質(zhì)量，mg； f校正系數(shù)，f=1.04根據(jù)煤樣的質(zhì)量即可計(jì)算出煤中全硫的百分含量。2.儀器設(shè)備和試劑（1）儀器設(shè)備：本實(shí)驗(yàn)用ZCL自動(dòng)定硫儀，它包括：空氣凈化和輸送系統(tǒng)該系統(tǒng)包括電磁泵、流量計(jì)、氣體干燥塔和凈化塔等，干燥塔內(nèi) 裝硅膠以除去空氣中的水蒸氣；凈化塔內(nèi)裝粒狀氫氧化鈉以除去空氣中的酸性氣體，電磁泵的進(jìn)氣口和出氣口個(gè)裝有一膜片，分別使空氣進(jìn)出，泵體內(nèi)裝有硅橡膠薄膜，在其背后黏有一電磁鐵，電磁鐵下有一線圈。通電后，硅橡膠薄膜振動(dòng)使空氣從進(jìn)氣口抽入，從出氣孔壓出。程控溫控儀系統(tǒng)：包括程序控制器和溫度控制器，以控制送樣、升溫和停留等動(dòng)作。高溫爐：使用硅碳管作加熱元件高溫爐須有不少于90mm長(zhǎng)的高溫帶（11505）。燃燒管要求耐溫1300以上，由石英或制成，直接置于硅碳管內(nèi)。電解池及攪拌器：電解池是由有機(jī)玻璃制成，在上蓋中固定一對(duì)電解電極和一對(duì)鉑指示電極。電解陰電極位于電解池的中心，電解陽電解極位于電解池的邊緣。 在電解池內(nèi)放置一塑料封裝的鐵芯棒，作為攪拌器使用。在磁力攪拌器的磁場(chǎng)作用下即作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而起到了攪拌的作用。庫侖積分儀：庫侖積分儀設(shè)有“自動(dòng)”、“零”、“手動(dòng)”三檔?！傲恪睓n供放出電解液及蒸餾水沖洗電解池之用，防止攪拌通氣停止后，清洗在電極上電解沉積的碘；“自動(dòng)”檔是儀器按預(yù)定程序自動(dòng)測(cè)定；“手動(dòng)”檔，根據(jù)需要，人為控制送樣、燃燒和電解等動(dòng)作.3.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備（1）接上電源 ，使高溫爐達(dá)到1050（本儀器為了減小體積，控溫?zé)犭娕佳b在加熱管外，因而此點(diǎn)溫度低于內(nèi)部溫度 。一般情況下毫伏機(jī)指針在1060時(shí)爐溫已達(dá)到1050）,另取一組已校正的鉑銠-鉑熱電偶高溫計(jì),測(cè)定燃燒管中高溫帶的位置、長(zhǎng)度及600預(yù)分解的位置。（2）調(diào)節(jié)程控溫控器是預(yù)分解和高溫分解的位置分別位于高溫爐的600以及1050出。（3）在燃燒管高溫帶后端填充厚度為3mm的硅酸鋁棉，在燃燒管出口處填充經(jīng)洗凈、干燥的玻璃纖維棉。（4）將程控溫控器、燃燒爐（內(nèi)裝燃燒管）、庫侖積分器、攪拌器和電解池及空氣凈化系統(tǒng)連接奏裝好（燃燒管、旋塞及電解池之間用硅橡膠管連接）。（5）開動(dòng)凈化系統(tǒng)的電磁泵進(jìn)行抽氣、送氣、調(diào)節(jié)抽風(fēng)量為1000mL/min，關(guān)閉電解池與燃燒管間的旋塞，如抽速可降至500mL/min以下表明電解池、干燥管等部件均氣密；否則，應(yīng)查明原因并進(jìn)行調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)不漏氣，方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。4、實(shí)驗(yàn)步驟（1）將爐溫控制在（11505），抽氣棒的氣量調(diào)節(jié)在1000mL/min，電解選擇鈕置于零位。（2）在抽氣和供氣條件下，將已配好的250mL電解液注入電解池，使漏斗中留有少量電解液。開動(dòng)攪拌器，將旋鈕轉(zhuǎn)至自動(dòng)電解檔。（3）在瓷舟中 稱取粒度小于0.2mm的一般分析試驗(yàn)煤樣0.05g左右 （準(zhǔn)至0.0002g），并在煤樣上撒一薄層三氧化鎢并將試樣舟置于石英托盤上，開啟程序控制器，適應(yīng)托盤即自動(dòng)進(jìn)爐，庫倫滴定隨即開始（一般在正式測(cè)定前，應(yīng)先送入幾個(gè)不稱量的試樣進(jìn)行電解，電解達(dá)終點(diǎn)后在進(jìn)行正式測(cè)定）。庫侖滴定到達(dá)終點(diǎn)時(shí)積分儀顯示出硫的毫克數(shù)或打印機(jī)打印出硫的百分含量。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束，首先關(guān)閉燃燒管與電解池之間的旋塞，然后打開電解池上的漏斗活塞，放出電解液，并用蒸餾水清洗電解池，然后關(guān)閉漏斗活塞。開啟燃燒管與電解池間旋塞，抽出進(jìn)入燒結(jié)玻璃熔板的水珠。關(guān)閉電源開關(guān)。5、結(jié)果計(jì)算 S t,ad=（積分儀上顯示數(shù)mg/煤樣質(zhì)量mg）100%6、精密度：同高溫燃燒中和法的規(guī)定。7、注意事項(xiàng)（1）實(shí)驗(yàn)結(jié)束前，應(yīng)先關(guān)閉電解池與燃燒管間的旋塞，以防電解液流入燃燒管而使燃燒管炸裂。（2）加電解液必須在抽氣泵開啟，并且燃燒管和電解池間的旋塞關(guān)閉時(shí)，方可將電極液加入電解池。 （3）試樣稱量前，應(yīng)盡可能將試樣混合均勻。（4）電解液可以重復(fù)使用 ，重復(fù)使用的次數(shù)視電解液PH值而定，PH1時(shí)需要更換 。（5）試樣最好連續(xù)分析，如中間間隔時(shí)間較長(zhǎng)，在測(cè)定前應(yīng)加燒一個(gè)廢樣（50mg左右，不稱量，不計(jì)值），使電解液電極電位調(diào)整到儀器所需數(shù)值，然后再進(jìn)行測(cè)定。8、思考題（1）煤樣中氯對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么影響？（2）氧氣流量、煤樣推進(jìn)速度及最終燃燒時(shí)間等條件的變化對(duì)測(cè)定有何影響？（3）艾氏法測(cè)定煤中全硫的原理？（4）沉淀硫酸鋇時(shí)為什么要使溶液呈微酸性？（5）硫酸鋇的沉淀作用為什么要在沸騰溶液中進(jìn)行？（6）沉淀時(shí)加入的氯化鋇通常需過量，但必須適當(dāng)，為什么？（7）為什么庫倫法測(cè)定煤中全硫含不采用純氧做載氣？（8）庫倫法正式測(cè)定前為什么要加燒廢樣？實(shí)驗(yàn)七煤炭發(fā)熱量的測(cè)定一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆彰禾堪l(fā)熱量的測(cè)定原理，學(xué)習(xí)利用恒溫式熱量計(jì)測(cè)定煤炭發(fā)熱量的方法與步驟，熟練掌握各項(xiàng)校正方法。二、 實(shí)驗(yàn)原理稱取一定樣的煤樣放入氧彈。氧彈充人氧氣后浸沒在盛水的內(nèi)筒中，點(diǎn)火使煤樣完全燃燒，根據(jù)氧彈周圍的水溫升高值，計(jì)算煤的發(fā)熱量。實(shí)際上煤樣燃燒釋放的熱量，不僅使內(nèi)筒水溫升高，還使氧彈本身，內(nèi)筒、插入內(nèi)筒的攪拌器和溫度計(jì)等組成的熱量系統(tǒng)吸熱升溫，此外，恒溫式熱量計(jì)的內(nèi)外筒之間還存在熱交換。因此，必須經(jīng)過一定量的校正后，方可計(jì)算出煤樣在氧彈中燃燒所放出的熱量。三、 儀器設(shè)備和試劑（1） 熱量計(jì)：恒溫式熱量計(jì)包括以下主件和附件。氧彈：由耐熱耐腐蝕的鎳鉻或鎳鉻合金鋼制成。內(nèi)筒：紫銅黃銅或不銹鋼制成。內(nèi)筒盛水20003000ml，能浸沒氧彈（進(jìn)出氣閥和點(diǎn)火電極除外）為準(zhǔn)。內(nèi)筒外表面應(yīng)該電鍍拋光，以減少內(nèi)外筒之間的輻射傳熱。外筒：為金屬制成的雙壁容器，裝有蓋。外筒底部設(shè)有絕緣支架，以便放置內(nèi)筒。攪拌器：螺旋槳式，轉(zhuǎn)速以400600r/min為宜，攪拌率應(yīng)使在熱容量標(biāo)定時(shí)，由點(diǎn)火倒終點(diǎn)的時(shí)間不超過10min,同時(shí)又要避免過多的攪拌熱（當(dāng)內(nèi)、外筒和室溫保持一致時(shí)，連續(xù)攪拌10min鐘，所產(chǎn)生的熱量不應(yīng)超過120J）。（2） 溫度計(jì)：精密溫度計(jì)或貝克曼溫度計(jì)，分度值均為0.01C此外，也可以使用測(cè)溫準(zhǔn)確度達(dá)到0.002C的數(shù)字式精密溫度計(jì)。（3） 溫度計(jì)讀數(shù)放大鏡和照明燈：為了使溫度計(jì)讀數(shù)能估計(jì)到0.001C，需要一個(gè)大約5倍的放大鏡。通常放大鏡裝在鏡筒中，筒的后部裝照明燈，可以照明溫度計(jì)的刻度。鏡筒可沿垂直方向向上、下移動(dòng)，可以觀測(cè)溫度計(jì)水銀柱的位置。（4） 振蕩器：電動(dòng)振蕩器，用于在讀取溫度前震蕩溫度計(jì)，以克服水銀柱和毛細(xì)管間的附著力。如無此裝置，也可用套有較膠皮管的玻璃棒等敲擊溫度計(jì)。（5） 燃燒皿：鉑制品或鎳鉻鋼制品。規(guī)格為高17mm，上部直徑為2526mm，底部直徑為1920mm，厚0.5mm。由其他合金鋼或石英制的燃燒皿也可以使用，但必須保證試樣燃燒完全，而本身又不受腐蝕和產(chǎn)生熱效應(yīng)為原則。（6） 壓力表和氧氣導(dǎo)管：壓力表應(yīng)由兩個(gè)表頭組成，一個(gè)指示氧氣瓶中的壓力，另一個(gè)指示充氧時(shí)氧彈的壓力。表頭上應(yīng)裝設(shè)減壓閥和保險(xiǎn)閥。壓力表每年至少經(jīng)計(jì)量機(jī)關(guān)檢定一次，以確保指示正確和操作安全。（7） 點(diǎn)火裝置：點(diǎn)火采用1224伏的電源。點(diǎn)火電壓應(yīng)預(yù)先實(shí)驗(yàn)確定。其方法是：接好點(diǎn)火線，在空氣中通電實(shí)驗(yàn)。熔斷法點(diǎn)火時(shí)，調(diào)節(jié)電壓使點(diǎn)火絲在1-2s內(nèi)達(dá)到暗紅，電壓調(diào)節(jié)好后，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)定電壓、電流和通電時(shí)間，以便計(jì)算電能產(chǎn)生的熱量；若采用棉線點(diǎn)火，在遮火罩以上的兩電極柱間連接一段直徑為0.3mm的鎳鉻絲，絲的中部預(yù)先繞成螺旋狀，以便發(fā)熱集中，調(diào)節(jié)電壓使發(fā)熱絲在45秒內(nèi)達(dá)到暗紅，使用時(shí)棉線一端夾在螺旋中，另一端通過遮火罩上的小孔搭接在試樣上。（8） 壓餅機(jī)：螺旋式壓餅機(jī)和杠桿式壓餅機(jī)，能壓制直徑10mm的煤餅或餅甲酸餅。模具和壓桿應(yīng)為硬質(zhì)鋼制成，表面光潔，易于擦拭。（9） 秒表（10） 分析天平：感量0.1mg。（11） 工業(yè)天平：最大稱量45kg，感量0.5g。（12） 氧氣：至少99.5%的純度，不含可燃成分，因此不許使用電解氧，（13） 苯甲酸：經(jīng)計(jì)量機(jī)關(guān)檢定并標(biāo)明熱值的基準(zhǔn)量熱物質(zhì)。使用前應(yīng)在4050C的溫度下烘烤34h.（14） 點(diǎn)火絲：直徑0.1mm左右的鐵銅鎳鉻絲或其他已知熱值的金屬絲。若使用棉線，則應(yīng)選用粗細(xì)均勻不涂蠟的白棉線。各種點(diǎn)火絲的燃燒熱如下：鐵絲6700j/g鎳鉻絲6000j/g銅絲2599j/g棉線17500j/g(15) 酸洗石棉絨：使用前在800C下灼燒30min。（16）擦鏡紙：使用前先測(cè)定其燃燒熱，方法是將34張擦鏡紙，用手團(tuán)緊，精確稱量，放入燃燒皿，按常規(guī)方法測(cè)量其發(fā)熱量。取兩次結(jié)果的平均值作為標(biāo)定值。四、實(shí)驗(yàn)步驟（1）在燃燒皿中稱取粒度小于0.2mm的一般分析實(shí)驗(yàn)煤樣0.91.1g（準(zhǔn)至0.0002g）。對(duì)于燃燒時(shí)易飛濺的的試樣，可用已知質(zhì)量和發(fā)熱量的的擦拭紙包緊，或在壓餅機(jī)中壓成餅并切成24mm的小塊使用。不易燃燒完全的試樣，可以在燃燒皿的底鋪上一個(gè)石棉墊圈，或用石棉絨做襯墊。若用石英燃燒皿則不需任何襯墊。如果加襯墊后仍然燃燒不完全，可提高充氧壓力至3.03.2mpa，或用已知質(zhì)量的和發(fā)熱量的的擦鏡紙包裹試樣并用手壓緊，放入燃燒皿。（2）取一段已知質(zhì)量的點(diǎn)火絲，將兩端分別接在兩個(gè)電極柱上，注意與式樣保持良好接觸或微小距離（對(duì)飛濺和易燃煤樣）。切勿使點(diǎn)火絲接觸燃燒皿，以免形成短路致使點(diǎn)火時(shí)失敗，甚至燒毀燃燒皿。同時(shí)還應(yīng)防止兩極間及燃燒皿與另一電極間的短路。在非熔斷式點(diǎn)火情況吸下用棉線點(diǎn)火時(shí)，把已知質(zhì)量的棉線的一端固定在點(diǎn)火導(dǎo)線上，；另一端搭在式樣上。（3）將10mL蒸餾水注入氧彈，小心擰緊氧彈蓋，接上氧氣導(dǎo)管，開始充氧，直到氧彈壓力達(dá)2.62.8MPa。充氧時(shí)間不得超過30s。當(dāng)鋼瓶氧壓力降至5.0MPa以下時(shí)，充氧時(shí)間可酌量延長(zhǎng)；降至4.0MPa以下時(shí)應(yīng)更換氧氣。（4）向內(nèi)筒加入一定量的蒸餾水（應(yīng)與熱容量標(biāo)定時(shí)內(nèi)筒水量相同，相差不大于0.5g），須使氧彈蓋的頂面（不包括突出的氧氣閥和電極）淹沒在水面以下1020mm。內(nèi)筒中加入的水量最好用稱量法確定。若采用容量法，則需對(duì)溫度進(jìn)行補(bǔ)正。注意恰當(dāng)調(diào)節(jié)內(nèi)筒水溫，使終點(diǎn)時(shí)內(nèi)筒溫度比外筒高約1K，使至終點(diǎn)時(shí)內(nèi)筒溫度出現(xiàn)明顯下降。外筒溫度應(yīng)盡量接近室溫，相差不得超過1.5K。（5）將氧彈放入已加水的內(nèi)筒，若氧彈內(nèi)無氣泡逸出，表明氣密性良好，即可將內(nèi)筒放置在外筒的絕緣架上；如果有氣泡出現(xiàn)，則表明漏氣，應(yīng)查明原因，加以糾正，重新充氧。接上點(diǎn)火電極插頭，裝上攪拌器和溫度計(jì)，蓋上外筒蓋。溫度計(jì)的水銀球應(yīng)對(duì)準(zhǔn)楊彈主體（進(jìn)出氣閥和電極除外）的中部。溫度計(jì)不得接觸氧彈和內(nèi)筒。在靠近溫度計(jì)的露出水銀柱的部位另懸一支普通溫度計(jì)，用以測(cè)定露出柱溫度。（6）開動(dòng)攪拌器，5min后開始計(jì)時(shí)和讀取內(nèi)筒溫度（t0）并立即點(diǎn)火。同時(shí)記下外筒溫度（tj）和露出柱溫度（te）.外筒溫度至少讀到0.05K，內(nèi)筒溫度借助放大鏡讀到0.001K。讀取溫度時(shí)，視線、放大鏡中線和水銀柱頂端應(yīng)位于同一水平線上。每次讀數(shù)前，應(yīng)開啟振動(dòng)器振動(dòng)35s。（7）觀察內(nèi)筒溫度（注意在點(diǎn)火后20s不得將身體任何部位靠近熱量計(jì)上方），如在30s內(nèi)溫度急劇上升，表明點(diǎn)火成功。點(diǎn)火后1min 40 s時(shí)讀取一次內(nèi)筒溫度（t140），讀準(zhǔn)到0.01K。（8）接近終點(diǎn)時(shí)（一般點(diǎn)火到終點(diǎn)時(shí)間為810 min）每個(gè)1min讀取一次內(nèi)筒溫度。讀數(shù)前開啟振蕩器，并讀準(zhǔn)到0.001K。以第一個(gè)下降溫度作為終點(diǎn)溫度（tn）。實(shí)驗(yàn)主要階段到此結(jié)束。（9）停止攪拌，取出內(nèi)筒和氧彈，開啟氧彈上的放氣閥，放出燃燒廢氣。打開氧彈，仔細(xì)觀察氧彈和燃燒皿內(nèi)部，如發(fā)現(xiàn)試樣燃燒不完全的跡象或有炭黑存在，則實(shí)驗(yàn)應(yīng)作廢。（10）金屬絲點(diǎn)火時(shí)，找出未燒完全的點(diǎn)火絲，量出長(zhǎng)度，并計(jì)算實(shí)際消耗量。（11）需要時(shí)用蒸餾水充分沖洗氧彈內(nèi)各部分、放氧閥、燃燒皿內(nèi)外和燃燒殘?jiān)?。將全部洗液（約100mL）收集在燒杯中，供測(cè)定彈筒洗液硫量之用。五、實(shí)驗(yàn)記錄和結(jié)果計(jì)算1、實(shí)驗(yàn)記錄表：煤炭發(fā)熱量的測(cè)定煤樣編號(hào)熱容量/ET0/Mad/%煤樣質(zhì)量/g常數(shù)KT140Aad/%露出柱溫度/常數(shù)Atn/Qb,ad/j .g-1基點(diǎn)溫度/nSt,ad/%Qgr,ad/j .g-1點(diǎn)火時(shí)外筒溫度/NaOH標(biāo)液濃度/mol L-1NaOH溶液耗量/mLSb,ad=時(shí)間/min內(nèi)筒溫度/時(shí)間/min內(nèi)筒溫度/時(shí)間/min內(nèi)筒溫度/時(shí)間/min內(nèi)筒溫度/03691min40s471025811 測(cè)定人： 審定人：2、結(jié)果計(jì)算（1）校正：溫度計(jì)刻度校正：根據(jù)鑒定證書中所給的修正值（時(shí)用貝克曼溫度計(jì)時(shí)稱為毛細(xì)孔徑修正值）校正點(diǎn)火溫度t0和終點(diǎn)溫度tn，再由校正后的溫度（t0+h0）和（tn+hn）求出溫升。其中h0和hn分別代表t0和tn的刻度修正值。貝克曼溫度計(jì)平均分度值的校正：平均分度值就是溫度計(jì)刻度改變1K（作毛細(xì)孔徑修正后）時(shí)，代表的實(shí)際溫度的改變數(shù)。 當(dāng)貝克曼溫度計(jì)的基點(diǎn)溫度改變時(shí)，水銀球及其相連的毛細(xì)管中的水銀量隨之改變，所以分度值也隨之改變。另外，溫度計(jì)浸沒深度和露出柱水銀所處的溫度不同，分度值也有所改變 。因此，必須對(duì)分度值進(jìn)行校正。 在熱容量標(biāo)定和發(fā)熱量測(cè)定中，溫度計(jì)的浸沒深度與檢定時(shí)可能不同，但在標(biāo)定熱容量和測(cè)煤的發(fā)熱量時(shí)，溫度計(jì)的浸沒深度是一致的，對(duì)分度值的影響可以互相抵消，不必校正?；c(diǎn)溫度變化和露出柱溫度變化對(duì)貝克曼溫度計(jì)分度值的影響按下式計(jì)算： H=H0+0.00016（ts-te） 式中H平均分度值；H0基點(diǎn)溫度下對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)露出柱溫度的平均分度值（由測(cè)定證書中查得），成為標(biāo)準(zhǔn)分度值；ts基點(diǎn)溫度對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)露出柱溫度（由測(cè)定證書中查得），；te實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際露出柱溫度，； 0.00016水銀對(duì)玻璃的相對(duì)膨脹系數(shù)。平均分度值計(jì)算示例：某貝克曼溫度計(jì)測(cè)定證書給出平均分度值如下：基點(diǎn)溫度/標(biāo)準(zhǔn)露出柱溫度/校準(zhǔn)平均分度值0160.99010180.99520200.99930221.003已知某次測(cè)定中，基點(diǎn)溫度為22.22，露出柱溫度為24.20，求平均分度值。解：查平均分度值表，沒有基點(diǎn)溫度為22.22似的參數(shù)，可由內(nèi)插法進(jìn)行計(jì)算：ts=20+（22-20）/(30-20) (22.22-20)=20.44H0=0.999+(1.003-0.999)/(30-20) (22.22-20)=0.9999則H=H0+0.00016（ts-te）=0.9999+0.00016(20.44-24.20)=0.9993冷卻校正：在實(shí)驗(yàn)過程中，恒溫式熱量計(jì)的內(nèi)、外筒之間始終存在著熱交換，對(duì)此熱量應(yīng)予以矯正 。方法是將內(nèi)筒水的溫升加上校正值C，C稱為冷卻校正值。C=（n-a）vn+av0式中C冷卻校正值，K；n由點(diǎn)火到終點(diǎn)的時(shí)間，min；a當(dāng)/1401.20時(shí)，a=/1400.10；當(dāng)/1401.20時(shí)，a=/140；總溫升，；140點(diǎn)火后min40s時(shí)的溫升，140=t140-t0,K;tn=終點(diǎn)時(shí)內(nèi)筒溫度，；t0 點(diǎn)火時(shí)內(nèi)筒溫度，；t140點(diǎn)火后1min40s時(shí)內(nèi)筒溫度，；v0點(diǎn)火時(shí)內(nèi)筒降溫速度，K/min；vn終點(diǎn)時(shí)內(nèi)筒降溫速度，K/min；其中 v0=K(t0-tj)+A vn=K(t0-tj)+AK熱量計(jì)的冷卻常數(shù)，A熱量計(jì)的綜合常數(shù)，K/min；tj外筒溫度（若內(nèi)筒溫度采用貝克曼溫度計(jì)測(cè)定，tj指外筒實(shí)際溫度減去基點(diǎn)溫度，下同）。點(diǎn)火熱量的校正點(diǎn)火熱包括點(diǎn)火電能熱和點(diǎn)火絲燃燒熱。點(diǎn)火電能熱（J）=電壓(V) 電流(A) 時(shí)間(s)在熔斷式點(diǎn)火法中，點(diǎn)火絲燃燒熱應(yīng)由實(shí)際消耗量計(jì)算；在棉線點(diǎn)火法中，要預(yù)先測(cè)定1根棉線的燃燒熱（可將棉線裁成長(zhǎng)度相等的短線，取其中幾根，按煤的發(fā)熱量步驟測(cè)定，求出每根棉線的熱值）。(2)發(fā)熱量的計(jì)算：彈筒發(fā)熱量的計(jì)算：Qb,ad=EH(tn+hn)-(t0+h0)+C-(q1+q2)/m式中Qb,ad空氣干燥基彈筒發(fā)熱量，J/g； E熱量計(jì)的熱容量，J/；q1點(diǎn)火熱（點(diǎn)火電能熱和點(diǎn)火絲燃燒熱之和），J；q2添加物（如包紙等）產(chǎn)生的熱，J；m煤樣的質(zhì)量，g； 其余符號(hào)同前。 高位發(fā)熱量的計(jì)算： Qgr,v,ad = Qb,a-（94.1 Sb,ad +aQb,ad）式中Qgr,v,ad空氣干燥基恒容高位發(fā)熱量，J/g；Sb,ad=彈筒洗液中硫占試驗(yàn)煤樣的的百分比，%；a硝酸生成熱校正系數(shù)， 當(dāng)Qb,ad16.7kj/g，a=0.0010,當(dāng)Qb,ad25.10kj/g,a=0.0016,當(dāng)16.7kj/gQb,ad25.10kj/g,a=0.0012,加助燃劑時(shí)，應(yīng)按總釋熱計(jì)；94