固體生物質燃料中砷的測定方法

1固體生物質燃料中砷的測定方法本文件規(guī)定了氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法和氫化物發(fā)生-原子吸收法測定煤中砷的方法提要、試劑和材料、儀器設備、樣品、試驗步驟、結果計算和表述及方法的精密度。本文件適用于固體生物質燃料。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法GB/T21191原子熒光光譜儀GB/T21923固體生物質燃料檢驗通則GB/T26814微波消解裝置GB/T28730固體生物質燃料樣品制備方法JJG694原子吸收分光光度計3術語和定義GB/T21923界定的術語和定義適用于本文件。4方法提要固體生物質燃料經(jīng)微波消解、濕法消解或艾氏劑混合灼燒法處理后，加入預還原劑進行預還原，用硼氫化鈉作為還原劑，選擇合適的儀器測定樣品中砷的含量。5試劑和材料警告:硝酸具有強腐蝕性和強氧化性，操作時應佩戴防護器具,避免接觸皮膚和衣服，所有樣品的預處理過程應在通風櫥中進行。除非另有說明，在分析中均使用符合國家標準的分析純及以上化學試劑，所用水為符合GB/T6682規(guī)定的三級水。5.1艾士卡試劑（以下簡稱艾氏劑）：市購或以2份質量的化學純輕質氧化鎂與1份質量的化學純無水碳酸鈉混合勻并研細至粒度小于0.2mm后，保存在密閉容器中。過氧化氫：優(yōu)級純。5.3硝酸：優(yōu)級純。5.4硫酸：優(yōu)級純。5.5高氯酸：優(yōu)級純。5.6鹽酸：優(yōu)級純。25.7鹽酸溶液：(1+1)(V1+V2)。水稀釋至1L。5.10氫氧化鈉溶液：5g/L。稱取2.5g氫氧化鈉溶于500mL水中。5.11氫氧化鈉溶液：c(NaOH)＝6mol/L。稱取48.0g氫氧化鈉用少量水溶解后，稀釋至200mL。5.12硫脲-抗壞血酸溶液：50g/L。稱取硫脲5.0g和抗壞血酸5.0g，溶于100mL水中，使用前現(xiàn)配。5.13硼氫化鈉溶液：10g/L。稱取5.0g硼氫化鈉溶于500mL氫氧化鈉溶液(5.10)中，使用前現(xiàn)配。5.14碘化鉀溶液：300g/L。將300.0g碘化鉀溶于1L水中。5.15硫代硫酸鈉溶液：飽和溶液。5.16砷標準儲備液：100μg/mL。準確稱取已在105℃~110℃下干燥約2h的優(yōu)級純三氧化二砷(不低于99.99%)0.1320g溶于2mL氫氧化鈉溶液(5.11)中，加入約50mL水，待完全溶解后，再加2.5mL硫酸溶液(5.9)，轉移至1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。砷標準儲備液也可使用市售有證砷標準物質溶液。5.17砷標準中間溶液：10μg/mL。準確吸取砷標準儲備溶液(5.16)10mL于100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。5.18砷標準工作溶液：0.1μg/mL。準確吸取砷標準中間溶液(5.17)1mL于100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。6儀器設備6.1微波消解儀：符合GB/T26814的規(guī)定。6.2原子熒光光譜儀或原子吸收分光光度計：配有氫化物發(fā)生器。6.3光源：波長為193.7nm的砷空心陰極燈或波長為193.7nm的砷無極放電燈。6.4電熱板：帶調溫裝置，溫度可調節(jié)為150℃。6.5馬弗爐：帶溫度控制裝置，能在2h內從室溫加熱到(800±10)℃,通風良好。6.6分析天平：分度值0.1mg。7樣品按照GB/T28730的規(guī)定制備一般分析試驗固體生物質燃料樣品。8試驗步驟8.1樣品溶液的制備8.1.1微波消解稱取一般分析試驗固體生物質燃料樣品0.49g～0.51g(精確到0.0002g)于消解罐中，加入2mL過氧化氫(5.2)，靜置1-5分鐘后，加入8mL硝酸(5.3)，裝入外罐，旋緊密封，放入微波消解儀中，設置適當?shù)南獬绦颍谖⒉ㄏ鈨x中進行消解。待罐內溫度降至室溫后在通風櫥中取出，緩慢泄壓放氣，打開消解罐。用少量去離子水將消解罐中的試樣溶液移入150mL三角瓶中，置于電熱板上低溫緩緩加熱(溫度不高于150℃)至白煙基本冒盡，溶液蒸至近干涸但不焦黑為止。取下三角瓶，冷卻后加入10mL鹽酸溶液(5.7)，用去離子水將錐形瓶中的試樣移入100mL容量瓶中。38.1.2濕法消解稱取一般分析試驗固體生物質燃料樣品0.99g~1.01g(精確到0.0002g)，置入200mL錐形瓶中。加硝酸(5.3)20mL，高氯酸(5.5)4mL，硫酸(5.4)1mL，搖勻后放置過夜，然后蓋上長頸漏斗置于電熱板上加熱(溫度不高于150℃)消解，持續(xù)蒸發(fā)消解至未有未分解物質或色澤幾乎無色透明，消解趕酸至白煙散盡，冷卻后加入10mL鹽酸溶液(5.7)，轉入100mL容量瓶中。8.1.3艾士卡法消解稱取艾氏劑2.0g于瓷坩堝內，與粒度小于1mm的一般分析試驗固體生物質燃料樣品0.99g~1.01g(精確到0.0002g)，攪拌均勻，再均勻覆蓋1.0g艾氏劑。半開馬弗爐的爐門，將馬弗爐由室溫緩慢加熱至500℃,恒溫1h后升溫至(800±10)℃加熱3h，取出坩堝，冷卻至室溫。將已灼燒的樣品攪碎并轉移至盛有20mL~30mL熱水的150mL燒杯中。向坩堝中加入5mL鹽酸溶液(5.7)，使坩堝內的殘存物溶解后倒入燒杯中。再用15mL鹽酸溶液(5.7)分3次洗滌坩堝，洗液轉移至燒杯中。攪拌溶液，待溶液冷卻后將其轉入100mL容量瓶中。8.2樣品空白溶液的制備除不加固體生物質燃料樣品外，制備方法同8.1。8.3標準系列溶液的制備取6個100mL容量瓶，用單刻度移液管分別加入砷標準工作溶液(5.18)0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL。8.4氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法8.4.1試樣的預還原將樣品溶液(8.1)和樣品空白溶液(8.2)中各加入20mL硫脲-抗壞血酸溶液(5.12)。標準系列溶液(8.3)中加入20mL硫脲-抗壞血酸溶液(5.12)和5mL鹽酸(5.6)，用水稀釋至刻度，搖勻后靜置1h，待測。8.4.2儀器準備8.4.2.1原子熒光光譜儀工作參數(shù)確定按儀器說明書連接管路，調節(jié)光路，根據(jù)儀器的具體情況確定下述參數(shù)，將曲線最高點熒光值調節(jié)到1000-3000范圍內的最佳工作狀態(tài)：a)光電倍增管負高壓；b)光源空心陰極燈電流；c)載氣流量和屏蔽氣流量。8.4.2.2氫化物發(fā)生工作條件的確定以鹽酸溶液(5.8)為載液，硼氫化鈉溶液(5.13)為還原劑，根據(jù)儀器說明書合理確定試液、載液和還原劑的進液量。8.4.3熒光強度測定按確定的儀器工作條件，測定標準系列溶液(8.3)中砷的熒光強度。8.4.4工作曲線的繪制4以標準系列溶液(8.3)中砷的質量(μg)為橫坐標，相應的熒光強度為縱坐標，繪制工作曲線。8.4.5樣品溶液的測定按8.4.1～8.4.4所述步驟進行熒光強度測定。從工作曲線(8.4.4)中查出樣品溶液和樣品空白溶液中砷的質量。8.5氫化物發(fā)生-原子吸收測定8.5.1試樣的預還原將樣品溶液(8.1)和樣品空白溶液(8.2)中各加入5mL鹽酸(5.6)和碘化鉀溶液(5.14)5mL，標準系列溶液(8.3)中各加入10mL鹽酸(5.6)和碘化鉀溶液(5.14)5mL，于瓶中滴加飽和硫代硫酸鈉溶液(5.15)至碘褪色，用水稀釋至刻度，搖勻。8.5.2儀器準備按儀器說明書將氫化物發(fā)生器的原子化器正確安裝到原子吸收分光光度計的燃燒器上，使其石英管位于燃燒器狹縫的正上方。調節(jié)燃燒器的上下、前后位置和轉角，使石英管的軸心與原子吸收分光光度計的主光軸重合。連接好氣路。8.5.2.1原子吸光分光光度計工作參數(shù)確定儀器參數(shù)選擇如下：a)測量方式：吸收峰面積積分或峰高；b)火焰：空氣-乙炔火焰；c)光源：砷空心陰極燈或砷無極放電燈，單色器波長193.7nm，根據(jù)儀器的具體情況將燈電流及狹縫寬度等參數(shù)，調到最佳工作狀態(tài)。8.5.2.2氫化物發(fā)生工作條件的確定根據(jù)儀器說明書合理確定試液、載液和還原劑的進液量。8.5.3工作曲線的繪制以標準系列溶液(8.3)中砷的質量(μg)為橫坐標，相應的原子吸收信號為縱坐標，繪制工作曲線。8.5.4樣品溶液的測定按8.5.1～8.5.3所述步驟進行吸光度測定。從工作曲線(8.5.3)中查出樣品溶液和樣品空白溶液中砷的質量。9結果計算和表述9.1結果計算空氣干燥基固體生物質燃料中砷的質量分數(shù)按下式計算：(Asad)=m(As)-m0(As)m式中：5ω(Asad)m(As)mm0(As)——空氣干燥基固體生物質燃料樣品中砷的含量，單位為微克每克(μg/g)；——從工作曲線上查得樣品溶液中砷的質量，單位為微克(μg)；——空氣干燥基一般分析固體生物質燃料樣品的質量，單位為克(g)；——從工作曲線上查得樣品空白溶液中砷的質量，單位為微克(μg)。9.2