原子吸收法在測定煤中各種形態硫中的應用

　　1 煤中的硫存在形態 
　　煤中硫通常分為有機硫和無機硫兩大類；無機硫又可分為硫酸鹽硫和硫化物硫兩種。而這三種形態硫在煤中主要以黃鐵礦硫為主，其他形態的硫都很少。硫酸鹽硫在氧化過的煤中含量較多，有機硫在個別年輕煤中含量較高。 
　　2 測定煤中各種形態硫的意義 
　　煤中硫對煉焦、氣化、燃燒都是十分有害的雜質，所以硫分是評價煤質的重要指標之一。不同形態的硫對煤質的影響不同。在洗選時的脫硫效果及對鍋爐的侵害程度都有一定的差別。因此有時為了評價煤炭質量，不但要知道煤中全硫含量，而且要分別知道各種形態硫的含量。他們的測定，不論在工業上及煤質研究中，都具有重要的意義。 
　　3 煤中各種形態硫的測定基本原理 
　　根據三種形態硫在鹽酸和硝酸介質中不同溶解度來進行分離：硫酸鹽硫溶于鹽酸和硝酸；硫化物硫不溶于鹽酸，但可以被硝酸氧化后溶解；有機硫既不溶于鹽酸也不溶于硝酸。在測定時，先用鹽酸浸取硫酸鹽硫，再用硝酸浸取硫化鐵硫中的鐵，利用原子吸收法測定鐵離子的含量，繼而推算出硫化鐵硫的含量。 
　　4 實驗部分 
　　4.1 主要儀器與試劑 
　　硝酸溶液（1：7） 硝酸溶液（1：1） 高純鐵（99.99%） 硫氰酸鉀溶液（20g/L） 
　　表面皿 慢速定性濾紙 1000mL容量瓶 500mL容量瓶 200mL容量瓶 100mL容量瓶 300mL燒杯 
　　大肚移液管（或吸樣器） 電熱板（溫度可調） 
　　空氣--乙炔原子吸收分光光度計 鐵元素空心陰極燈 
　　4.2 鐵標準系列的制備 
　　4.2.1 鐵標準儲備液的制備（1mg/mL） 
　　稱取1.0000g（精確到0.0002g）高純鐵于300mL燒杯中，加入1：1硝酸50mL，置于電熱板上緩慢加熱至完全溶解，冷卻至室溫，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋到刻度，搖勻，轉入到塑料瓶中。 
　　4.2.2 鐵標準工作液的制備（200ug/mL） 
　　準確吸取鐵標準儲備液100mL與500mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻轉入塑料瓶中。 
　　4.2.3 標準系列溶液的制備 
　　用單標記移液管吸取鐵標準工作液0mL、0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL、2.5 mL分別置于200 mL容量瓶中，加入4 mL1：1硝酸溶液，加水稀釋到刻度，搖勻。此標準系列的鐵的濃度為（0，0.5，1，1.5，2，2.5）ug/mL。 
　　4.3 樣品的制備 
　　4.3.1 樣品母液的制備 
　　在鹽酸浸過的煤樣中加入1：7的硝酸50 mL，蓋上表面皿，置于電熱板上加熱微沸30min后，用慢速定性濾紙過濾于200 mL容量瓶中，用熱水洗到漏斗上方無鐵離子為止，用硫氰酸鉀溶液檢查，冷卻至室溫后加水稀釋至刻度，搖勻。 
　　4.3.2 待測樣品溶液的制備 
　　用移液管從上訴母液中準確吸取5 mL于100 mL容量瓶中，加1：1硝酸2 mL，用水稀釋至刻度，搖勻。 
　　4.3.3 空白溶液的制備 
　　按照4.1-4.2規定的步驟，不加煤樣，制備空白溶液。 
　　4.4儀器工作條件 
　　4.5 鐵的測定 
　　按確定的儀器工作條件，分別測定樣品溶液，空白溶液和標準系列溶液的吸光值。以標準系列中的鐵的濃度（ug/mL）為橫坐標，以相應溶液的吸光值為縱坐標，繪制鐵的工作曲線。根據樣品溶液和空白溶液的吸光值，從工作曲線查出鐵的濃度。 
　　4.6 結果的計算 
　　空氣干燥煤樣中硫化鐵硫的質量分數Sp，ad（%）按照以下公式計算： 
　　5 討論 
　　5.1 在洗滌過程中遵循"少量多次"的原則：在本法當中，由于使用的是200mL容量瓶，體積固定，所以不能洗滌次數太多，在保證沒有洗滿容量瓶的前提下，把鐵離子洗干凈，一定要每次用少量蒸餾水，洗后盡量瀝干，再重復此項動作。 
　　5.2 鐵標準溶液濃度的確定：根據標準上的要求，配置的標準系列為（0，1，2，3，4，5）ug/mL，但在實際測試過程中，所測的的煤樣的硫酸鹽硫偏小，導致原子吸收峰值不明顯。故標準系列本文配置的為（0，0.5，1，1.5，2，2.5）ug/mL。測試者可根據自己測試煤樣結果的分布情況來調整標準系列。 
　　5.3原子吸收測試中應注意的問題：在測定標準系列之前，一定要等到火焰穩定之后再測量，否則會導致標準系列的相關性差，影響測定結果的準確性。 
　　5.4 測試結果的對比：本文分別用氧化法和原子吸收法分別測定了5個煤樣，結果對比如下表。 
　　從上表可看出，測定結果均不超差，所以測試結果可信。 
　　6 小結 
　　國標中的原子吸收法較氧化法相比，靈敏度高，干擾少，不僅具有測定結果穩定可靠，重復性好等優點，而且大大簡化了操作步驟，省去了氧化法中的沉淀、溶解、再滴定等較為繁瑣的試驗步驟，同時，在試劑用量上也較氧化法少很多（不用氯化亞錫，雙氧水以及重鉻酸鉀）。