DB13-T 5622-2022 固體生物質(zhì)燃料中氟含量的測(cè)定 氧彈燃燒-離子選擇電極法

75.160.10CCS

D

2113 DB

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5622—2022固體生物質(zhì)燃料中氟含量的測(cè)定氧彈燃燒-離子選擇電極法 河北省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)

布DB

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5622—2022 本文件按照GB/T

1.1—《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1定起草。本文件由河北省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳提出。本文件起草單位：河北建投能源科學(xué)技術(shù)研究院有限公司、河北建投能源投資股份有限公司、華北電力大學(xué)。本文件主要起草人：楊傳、胡占琪、龍瀟、王春波、陳海平、李瑞生、高建軍。DB

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5622—20221范圍本文件規(guī)定了氧彈燃燒-試劑、試樣制備和儲(chǔ)存、分析步驟、結(jié)果表述、允許差和試驗(yàn)報(bào)告的要求。本文件適用于生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)固體生物質(zhì)燃料中氟含量

μg/g～100.0

μ的測(cè)定。2 規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用適用于本文件。GB/T

煤的發(fā)熱量測(cè)定方法GB/T

6682 分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法GB/T

21923 固體生物質(zhì)燃料檢驗(yàn)通則GB/T

28730 固體生物質(zhì)燃料樣品制備方法3 術(shù)語(yǔ)和定義本文件沒(méi)有需要界定的術(shù)語(yǔ)和定義。4 方法原理秤取一定質(zhì)量的固體生物質(zhì)燃料試樣放置于規(guī)定壓力的氧彈中充分燃燒，燃料中的氟全部轉(zhuǎn)化SiF4及HF極為參比電極測(cè)定吸收液中氟離子濃度，計(jì)算出固體生物質(zhì)燃料中氟含量。5 儀器和材料點(diǎn)火裝置：宜參照

中規(guī)定的技術(shù)要求。氧彈：宜參照

213

中規(guī)定的技術(shù)要求。分析天平：分度值

0.1mg。氟離子選擇電極：線(xiàn)性范圍

氟離子選擇電極：線(xiàn)性范圍

10

mol/L～

-1

mol/L。數(shù)字式離子計(jì)：輸入阻抗大于

Ω，分辨率數(shù)字式離子計(jì)：輸入阻抗大于

Ω，分辨率

，也可使用性能相同的數(shù)字式毫伏計(jì)。11超聲波清洗器：工作頻率為

40

kHz。磁力攪拌器：附帶聚四氟乙烯包裹攪拌子，攪拌速度為

0

r/min～1000

r/min，且速度連續(xù)可調(diào)。燒杯：100

mL、1000

mL。容量瓶：

mL、1000

。量筒：50

、

。分度吸量管：A

級(jí)，量程

1

mL。三角漏斗：直徑

30

mm～

mm。擦鏡紙：?jiǎn)螐堃?guī)格

×15

cm，厚度均勻。試驗(yàn)中兩個(gè)平行樣品所使用的擦鏡紙宜為同一單張擦鏡紙均分為二（規(guī)格

10

cm×7.5

cm水槽：能夠容納氧彈和足量水的容器，用以冷卻燃燒后的氧彈。DB

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5622—20226 試劑二級(jí)水：指標(biāo)應(yīng)符合

GB/T

6682

規(guī)定的二級(jí)水規(guī)格。

99.5

%氫氧化鈉（NaOH）：分析純。氫氧化鈉溶液（1.0

mol/L）：秤取

g

氫氧化鈉（6.3）于

100

100

mL

二級(jí)水（6.1），攪拌均勻。·檸檬酸鈉（Na3C6H5O7

2H2O）：分析純。·硝酸鉀（3）：分析純。鹽酸（HCl）:

%～38.0

%，分析純。1+1

mL

50

mL

6.1離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖溶液：秤取

294.0

g

檸檬酸鈉（

20.0

g

硝酸鉀（）于

1000

mL燒杯中，加入

mL

二級(jí)水（）溶解，使用鹽酸溶液（6.8）調(diào)節(jié)溶液的

值至

5.0～6.0，并轉(zhuǎn)入

mL

容量瓶中，使用二級(jí)水（）稀釋至刻度，搖勻。溴甲酚綠（C21H14Br4O5S）：分析純。無(wú)水乙醇（C2H5溴甲酚綠指示劑：秤取

g

溴甲酚綠（6.10）溶解于

無(wú)水乙醇（）中。氟標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液：

μ。7 試樣制備和儲(chǔ)存用于測(cè)定氟含量的固體生物質(zhì)燃料試樣應(yīng)按照

GB/T

28730

的規(guī)定制備成粒度小于

mm

的一般分析試樣。試樣制備過(guò)程中，確保充分混勻，避免使用

手套等含氟聚合物的物品。固體生物質(zhì)燃料試樣在取樣之后應(yīng)控制在

0

℃～4

℃低溫儲(chǔ)存，7

樣生物降解和揮發(fā)性的氟含量損失。8 分析步驟氧彈燃燒程序8.1.1 在分析天平中準(zhǔn)確秤量

7

中制備的一般分析試樣

g

g般分析試樣包裹后置于氧彈坩堝中，并將其壓實(shí)。兩個(gè)平行樣品所使用的擦鏡紙厚度、面積等規(guī)格應(yīng)保持一致。8.1.2 使用量筒在氧彈內(nèi)加入

mL

二級(jí)水（），使氧彈內(nèi)壁充分潤(rùn)濕。8.1.3 于氧彈內(nèi)坩堝支架上。調(diào)節(jié)點(diǎn)火絲的位置，切勿與坩堝接觸，然后緩慢旋緊氧彈蓋。測(cè)定中所使用的氧彈應(yīng)設(shè)為專(zhuān)用。8.1.4 接通氧氣導(dǎo)管，緩慢地向氧彈內(nèi)充入氧氣（），達(dá)到壓力后持續(xù)充氧時(shí)間不少于

15

s，充氣壓力應(yīng)控制在

～3.0

MPa。當(dāng)氧氣瓶壓力降至

5.0

MPa

以下時(shí)，充氧時(shí)間應(yīng)酌量延長(zhǎng)，當(dāng)氧氣瓶壓力降至

以下時(shí)，應(yīng)更換新的氧氣瓶。8.1.5 開(kāi)關(guān)進(jìn)行燃燒，15

后關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)。8.1.6 6.12

min。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中禁止氧彈旋轉(zhuǎn)或傾斜，確保坩堝與吸收液不接觸。8.1.7 完全燃燒的沉積物或熏黑的痕跡，本次試驗(yàn)作廢，若已經(jīng)完全燃燒進(jìn)行下一步。8.1.8 使用

mL～60

mL

6.1

3

內(nèi)表面，依次將沖洗后的沖洗液收集到

燒杯內(nèi)。清洗過(guò)程中應(yīng)緩慢沖洗，防止沖洗液噴灑，如果有清洗液噴灑出來(lái)，整個(gè)試驗(yàn)作廢。8.1.9 向

8.1.8

燒杯內(nèi)滴入

3

滴溴甲酚綠指示劑（），加入氫氧化鈉溶液（）直到指示劑DB

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5622—2022變?yōu)樗{(lán)綠色，然后加入

mL

離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖溶液（

100

容量瓶?jī)?nèi)，使用二級(jí)水（）稀釋至刻度，搖勻，靜置

，待測(cè)。離子選擇電極分析程序8.2.1 儀器準(zhǔn)備在100

mL燒杯中加入一定量的二級(jí)水（1連接好電位測(cè)量裝置，開(kāi)動(dòng)攪拌器，更換燒杯中水?dāng)?shù)次，直至數(shù)字離子計(jì)（或毫伏計(jì)）顯示的電位值達(dá)到氟電極的空白電位。圖

1

氟離子測(cè)定儀8.2.2 試樣溶液的測(cè)定8.2.2.1 將

制備的待測(cè)分析溶液轉(zhuǎn)入

100

mL

燒杯中，放入攪拌子，將燒杯放置于磁力攪拌器上。燒杯內(nèi)插入氟離子選擇電極和飽和甘汞電極，開(kāi)動(dòng)攪拌器，待電位值穩(wěn)定后記錄響應(yīng)電位值

E1（mV8.2.2.2 每完成一個(gè)待測(cè)分析溶液測(cè)定后，應(yīng)使用二級(jí)水（）清洗電極至空白電位值，然后再進(jìn)行下一個(gè)待測(cè)分析溶液的測(cè)定。8.2.2.3 電極清洗達(dá)不到空白電位值時(shí)，宜使用超聲波清洗器進(jìn)行清洗。8.2.3 空白試驗(yàn)8.2.3.1 不添加試樣，按照

8.1

程序制備空白試樣條件下的待測(cè)分析溶液，按照

8.2.1、8.2.2

的條件和步驟進(jìn)行待測(cè)分析溶液的測(cè)定，待電位值穩(wěn)定后記錄響應(yīng)電位值

E0（）。8.2.3.2 每次空白試驗(yàn)時(shí)應(yīng)對(duì)

2

個(gè)平行樣進(jìn)行試驗(yàn)，取其算術(shù)平均值作為空白值。8.2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制8.2.4.1 準(zhǔn)確吸取

0

mL、0.2

mL、0.4

mL、

mL、

mL、1.0

mL

的

100

μg/mL

的氟標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液（6.13），分別置于

100

mL

試劑空白溶液，滴入

3

滴溴甲酚綠指示劑（6.126.8變?yōu)樗{(lán)綠色，加入

mL

離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖溶液（），最后將溶液轉(zhuǎn)入

容量瓶?jī)?nèi)，使用mL0.20.40.60.81.0-

（μg/mL）0.20.40.60.81.0DB

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5622—2022

10

min1。表1

氟標(biāo)準(zhǔn)工作溶液配制表1

氟標(biāo)準(zhǔn)工作溶液配制回歸計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)方程。該標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)方程見(jiàn)式（1），相關(guān)系數(shù)R≥0.999。8.2.4.2將表

1

中序號(hào)

1～序號(hào)

6

氟標(biāo)準(zhǔn)工作溶液分別轉(zhuǎn)入

6

6.1達(dá)到空白電位值，再進(jìn)行下一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定。8.2.4.3 以

6

個(gè)氟標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的響應(yīng)電位（mV）值為縱坐標(biāo)，以氟離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)為橫坐標(biāo)，2E=k

lg[C]

+

b…………………（1）式中：E——氟標(biāo)準(zhǔn)工作溶液電位響應(yīng)值，單位為毫伏（mV）；k——標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)方程直線(xiàn)的斜率；C——氟標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的離子濃度，單位為微克每毫升（μ）；b——標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)方程直線(xiàn)在Y軸上的截距。9 結(jié)果表述固體生物質(zhì)燃料中氟含量（Fad）按式（2）、（3）、（4）計(jì)算，測(cè)定結(jié)果修約到小數(shù)點(diǎn)后一位：（C1-C（C1-C0）

m

……………（2）C

………………C

………………（3）C0

10 ………………（4）（E0-b）k式中：Fad——待測(cè)固體生物質(zhì)燃料中氟的含量，單位為微克每克（μV——待測(cè)分析溶液定容的體積，取值100，單位為毫升（mL）；C1——待測(cè)分析溶液中氟的離子濃度值，單位為微克每毫升（μg/mLC0——空白分析溶液中氟的離子濃度值，單位為微克每毫升（μg/mLm——待測(cè)固體生物質(zhì)燃料樣品的質(zhì)量，單位為克（g）；E1——待測(cè)分析溶液電位響應(yīng)值，單位為毫伏（mV）；E0——空白分析溶液電位響應(yīng)值，單位為毫伏（mV）；k——標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)方程直線(xiàn)的斜率；b——標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)方程直線(xiàn)在Y軸上的截距。固體生物質(zhì)燃料中氟的含量以

μ

GB/T

21923

修約到小數(shù)點(diǎn)后一位報(bào)出。

Fadμg/g/%/%10.05.01