Tiêu chuẩn Việt Nam tcvn8623: 2015



tải về 476.25 Kb.
trang1/2
Chuyển đổi dữ liệu28.05.2018
Kích476.25 Kb.
  1   2

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 8623:2015

ISO 23380:2013

THAN - LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC NGUYÊN TỐ DẠNG VẾT



Selection of methods for the determination of trace elements in coal

Lời nói đầu

TCVN 8623:2015 thay thế TCVN 8623:2010

TCVN 8623:2015 hoàn toàn tương đương với ISO 23380:2013.

TCVN 8623:2015 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC27 Nhiên liệu khoáng rắn biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Lời giới thiệu

Phép xác định các nguyên tố dạng vết trong than và cốc đang ngày càng trở nên quan trọng vì ảnh hưởng của các nguyên tố này đến môi trường. Để có kết quả chính xác và đúng đối với phép phân tích các nguyên tố dạng vết, yêu cầu các phương pháp thử tiêu chuẩn là sẵn có và những phương pháp này phải trên cơ sở các quy trình tin cậy.

Tiêu chuẩn này nhằm lựa chọn các phương pháp thích hợp sẵn có để xác định nguyên tố dạng vết phổ biến trong than.
THAN - LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC NGUYÊN TỐ DẠNG VT

Selection of methods for the determination of trace elements in coal

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này đưa ra hướng dẫn về sự lựa chọn các phương pháp sử dụng để xác định các nguyên tố dạng vết trong than. Các nguyên tố dạng vết liên quan đến môi trường bao gồm antimon asen, berili, bo, cadimi, clo, crom, coban, đồng, flo, chì, mangan, thủy ngân, molybden, niken, selen, tali, vanadi và kẽm. Có thể bổ sung vào danh mục này các nguyên tố phóng xạ dạng vết như thori và urani.

Tiêu chuẩn này không nêu các phương pháp để xác định đơn lẻ các nguyên tố dạng vết. Phép phân tích các mẫu chuẩn được chứng nhận tương ứng là rất quan trọng để khẳng định độ chính xác của phương pháp sử dụng [xem TCVN 8056 (ISO Guide 33)].

2 Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi (nếu có).

TCVN 6910 (ISO 5725) (tất cả các phần), Độ chính xác (độ đúng và độ chụm) của phương pháp đo và kết quả đo.

ISO 1213-2, Solid mineral fuels - Vocabulary - Part 2: Terms relating to sampling, testing and analysis (Nhiên liu khoáng rn - Từ vựng - Phn 2: Thuật ngữ liên quan đến lấy mu, thử nghiệm và phân tích).

TCVN 8056 (ISO Guide 33), Reference materials - Good paractice in using reference materials (Mẫu chun - Thực hành tt trong sử dụng mẫu chun).

3 Thuật ngữ, định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ, định nghĩa nêu trong ISO 1213-2.

4 Các từ viết tắt

AAS Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử (atomic absorption spectrometry)

AFS Phép đo phổ huỳnh quang nguyên tử (atomic fluorescence spectrometry)

CVAAS Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử hơi-lạnh (cold-vapour atomic absorption spectrometry)

GFAAS Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử lò-graphit (graphite-fumace atomic absorption spectrometry)

IC Sắc ký ion (ion chromatography)

ICP-AES Phép đo phổ phát xạ nguyên tử plasma cặp cảm ứng (inductively coupled plasma atomic emission spectrometry)

ICP-MS Phép đo phổ khối plasma cặp cảm ứng (inductively coupled plasma mass spectrometry)

INAA Phân tích bằng thiết bị kích hoạt nơtron (instrumental neutron activation analysis)

ISE Điện cực chọn lọc ion (ion selective electrode)

XRF Phép đo phổ huỳnh quang tia-X (X-ray fluorescence spectrometry)

5 Lựa chọn phương pháp

5.1 Quy định chung

Tóm tắt các ứng dụng kỹ thuật có thể áp dụng để xác định từng nguyên tố dạng vết được nêu dưới đây. Sơ đồ qui trình được sử dụng để xác định nguyên tố dạng vết được nêu tại Phụ lục A.

Điều quan trọng là hàm lượng ẩm của mẫu được xác định để có thể tính kết quả ở trạng thái không phải "khô-không khí".

CHÚ THÍCH 1: Có các qui trình phân tích có thể áp dụng cho than chưa tro hóa. Phương pháp áp dụng được giải thích tại Phụ lục B.

CHÚ THÍCH 2: Bo, clo, flo, thủy ngân và selen được giải phóng khi tro hóa than, vì vậy, không xác định được hàm lượng của các nguyên tố này trong than bằng cách phân tích tro chuẩn bị trong phòng thử nghiệm.

Khi qui trình phân tích yêu cầu tro hóa than, thì điều quan trọng là xác định lượng tro để có thể tính hàm lượng các nguyên tố dạng vết trong mẫu than, (xem Điều 7). Qui trình tro hóa được nêu tại TCVN 7985 (ISO 15238)[6]. Than được tro hóa trong các đĩa silica hoặc thạch anh, hoặc trong các chén bằng platin hoặc hợp kim platin, trong lò tro hóa thông thường. Nhiệt độ lò được tăng lên từ nhiệt độ môi trường đến tối đa là 500 °C, trong thời gian từ 1 h đến 3 h và duy trì tại nhiệt độ này cho đến khi vật liệu carbon được oxy hóa hoàn toàn trong thời gian tối đa là 18 h. Tốc độ đốt được lựa chọn để không gây bốc cháy và tránh thất thoát cơ học đối với mẫu.



5.2 Asen và selen

Asen và selen được xác định bằng cách phát sinh hydrua/hấp thụ nguyên tử hoặc các phương pháp huỳnh quang nguyên tử sau khi tro hóa than ở nhiệt độ 800 °C với sự tham gia của hỗn hợp Eschka và hòa tan bằng axit clohydric. TCVN 7986 (ISO 11723)[3] là phương pháp được khuyến nghị để xác định asen và selen trong than.

Asen trong than được xác định bằng phép phân tích tro đã được chuẩn bị trong phòng thử nghiệm tại nhiệt độ không lớn hơn 500 °C. Selen được bay hơi tại nhiệt độ tương đối thấp và không còn lại trong tro. Hiện hay không có tiêu chuẩn để xác định asen trong tro than. Qui trình phù hợp là hòa tan tro hoặc bằng cách nung chảy hoặc bằng hỗn hợp các axit (axit nitric, clohydric và flohydric) và xác định chất phân tích bằng hydrua/AAS hoặc hydrua/AFS. Nguyên tố này cũng có thể được xác định bằng ICP-MS nếu loại bỏ được sự cản trở do argon clorua gây ra.

5.3 Bo

Bo được xác định bằng ICP-AES sau khi tro hóa than tại nhiệt độ 800 °C với sự tham gia của hỗn hợp Eschka và hòa tan bằng axit clohydric, (xem AS 1038.10.3[7]). Qui trình hòa tan này tương tự như qui trình áp dụng đối với asen và selen, qui trình được nêu trong TCVN 7986 (ISO 11723)[3].



5.4 Antimon, berili, cadimi, crom, coban, đồng, chì, mangan, molybden, niken, tali, vanadi, kẽm, thori và uran

5.4.1 Qui đnh chung

Antimon, berili, cadimi, crom, coban, đồng, chì, mangan, molybden, niken, tali, vanadi, kẽm, thori và uran được xác định bằng các kỹ thuật quang phổ khác nhau (xem ASTM D 6357[10]).

CHÚ THÍCH 1: Rất nhiều các nguyên tố dạng vết có thể được xác định bằng XRF, tuy nhiên nói chung độ nhạy rất thấp để xác định chính xác berili, cadimi, tali, thori và uran bằng XRF.

Các qui trình khuyến nghị được tóm tắt dưới đây:

a) Mẫu than được tro hóa tại nhiệt độ lớn nhất là 500 °C để chuyển hóa các chất carbon;

b) Tro được chuẩn bị trong phòng thử nghiệm được hòa tan hoặc bằng cách nung chảy (xem AS 1038.14.3[8]) hoặc bằng hỗn hợp các axit (axit nitric, clohydric và flohydric). Các qui trình hòa tan này có thể áp dụng để phân tích tro than. Chú ý là thori và uran có thể tạo thành các florua không tan và đặc biệt chú ý để tránh sự xuất hiện của axit flohydric. Có thể xác định thori và uran trong vòng 2 h chuẩn bị dung dịch axit hỗn hợp với tro than hoặc florua có thể bị loại do bay hơi.

Dung dịch nhận được theo qui trình hòa tan trong đó florua được tạo phức với axit boric, và có thể sử dụng để xác định các nguyên tố dạng vết bằng ICP-AES và ICP-MS.

c) Nồng độ của các chất phân tích trong dung dịch được xác định bằng các kỹ thuật quang phổ. Thông thường áp dụng phương pháp AAS. Hiện nay đã được thay thế bằng phương pháp ICP- AES, phương pháp được sử dụng để xác định phần lớn các nguyên tố này, trừ antimon, cadimi, chì, tali, thori và uran. Sáu nguyên tố này xuất hiện trong than với các hàm lượng rất thấp, khó xác định bằng ICP-AES, nhưng có thể xác định được chính xác bằng ICP-MS.

CHÚ THÍCH 2: Cadimi (xem ISO 15238) và chì cũng có thể xác định bằng GFAAS.

5.4.2 Nuclit phóng xạ

Nuclit phóng xạ có trong than một cách tự nhiên. Tính phóng xạ của nguyên tố này có thể đo được bằng cách sử dụng phổ gama có độ phân giải cao, tham khảo Fardy[14]. Hoạt tính phóng xạ này do sự phân rã của 238U, 235U, 232Th, và các hạt nhân con, cũng như 40K, và 87Rb.



5.5 Clo

Có thể xác định clo theo nhiều phương pháp, bao gồm TCVN 5230 (ISO 587)[1] và ASTM D 4208[9]. Các qui trình này đòi hỏi than phải được đốt và clo sẽ bị giữ lại trong hỗn hợp Eschka hoặc trong dung dịch kiềm. Các phương pháp này kém độ nhạy và nếu xác định theo các qui trình này độ lặp lại sẽ cao. Dung dịch này thu được bằng phương pháp nhiệt phân (xem 5.6) có thể sử dụng để xác định clo theo phương pháp IC hoặc ICP-AES. Việc sử dụng XRF có thể là phương pháp thực tế và chính xác để xác định trực tiếp clo trong than.

CHÚ THÍCH: Thông thường không báo cáo kết quả clo là nguyên tố dạng vết, mà báo cáo là phần tử nhỏ và biểu thị bằng phần trăm.

5.6 Flo

Áp dụng TCVN 7987 (ISO 11724)[4] để xác định flo. Phương pháp này là qui trình nhiệt phân/ISE hoặc nhiệt phân/IC. Có thể sử dụng qui trình này để xác định tro than. Khoa học đã chứng minh rằng các phương pháp dựa trên sự phân hủy của than cùng với qui trình đốt bằng bom oxy có thể cho các kết quả thấp.



5.7 Thủy ngân

Áp dụng TCVN 7984 (ISO 15237)[5] để xác định thủy ngân. Trong qui trình này than được đốt trong bom oxy và thủy ngân giải phóng được hấp thụ trong dung dịch axit nitric loãng. Có rất nhiều qui trình hiện hành khác, chính xác để xác định thủy ngân. Có thể xử lý than với các axit, hoặc đốt trong bình áp lực trong lò vi sóng, hoặc trong bình kín trong bể nước được gia nhiệt, hoặc bằng cách cho hồi lưu với hỗn hợp các axit nitric và axit sulfuric, (xem ASTM D 6414)[11]. Cũng có các phương pháp đo bằng thiết bị, trong đó than được đốt cháy và thủy ngân giải phóng được hấp phụ vào bộ thu bằng vàng. Sau đó thủy ngân được giải phóng bằng nhiệt và được cô đặc (xem ASTM D 6722)[12]

6 Sử dụng mẫu chuẩn được chứng nhận

Việc sử dụng các mẫu chuẩn được chứng nhận (CRMs) phù hợp là đặc biệt quan trọng khi kiểm tra tính chính xác của các phương pháp để xác định các nguyên tố dạng vết có trong than, (xem TCVN 8056 (ISO Guide 33). CRMs cho than là sẵn có và yêu cầu phải đảm bảo rằng không bị thất thoát các chất phân tích trong quá trình tro hóa theo bất kỳ phương pháp nào. Có thể sử dụng CRMs cho tro than đối với các phương pháp này và yêu cầu việc tro hóa than là một phần của qui trình.

Bắt buộc phải kiểm tra xác nhận phương pháp đã chọn để xác định các nguyên tố dạng vết, đảm bảo bằng cách sử dụng các qui trình tại TCVN 6910 (ISO 5725) (tất cả các phần) và việc kiểm tra xác nhận phương pháp được lập thành văn bản.

Khuyến nghị là CRM được phân tích cho từng loạt mẫu và kết quả của phép phân tích này được báo cáo trong báo cáo thử nghiệm, cùng với các giá trị được chứng nhận hoặc khuyến nghị.

7 Tính kết quả

Hàm lượng của nguyên tố X, Cx, than khô, biểu thị bằng miligam trên kilogam than ở trạng thái khô, trong đó chất phân tích đã xác định không bao gồm quá trình tro hóa mẫu, tính theo Công thức (1):



(1)

trong đó


Mad là hàm lượng ẩm của than khô-không khí, tính bằng phần trăm;

CX, than ad là hàm lượng của nguyên tố X trong than ở trạng thái khô-không khí, tính bằng miligam trên kilogam.



Tính CX, than ad đối với than ở trạng thái khô-không khí, khi mẫu đã được tro hóa trước khi xác định chất phân tích theo công thức (2):

(2)

trong đó


CX, tro là hàm lượng của nguyên tố X, tính bằng miligam trên kilogam tro;

A500 là lượng tro tại 500 °C.

8 Độ nhạy



Tất cả các phương pháp sử dụng để xác định các nguyên tố dạng vết trong than phải có độ nhạy như nhau để phát hiện các mức hàm lượng trong than. Dải hàm lượng điển hình của các nguyên tố dạng vết trong than thương phẩm được nêu tại Bảng 1. Các giới hạn phát hiện và độ chụm yêu cầu của các phương pháp này cũng được nêu trong bảng.



  1   2


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©nha.hocday.com 2017
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương