ICS 75.160.10 D 20 DB34 安 徽 省 地 方 标 准 DB 34/T 3691—2020 煤灰中六价铬的测定 电感耦合等离子体 原子发射光谱法 Dertermination of Cr(Ⅵ) in coal ash by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry 文稿版次选择 2020 - 08 - 03 发布 安徽省市场监督管理局 2020 - 09 - 03 实施 发 布 DB34/T 3691—2020 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准由国家煤化工产品质量监督检验中心（安徽）提出。 本标准由安徽省煤及煤化工标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：国家煤化工产品质量监督检验中心（安徽）、淮南市食品药品检验中心、淮南市 质量技术监督稽查支队。 本标准起草人：张杰芳、赵寒絮、秦加松、郑艳、夏承莉、姜春志、张帅、陈林、张雯、张晔、蒋 旭、徐胜伟、靳师琪、鲍慧敏、程浩、刘益贤。 I DB34/T 3691—2020 煤灰中六价铬的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法 1 范围 本标准规定了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定煤灰中六价铬含量的方法提要、试剂和材料、 仪器设备、样品制备与处理、实验步骤、结果计算及方法精密度。 本标准适用于煤灰中六价铬含量测定。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 212 煤的工业分析方法 GB/T 474 煤样的制备方法 GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法 3 方法提要 采用微波消解仪，将样品在碳酸钠/氢氧化钠碱性提取液中进行消解，在碱性提取环境中，Cr(Ⅵ) 2+ 被还原和 Cr(Ⅲ)被氧化的可能性都被降到最小。加入含 Mg 的磷酸缓冲溶液抑制氧化作用。得到的消 3+ 解液用 Fe 共沉淀剂进行 Cr(Ⅲ)与 Cr(Ⅵ)分离，采用电感耦合等离子体发射光谱法检测分离后溶液 中铬元素发射的特征谱线，计算样品中 Cr(Ⅵ)含量。 4 试剂和材料 除另有规定，所用试剂均为分析纯，实验用水应符合 GB/T 6682 中规定的二级水。 4.1 碳酸钠 （Na2CO3） 4.2 氢氧化钠 （NaOH） 4.3 硝酸 （HNO3） 4.4 氯化镁 （MgCl2） 4.5 磷酸氢二钾 （K2HPO4） 4.6 磷酸二氢钾 （KH2PO4） 4.7 重铬酸钾 （K2Cr2O7） 4.8 硫酸（H2SO4） 4.9 硫酸铁铵（Fe(NH4)(SO4)2·12H2O） 4.10 硝酸溶液：取 31 mL 浓硝酸（4.3），加入 69 mL 水中，配制成 5 mol/L 硝酸溶液。 4.11 硫酸溶液：取 50 mL 浓硫酸（4.8），加入 50 mL 水中，配制成 1∶1 的硫酸溶液。 4.12 碱性消解溶液：称取（20±0.05）g 氢氧化钠（4.2）和（30±0.05）g 碳酸钠（4.1）溶解于 700 mL 水中，然后转移至 1 L 的容量瓶中，用纯水定容。 1 DB34/T 3691—2020 4.13 磷酸盐缓冲溶液：称取 87.09 g 磷酸氢二钾（4.5）和 68.04 g 磷酸二氢钾（4.6）溶解于 700 mL 水中，然后转移至 1 L 的容量瓶中，用纯水定容，配制成 pH 值为 7 的 0.5 mol/L 磷酸盐缓冲液。 4.14 重铬酸钾标准溶液：称取 2.829 g 干燥（在 105℃下干燥 2 h）的重铬酸钾（4.7）溶解于纯水中， 转移至 1 L 容量瓶中，然后用纯水定容，配制成 1000 mg/L 的 Cr(Ⅵ)标准溶液，有效期为六个月。 4.15 硫酸铁铵共沉淀剂：称取 5 g 硫酸铁铵（4.9）溶解于 50 mL 去离子水中，添加 1∶1 硫酸溶液 （4.11）1 mL，转移至 100 mL 容量瓶中，用纯水定容。 5 仪器设备 5.1 电感耦合等离子体发射光谱仪 见表1。 表1 仪器工作条件 工作参数 设定条件 工作参数 设定条件 等离子体功率 1150 W 提升量 6.0 mL/min 冷却气（Ar）流量 12.0 L/min 积分时间 15 s 辅助气（Ar）流量 0.5 L/min 雾化气（Ar）流量 0.7 L/min 5.2 微波消解仪 （70 mL 聚四氟乙烯消解罐 6 个） 5.3 酸度计 5.4 真空抽滤装置 5.5 0.45 μm 滤膜 5.6 马弗炉 6 样品制备与处理 煤样按照 GB/T 474 的要求，磨碎至 0.2 mm 以下，按 GB/T 212 的规定，在马弗炉中缓慢灰化， 所得煤灰用于分析检测。 7 实验步骤 7.1 微波碱消解 称取 0.2 g 的煤灰样品于 70 mL 聚四氟乙烯消解罐中，加入 10 mL 碱性提取液(4.12)，同时加 入 0.08 g 的氯化镁（4.4）和 0.1 mL 磷酸盐缓冲溶液(4.13)，将消解罐放入微波消解仪内，升温至 90℃，保持 60 min。消解完毕后，将样品溶解物转移至真空抽滤装置中，用纯水连续冲洗消解罐至少 3 次，冲洗液也转移至过滤装置中。通过 0.45 μm 的滤膜进行过滤，用纯水冲洗漏斗的内边缘和内垫， 将滤液和冲洗液转移至 100 mL 的容量瓶中，用纯水定容，摇匀。 7.2 2 共沉淀分离 DB34/T 3691—2020 取 20 mL 消解过滤液至烧杯中，加入 1 mL 硫酸铁铵共沉淀剂（4.15），生成氢氧化铁沉淀，去 除溶液中 Cr(Ⅲ)，加热煮沸，使沉淀为红棕色。然后通过 0.45 μm 的滤膜进行过滤后，将滤液转移至 烧杯中，使用 5 mol/L 硝酸溶液(4.10)调节 pH 至 7.5，如果出现白色沉淀，使用真空抽滤装置再次 过滤，滤液转移至 100 mL 容量瓶，用纯水定容，摇匀，作为待测液。 7.3 系列标准溶液制备 使用已配制好的重铬酸钾标准溶液（1000 mg/L）（4.14）稀释得到 100 mg/L 浓度，分别取稀释 后的标准溶液 0 mL、0.05 mL、0.1 mL、0.2 mL、0.5 mL 于 5 个清洗干净的 100 mL 容量瓶中，配制 浓度分别为 0 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.5 mg/L 的 Cr(Ⅵ)标准系列溶液。 7.4 样品测定 按照优化的仪器条件，从低浓度到高浓度依次测定 Cr(Ⅵ)标准系列溶液中铬的谱线强度，制作标 准曲线。使用相同的仪器工作条件和操作步骤，测定空白溶液和试验样品中铬的谱线强度，依据标准曲 线得出铬的浓度。 8 结果计算 按公式（1）计算 Cr(Ⅵ)元素的含量，以质量分数（μg/g）表示： X c  c0  V  n m .................................. (1) 式中： X ——样品中 Cr(Ⅵ)的含量，μg/g； c ——样品溶液中 Cr(Ⅵ)的测定浓度，μg/mL； c0 ——空白溶液中 Cr(Ⅵ)的测定浓度，μg/mL； V ——样品溶液的体积，mL； n ——样品溶液稀释倍数； m ——样品的质量，g； 注：计算结果修约至小数点后两位。 9 9.1 方法精密度 重复性限 在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不大于算术平均值的 10％。 9.2 再现性限 在再现性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不大于算术平均值的 15％。 _________________________________ 3