快速测量煤中氮的硝化方法

测定煤中氮含量的标准法，其不足之处就在于：煤样硝化时间过长，会使生成的硫酸氢铵部分分解，从而导致测定结果偏低。

许多人对标准法做了改进，力图使煤样在较短的时间内硝化完全，这里所介绍的方法就是其中一种快速测定方法。该法是在硝化反应中采用了不同催化剂与氧化剂，控制不同的操作条件，可使煤样的硝化在1h内完成，其他方面则与标准法基本一样。

1.硝化原理

为了加速煤样的分解反应及降低温度，采用焦硫酸钾与铬酸所组成的混合氧化剂，以三氧化二钴作催化剂，在200℃下硝化，一般40～60min，即可硝化完全。其后按标准法蒸馏出氨，并用硼酸溶液来吸收，以硫酸标准溶液来滴定，从而计算出煤中氮含量。

2.硝化装置

快速法测氮的硝化装置如图4-5所示。

图4-5 快速法测氮的硝化装置(www.xing528.com)

1—可调电炉；2—甘油浴；
3—煤样加试剂；4—温度剂；
5—开氏瓶；6—冷凝管

3.硝化方法

准确称取煤样0.10～0.15g，将其置于干燥的开氏瓶中，往其中加入4mL铬酸溶液、5g焦硫酸钾及0.25g三氧化二钴，将开氏瓶与冷凝管紧密连接，由冷凝管上方加入10mL浓硫酸，然后按图4-5所示将开氏瓶置于甘油浴上加热，在油浴温度达到（200±10）℃时，保持40～60min，煤样即可硝化完全。此时，开氏瓶中溶液的颜色由原来的橙红色变为墨绿色。

4.测试中的主要技术问题

（1）硝化操作。甘油浴可使煤样的硝化温度均匀，从而有利于硝化反应的进行。油浴温度由可调电炉控制。因甘油浴中通常应用工业甘油，如其中水分含量较大，则加热过程中甘油会出现表面沸腾现象，而实际上温度往往达不到200℃。甘油的沸点为290℃，此时可继续加热去除水分，甘油温度即可上升。甘油在受热过程中会散发出刺激性的气味，因此硝化时宜放在通风橱内进行。

为提高试验效率，可采用多联电炉同时进行多个煤样的硝化，然后集中进行蒸馏、吸收操作也是可行的。

（2）蒸馏、吸收与滴定操作。试样硝化完全，其后的操作均与标准法相同。试样的硝化装置与蒸馏、吸收装置中，最好各自配用冷凝管，硝化完毕，务必把冷凝管彻底洗净，绝对不能残留酸液。否则，蒸出的氨就会被冷凝管中残存的酸中和，而使测定结果大大偏低，甚至有可能测不出结果。