煤中全硫测定的艾氏卡法

1.测定原理

艾氏卡法是利用艾氏卡试剂（两份氧化镁及一份无水碳酸钠）与煤样充分混合均匀，在有空气渗入的条件下，于低温处逐渐升温到850℃，煤中各种形态的硫全部氧化成硫的氧化物，主要为二氧化硫，在氧化镁与碳酸钠的作用下，最后形成硫酸镁与硫酸钠。

艾氏卡试剂（简称艾氏剂）中的氧化镁可以防止碳酸钠在较低温度下熔化，使煤样与混合剂可以保持疏松状态，有利于氧的渗入，促进氧化反应的进行。同时，硫的氧化物也可直接与氧化镁反应，在空气中氧的作用下，最后生成硫酸镁。上述反应可用下列反应式表示，即

上述各反应式中的氧均来自空气，采用了艾氏剂，由于氧易于溶入，因此使煤与碳酸钠及氧化镁的反应得以充分进行。原煤中的不可燃硫如硫酸钙等，则在受热条件下，与艾氏剂中的碳酸钠发生复分解反应，也转化为硫酸钠，其反应式为

由此可知，艾氏剂可使煤中的可燃硫及不可燃硫均转化为可溶性的硫酸钠与硫酸镁，而进入溶液中。在一定的酸度下，向过滤后的滤液中加入氯化钡溶液，则可溶性的硫酸盐全部转成硫酸钡沉淀，其反应式为

最后按重量法测出硫酸钡的质量，从而计算出煤中全硫含量。

2.测定方法概述

将煤样与艾氏剂充分地混合均匀，置于800～850℃下灼烧，其残渣转入热水中过滤，往滤液中滴加盐酸使溶液呈微酸性，加热至沸，加入氧化钡以生成硫酸钡沉淀。将沉淀滤出，然后碳化并在800～850℃下灼烧。根据硫酸钡的质量，计算出煤样中全硫含量。

3.测定中的主要技术问题

（1）熔样。首先必须使艾氏剂与煤样充分混合均匀，为防止挥发物过快逸出，试样应从低温放入高温炉中，并缓慢升温；同时在试样与艾氏剂的混合物上覆盖1g艾氏剂，这样就可确保硫氧化物跟碳酸钠与氧化镁反应完全。

熔样的温度与时间控制是重要的。温度太低、时间太短或艾氏剂与煤样混合不均匀，就有可能导致试样燃烧不完全。如在燃烧产物中发现未燃尽的煤粒，就应继续燃烧一段时间，直至试样燃烧完全为止。

在测定中，还应注意艾氏剂中的碳酸钠可能吸潮而结成小块，这将大大降低艾氏剂的作用，同时也无法与试样混合均匀，从而使全硫含量测定结果偏低。使用前，可将受潮的碳酸钠或艾氏剂在105℃下干燥，并将颗粒充分研细。如受潮较重，则不宜再用。(www.xing528.com)

自配艾氏剂时，氧化镁及无水碳酸钠最好用一级品（即优级纯）或保证试剂；如无一级品，至少也应用二级试剂，即分析纯试剂。

（2）硫酸盐溶解。煤与艾氏剂在氧渗入的条件下所生成的硫酸钠及硫酸镁为可溶于水的盐类，用热水浸取并适当煮沸数分钟，就可以使它们进入溶液；用定型滤纸过滤，把滤液收集起来进行下一步操作。为了防止可溶性硫酸盐附着在滤渣上，要用热水充分洗涤滤纸上的沉淀物，如洗涤不充分，可能导致测定结果偏低。

（3）硫酸钡沉淀。这一操作主要应控制好硫酸钡沉淀时的溶液酸度。在加入氯化钡溶液前，洗涤液总体积为250～300mL，然后滴加1∶1盐酸，使溶液呈中性后再加2mL，在微酸性条件下，可溶性硫酸盐可以与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀。硫酸钡的颗粒很细，易透过滤纸。为了能获得较粗的硫酸钡沉淀颗粒，最好将沉淀保温静止过夜。过滤时，应采用致密定量滤纸。烧杯中的硫酸钡沉淀务必完全转移到滤纸上，沉淀应用热水多次洗涤，直至无氯离子为止；同时，还应注意防止硫酸钡细小颗粒浮游于滤纸上造成损失。因此，过滤时应避免滤纸上积存滤液太多。

（4）沉淀物的灼烧及结果的计算。将带有沉淀的滤纸转移到已恒重的坩埚中，可先在低温下令滤纸碳化，而后转入高温炉中，将炉内温度升到850℃。为了减少检查性灼烧这一环节，一般可按规定要求适当延长灼烧时间。煤中全硫含量按式（4-5）计算，即

式中 St，ad——空气干燥基全硫含量，%；

m1——硫酸钡质量，g；

m2——空白试验的硫酸钡质量，g；

0.1374——由硫酸钡折算成硫的系数；

m——煤样质量，g。

由于艾氏剂的纯度限制，它可能多少含有一点硫酸盐，因此在不加试样时要重复硫的测定，即进行空白试验。