半微量开氏法测定煤中氮的方法探析

摘 要：半微量开氏法适用于褐煤，烟煤，无烟煤和水煤浆中氮的测定，但也会受到众多因素的影响，本文从煤中氮对数据空白值的影响及难消化煤样对开氏法测定煤中氮的影响等两个方面探讨了开氏法测定煤中氮的影响因素，并针对性的提出了改进方案，旨在为相关研究和实践提供参考。

关键词：开氏法；煤中氮；测定；对比试验；改进

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.064

0 前言

开氏法测定煤中氮是煤质分析的项目之一，通过煤中氮的测定能够计算氮含量，从而对煤炼焦生成氨的含量进行估算。煤在燃烧的过程中，会有25%的氮转化为氮氧化物，污染环境，开氏法测定煤中氮是一个相对规范的方法，但也会受到众多因素的影响，基于以上，本文简要探讨了化学法测定煤中氮改进的相关问题，旨在进一步促进开氏法测定煤中氮的应用和发展。

1 空白值对煤中氮的测定的影响分析

在采用开氏法测定煤中氮的过程中，空白试验的操作与煤样一致，只是在消化过程中不加入煤样，而是加入蔗糖0.2g，蔗糖属于纯碳氢化合物，其中不含有机氮化物，即不含氮，进行对比试验来研究加入蔗糖和不加入蔗糖对实验数据的影响，对比试验数据如表1所示：

由表1可知，相较于试剂不加蔗糖来说，加蔗糖的空白值更高，因为这样会将试剂中少量的氮化物还原为氨，氨又会与消化剂中的硫酸形成硫酸氢铵，在蒸馏的过程中，氮会以氨的形式逸出，硼酸会吸收逸出的氨，在此过程中，蔗糖中的碳与煤中的碳一样，都会在消化过程中产生对氮化物的还原作用。因此，可以对化学法测定煤中氮进行改进，在试剂中加入蔗糖，保证空白试验条件与测定煤中氮条件更加接近[2]。

2 难消化煤样对开氏法测定煤中氮的影响及改进

采用开氏法测定煤中氮的过程中，经常会遇到烟煤等难消化的煤样，由于烟煤中含有氮杂环有机物较多，因此需要较长时间进行分解消化，在消化之后，试管中还会残留黑色的小颗粒。国标GB/T19227-2008中明确指出，加入铬酸酐附加催化剂对于缩短消解时间有着重要作用[3]，进行了0.1mm粒度煤样和0.2mm粒度煤样的对比试验，对比试验结果如表2所示。

由表2可知，煤样粒度越小，则消化煤样的时间越短，同时加入铬酸酐还能够进一步缩短消化时间，以国标GB/T19227-2008规定为标准，粒度为0.2mm的煤样，采用硫酸钠作为催化剂，分解消化时间在8小时以上，且试管中残留黑色颗粒，这说明分解消化不完全，将煤样磨细，保证煤样粒径为0.1mm，并将铬酸酐作为附加催化剂加入其中，此时分解消化时间降低为了6小时以内，同时试管中没有残留黑色颗粒，消化物为绿色糊浆状物质，代表消化完全，且重现性较好，由此可见，采用铬酸酐作为附加催化剂能够缩短难消化煤样的消化时间。此外，加入铬酸酐后，空白值不仅小且稳定，同时有着良好的重现性，产生的误差也较小，能够保证测定的精准性。因此可以对化学法测定煤中氮进行加入铬酸酐的改进，但需要注意的是，铬酸酐会与硫酸消化液和煤样形成绿色糊浆状物质，冷却之后，这些浆状物会附着在瓶壁上，不易清洗，因此在改进的过程中需要增加加热水步骤，以此来溶解清洗。

3 结论

开氏法测定煤中氮对规范性要求较高，影响测定结果准确性的因素众多，本文简要探讨了开氏法测定煤中氮的影响因素，旨在提升半微量开氏法测定煤中氮的水平，降低测定误差，保证煤中氮测定的准确性。

参考文献：

[1]李君.煤中氮的测定影响因素分析[J].煤炭与化工，2014，06：142-143.

[2]戴体伟，杨钊，王康. 浅谈煤中氮含量测定的影响因素及对策[J]. 能源技术与管理，2014，05：134-135.

[3]姚文松，翟嘉琪，周璇，李小江. 热导法测定煤中氮含量的不确定度评定[J]. 化学分析计量，2013，03：84-87.