(MT 158-87)煤礦井下用岩粉和浮塵成分測定方法

本標準適用於煤礦井下用岩粉原料和浮塵的測定。除遊離二氧化矽外，其他項目測定隻適用於石灰岩。

1 遊離二氧化矽的測定

方法要點：在240±5℃溫度下，焦磷酸能溶解矽酸鹽及金屬氧化物等，而對遊離二氧化矽不溶。用焦磷酸處理岩樣後，所得殘渣的質量，即為遊離二氧化矽的量。

1.1儀器、設備

a.03manbetx 天平：感量0.1mg；

b.箱形電爐：帶有熱電偶高溫計，能升溫到900℃，並可調節溫度，通風良好；

c.晃動加熱裝置：240±5℃；

d.錐形瓶：50ml；

e.長頸漏鬥：直徑75mm；

f.燒杯：250ml，400ml；

g.幹燥器：內裝變色矽膠或無水氯化鈣；

h.瓷坩堝：20～25ml。

1.2試劑

a.磷酸（GB1282-77）：化學純，濃度85%以上；

b.鹽酸（GB622-77）：03manbetx 純；

c.硝酸銨（OB659-77）：03manbetx 純；

d.石蕊試紙（或廣泛試紙）；

e.水：蒸餾水。

1.3測定步驟

1.3.1準確稱取通過200目篩的試樣0.1～0.2g（稱準到0.0002g）（對煤塵或含煤塵的粉塵，應預先在625±25℃溫度條件下灰化，稱取灰樣），放入50ml錐形瓶中，加入15ml磷酸及約5mg硝酸銨，再將錐形瓶置於晃動裝置上加熱（如果條件不具備，也可采用人工晃動。用0～300℃分度值2℃溫度計。仲裁時，須采用晃動加熱裝置）至240±5℃保持10min。

1.3.2取下錐形瓶，冷至約60℃，將內容物緩慢移入盛有40ml約80℃蒸餾水的250ml燒杯中，不斷攪拌，充分混勻，並用熱水或0.1/mol/L（原0.1N）HCl洗錐形瓶數次，使最後體積為150～200ml。

1.3.3用慢速定量濾紙過濾，並用熱水洗至濾液呈中性（以石蕊試紙或廣泛試紙檢驗），並無氯離子為止。

1.3.4將沉澱連同濾紙移入已知質量的瓷坩堝中，先在低溫下灰化濾紙，然後在溫度為85±10℃箱形電爐中灼燒40min，取出坩堝，在空氣中稍加冷卻後，再放入幹燥器中冷卻到室溫後稱重。若沉澱灼燒後，沉澱顏色不白時，可用附錄A的方法處理，以氫氟酸處理後的損失量作為遊離二氧化矽的量。

1.3.5對每批試劑，應按本標準1.3不加試樣進行空白測定，平行測定二次，取其算術平均值作為空白值。

1.4結果計算

測定結果按式（1）計算，

式中： ——遊離二氧化矽百分含量，%；

——灼燒後沉澱質量，g；

——空白測定的遊離二氧化矽質量，g；

——試樣質量，g。

計算結果取小數後一位，按數字修約規則修約到個位。

1.5允許差

同一試驗室平行測定的差值不得超過下表規定：

2 砷的定性測定

方法要點：試樣用氯酸鉀、鹽酸加熱分解後，將五價砷還原成三價，加入鋅粒使砷以砷化氫的形式析出，吸收在碘溶液中，最後以砷鉬藍的形式顯色，並與空白測定結果進行比較，以確定試樣中砷的有無。

2.1儀器、設備

a.03manbetx 天平：感量0.1mg；

b.分光光度計：波長範圍360～800nm；

c.比色管：25ml；

d.錐形瓶：150ml；

e.砷化氫發生裝置。

2.2試劑

a.鹽酸（GB622-77）：分析純，密度1.19g/ml；

b.硫酸（GB625-77）：分析純，濃度（H2SO4）2.5mol/L（原5N）；

c.氯酸鉀（GB645-77）：分析純；

d.碘化鉀（GB1272-77）：分析純，15%水溶液；

e.酒石酸（GB1294-77）：分析純，15%水溶液；

f.氯化亞錫（GB638-TS）：分析純，20%鹽酸溶液；

稱20g氯化亞錫溶於100ml鹽酸中。

g.碘（GB675-77）：分析純；

h.四硼酸鈉（GB632-78）：分析純；

i.吸收溶液：5g碘10g碘化鉀用少量水溶解後，加入5.7g四硼酸鈉和12ml硫酸，再用水稀釋至2L；

j.無砷金屬鋅（HGB3073-59）：分析純，顆粒狀，粒徑約5mm；

k.酒石酸銻鉀：化學純，0.55%水溶液；

l.鉬酸銨（GB657-79）：分析純，4%水溶液；

m.抗壞血酸：分析純，3%水溶液（現用現配），

n.混合顯色劑：50ml2.5mol/L硫酸溶液（見2.2b），加入30ml抗壞血酸溶液（見2.2m）、15ml鉬酸銨溶液（見2.21），5ml酒石酸銻鉀溶液（見2.2k），混勻（現用現配）。

2.3測定步驟

2.3.1稱取通過160目、在105～110℃幹燥1h的試樣0.5g（稱準至0.0002g）於150ml錐形瓶中，加入0.2g氯酸鉀和10ml鹽酸，搖勻。置於電熱板上加熱1～2min，至瓶內無黃色氣體、溶液冒大氣泡時，立即取下。

2.3.2冷卻後補加鹽酸2ml、硫酸10ml和蒸餾水25ml，然後依次加入碘化鉀溶液2ml、酒石酸溶液2ml、氯化亞錫溶液1ml（每加入一種試劑均須播勻）。

2.3.3放置15min後加入4g鋅粒，按圖迅速將錐形瓶與已盛有10ml吸收溶液的比色管連接反應1h後取下導管，以少量水衝洗玻璃導管，往比色管中加入4ml混合顯色劑，立即以水稀釋至刻度，播勻。

2.3.4 2h後在700nm處與按上述同樣測定步驟顯色的空白溶液進行比色，以確定試樣中砷的有無。

3 氧化鈣的測定

方法要點：以三乙醇胺掩蔽鐵、鋁、釷、錳等離子，在pH大於12.5的條件下，用鈣黃綠索_百裏酚酞混合指示劑，以EDTA標準溶液滴定。

3.1儀器、設備

a.分析天平：感量0.1mg；

b.滴定管：50ml。

3.2試劑

a.鹽酸（GB622-77）：分析純，1：1，1：2溶液；

b.三乙醇胺：分析純，1：2水溶液；

c.氯化鉀（GB646-77）：分析純；

d.碳酸鈣（HG3-1066-77）：優級純；

e.乙二胺四乙酸二鈉（GB1401-78）：分析純；

f.氫氧化鉀（GB2306-80）：分析純，30%水溶液，貯於聚乙烯瓶中；

g.鈣黃綠素_百裏酚酞混合指示劑：稱取鈣黃綠素0.20g和百裏酚酞（HG3-961-76）0.12g，與預先經105～110℃幹燥的氯化鉀（見3.2C）4g研蘑混勻，貯於磨口瓶中，存放於幹燥器內；

h.氧化鈣標準溶液：每毫升相當於1mg氧化鈣。準確稱取預先經130±5℃幹燥1h的優級純碳酸鈣（見3.2d）1.784 8g於400ml燒杯中，加水約100ml，盞上表皿，徐徐加入1：1鹽酸10ml，待溶解完全後，煮沸驅盡二氧化碳，用水衝洗表麵皿及杯壁，取下冷卻，轉入1000ml容量瓶中，加水稀釋到刻度，播勻。

i.標準溶液：濃度（C10H14N2O6Na2•2H2O）0.008mol/L（原0.008M）。稱取分析純EDTA（見3.2e）3.0g於250ml燒杯中，用水溶解並稀釋到1000ml，播勻，標定方法如下：

準確吸取氧化鈣標準溶液10ml於250ml燒杯中，加水稀釋至約100ml，加入三乙醇胺水溶液3ml，用氫氧化鉀溶液調至剛果紅試紙變為紅色再過量3～5ml，加入少許鈣黃綠素_百裏酚酞混合指示劑（每加入一種試劑後攪勻）。置於黑色底板上，用EDTA標準溶液滴定到綠色熒光消失呈現亮紫紅色為止。同時做空白試驗。EDTA標準溶液對氧化鈣的滴定度，按式（2）計算：

式中： ——EDTA對氧化鈣的滴定度，mg/ml；

——鈣標準溶液的濃度，mg/ml；

——吸取鈣標準溶液的體積，ml；

——標定時消耗的EDTA標準溶液的體積，ml；

——空白所消耗EDTA標準溶液的體積，ml。

3.3測定步驟

3.3.1稱取通過160目，在105～110℃幹燥1h的試樣0.5g（稱準至0.0002g）於150ml燒杯中，以少量水潤濕，蓋上表麵皿，徐徐加入1：2鹽酸25ml，待反應停止後，置於電熱板上微沸15～20min，取下冷卻後，將溶液及殘渣轉入100ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，播勻。

3.3.2取上述製備的澄清或幹過濾的分析溶液20ml於250ml燒杯中，加水稀釋至約100ml，加入三乙醇胺3ml，用氫氧化鉀溶液調至剛果紅試紙變為紅色，並過量3～5ml，加入少許鈣黃綠素_百裏酚酞混合指示劑（每加入一種試劑後均應攪勻）。在黑色底板上，用EDTA標準溶液滿定到綠色熒光完全消失呈現亮紫紅色為終點。

3.4結果計算和允許差

3.4.1氧化鈣含量按式（3）計算：

式中： ——滴定消耗EDTA標準溶液的體積，ml；

——試樣質量，g。

計算結果取小數後一位，按數字修約規則修約至個位。

3.4.2同一試驗室氧化鈣平行測定結果的允許差為0.4%。

4 五氧化二磷的測定

方法要點：用酸分解試樣（或用3.3.1測定氧化鈣的製備液），用酒石酸消除矽的幹擾，試液中加入鉬酸銨和抗壞血酸，生成磷鉬藍，進行比色測定。

4.1儀器和試劑

a.分析天平：感量0.1mg；

b.分光光度計，波長範圍360～800mm；

c.酒石酸（GB1294-77），分析純，20%水溶液；

d.硫酸（GB625-77）：分析純，1：3溶液；

e.抗壞血酸：分析純，2%水溶液（現用現配）；

f.鉬酸銨（GB657-79）：分析純；

g.磷酸二氫鉀（GB1274-77）：優級純；

h.硫酸_鉬酸銨混合溶液：4g鉬酸銨溶於100ml硫酸（見4.1d）中；

i.磷標準貯備溶液：準確稱取在105～110℃幹燥1h的磷酸二氫鉀0.4392g，用水溶解後轉入1000ml容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。此溶液每毫升含磷0.1mg。

磷標準工作溶液，每毫升含磷0.01mg。

4.2標準曲線的繪製

分別吸取磷標準工作溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0ml於50ml容量瓶中，加水約30ml、酒石酸溶液2ml、硫酸_鉬酸恢混合溶5ml，用少量水衝洗瓶口，再加入抗壞血酸5ml（每加入一種試劑均應搖勻）。將容量瓶置於沸水浴中加熱5min，取出冷卻至室溫，用水稀釋至刻度，搖勻。以試劑空白溶液作參比於680nm處測定吸光度，繪製標準曲線。

4.3測定步驟

分取20ml測定氧化鈣的製備液（見3.3.1）於50ml容量瓶中，加入酒石酸2ml，以下步驟同標準曲線的繪製（見4.2），同時作試樣空白的測定。顯色後以試劑空白溶液作參比測定吸光度，再從標準曲線上查出磷含量。

4.4結果計算和允許差

4.4.1五氧化二磷含量按式（4）計算：

式中： ——從標準曲線上查得所分取試液的磷含量，mg；

——從試液總體積中所分取的試液體積，ml；

——試樣質量，g；

2.29——磷換算為五氧化二磷的係數。

計算結果取小數後三位，按數字修約規則修約至小數後二位。

4.4.2同一試驗室五氧化二磷平行測定結果的允許差為0.003%。

5 可燃物的測定

試樣中的燒失量減去試樣中碳酸鹽二氧化碳的含量，即為試樣可燃物的含量。

5.1燒失量的測定

方法要點：稱取一定量的試樣於瓷坩堝中，在一定溫度下灼燒，其失去的質量即為燒失量。

5.1.1儀器、設備

a.分析天平：感量0.1mg；

b.矽碳棒高溫電爐：帶有控溫裝置，能保持1000±20℃，並附有鉑銠_鉑熱電偶與相應的高溫毫伏計。

5.1.2測定步驟

5.1.2.1稱取通過160目、在105～110℃幹燥1h的試樣1g（稱準至0.0002g）於已恒重的瓷坩堝中，放入高溫電爐，從低溫緩慢升溫至1000±20℃，並在此溫度下灼燒1h，取出稍冷，放入幹燥器，冷至室溫，迅速稱量。

5.1.2.2然後進行檢查性灼30min，直到質量變化小於0.001g為止。采用灼燒後失去質量多的那一次質量計算燒失量。

5.1.3結果計算和允許差

5.1.3.1燒失量按式（5）計算：

式中： ——試樣灼燒後失去的質量，g；

——分析試樣質量，g。

計算結果取小數後一位，按數字修約規則修約至個位。

5.1.3.2同一試驗室燒失量平行測定結果的允許差為0.2%。

5.2二氧化碳的測定

本方法適用於較純的石灰岩，若石灰岩中三氧化二鐵、三氧化二鋁總含量大於3%時，不宜用本方法，可采用GB218-83《煤中碳酸鹽的二氧化碳含量的測定方法》進行測定，測定時試樣的質量改為0.8～0.5g。

方法要點：試樣用一定量的硫酸標準溶液溶解後，過量的酸，以甲基橙為指示劑，用氫氧化鈉標準溶液滴定，計算出二氧化碳的含量。

5.2.1儀器和試劑

a.分析天平：感量0.1mg；

b.硫酸（GB625-77）：分析純，濃度（H2SO4）0.1mol/L（原0.2N)；

c.苯二甲酸氫鉀（GB1257-77）；優級純；

d.酚酞（HGB3039-59）：1%乙醇溶液；

e.甲基橙（HGB3089-59）：0.2%水溶液；

f.氫氧化鈉（GB629-81）：分析純，濃度（NaOH）0.15mol/L（原0.15N）水溶液；

g.水：無二氧化碳的蒸餾水。

標定：準確稱取在105～110℃幹燥1h的苯二甲酸氫鉀0.5g（稱準至0.0002g）於250ml錐形瓶中，以除去二氧化碳的冷蒸餾水稀釋至100ml，加入酚鈦指示劑10滴，以氫氧化鈉標準溶液滴定至淡紅色約30s不消失即為終點。

氫氧化鈉標準溶液的濃度按式（6）計算：

式中： ——氫氧化鈉標準溶液的濃度，mol/L；

——滴定時所消耗氫氧化鈉標準溶液的體積，ml；

——苯二甲酸氫鉀的質量，g；

0.20423——苯二甲酸氫鉀毫摩爾質量（原毫克當量），g/m mol。

5.2.2測定步驟

5.2.2.1稱取通過160目、在105～110℃幹燥1h的試樣0.2g（稱準至0.0002g）於250ml錐形瓶中，以少許水潤濕，然後準確加入硫酸標準溶液25ml，用瓷坩堝蓋蓋上錐形瓶。在70～80℃加熱半小時，取下在冷水中冷卻。用少許水衝洗瓷坩堝蓋，加入2～3滴甲基橙指示劑，用氫氧化鈉標準溶液滿定至黃色。

5.2.2.2同時取硫酸標準溶液25ml，按上述方法測定其空白值。

5.2.3結果計算和允許差

5.2.3.1二氧化碳含量按式（7）計算：

式中： ——氫氧化鈉標準液的濃度，mol/L；
——試樣所消耗氫氧化鈉標準溶液體積，ml；
——25ml硫酸標準溶液所消耗氫氧化鈉標準溶液體積，ml；
0.0440——二氧化碳的毫摩質量（原二氧化碳的毫克當量數值為0.0220），g/m mol；
——試樣質量，g。
計算結果取小數後一位，按數字修約規則修約至個位。
5.2.3.2同一試驗室二氧化碳平行測定結果的允許差為0.5%。
5.3可燃物的計算
可燃物按式（8）計算：

式中：——可燃物含量，%；
——燒失量，%；
——二氧化碳含量，%。