Методы озоления углей

• высокие значения перенапряжения выделения кислорода и водорода;

• низкие значения остаточного тока и омического сопротивления;

• возможность простой регенерации поверхности.

Рабочие электроды в инверсионном электрохимическом анализе служат как для накопления определяемого вещества из раствора, так и для исследования процесса растворения. Высота пика окисления зависит от количества осажденного на электроде вещества и является функцией множества параметров. Чтобы установить корреляцию между высотой пика и исходной концентрацией определяемого вещества в растворе, доля вещества, выделяемого на электроде должна быть постоянна во всех сравниваемых случаях. Этого можно достичь, поддерживая постоянным время электролиза, потенциал накопления и параметры электродной поверхности (материал, площадь, способ предварительной подготовки поверхности электрода).

11. Метод атомно-абсорбционной  спектроскопии

Метод основан на поглощении ультрафиолетового  или видимого излучения атомами газов. Чтобы провести пробу в газообразное атомное состояние, ее впрыскивают в пламя. В качестве источника излучения применяют лампу с полым катодом из определяемого металла. Интервал длин волн спектральной линии, испускаемой источником света, и линии поглощения того же самого элемента в пламени очень узок, поэтому мешающее поглощение других элементов практически не сказывается на результатах анализа.

Существенным отличием атомной  абсорбции от пламенно-эмиссионной  спектрометрии является то, что в  последнем методе измеряется излучение, испускаемое атомами в возбужденном состоянии в пламени, а атомная  абсорбция основана на измерении  излучения, поглощенного нейтральными, невозбужденными атомами, находящимися в пламени, которых в пламени во много раз больше, чем возбужденных. Этим объясняется высокая чувствительность метода при определении элементов, имеющих высокую энергию возбуждения, т. е. трудно возбуждающихся. На рис. 6 представлен прибор для атомно-абсорбционной спектроскопии «Спектрометр МГА-915».

Источником света в ААС служит лампа с полым катодом, испускающая свет, имеющий очень узкий интервал длин волн, порядка 0, 001нм. Линия поглощения определяемого элемента несколько шире испускаемой полосы, что позволяет измерять линию поглощения в ее максимуме. Прибор содержит необходимый набор ламп, каждая лампа предназначается для определения только одного какого-либо элемента.

«Кюветой» в ААС служит само пламя. Поскольку в ААС соблюдается  закон Бэра, чувствительность метода зависит от длины поглощающего слоя пламени, которая должна быть постоянной и достаточно большой.

Применяют пламя, для получения  которого в качестве горючего используют ацетилен, пропан или водород, а в качестве окислителя - воздух, кислород или оксид азота (1). Выбранная газовая смесь определяет температуру пламени. Воздушно-ацетиленовое пламя и воздушно-пропановое имеют низкую температуру (2200-2400°С). Такое пламя используют для определения элементов, соединения которых легко разлагаются при этих температурах. Воздушно-пропановое пламя используют тогда, когда имеются затруднения в получении ацетилена; такая замена осложняет работу, поскольку в техническом пропане имеются примеси, загрязняющие пламя. При определении элементов, образующих труднодиссоциирующие соединения используют высокотемпературное пламя (3000-3200°С) , создаваемое смесью оксид азота (1) - ацетилен. Такое пламя необходимо при определении алюминия, бериллия, кремния, ванадия и молибдена. Для определения мышьяка и селена, превращенных в их гидриды, требуется восстановительное пламя, образующееся сжиганием водорода в аргоно-воздушной смеси. Ртуть определяют «беспламенным методом», поскольку она может существовать в парообразном состоянии и при комнатной температуре.

Мешающих влияний при использовании  атомно-абсорбционной спектрометрии немного, проявляются они редко, что и является одним из главных преимуществ этого метода [11].

Рис.6. Спектрометр МГА-915

Экспрессные методы АСА широко применяются в  промышленности, сельском хозяйстве, геологии и многих др. областях народного  хозяйства и науки. Методами АСА выполняется более 3/4 всех анализов в металлургии [13]. 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовой работе рассмотрены методы озоления угля. Из них самым перспективным и распространенным является метод окисления углей в низкотемпературной кислородной плазме ВЧ-разряда, т. к. при его использовании можно получать минеральный остаток практически в неизменном виде, пригодный для анализов физико-химическими методами без каких-либо ограничений, а также метод атомно-абсорбционной спектроскопии, как самый широко применяющийся в промышленности и сельском хозяйстве.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Глущенко, И. М. Теоретические основы технологии твердых горючих ископаемых. – Киев: Вища школа, 1980. – 255 с.
2. Аронов, С. Г. Химия твёрдых горючих ископаемых / С. Г. Аронов, Л. Л. Нестеренко. – Харьков: ХГУ, 1960. – 371 с.
3. Гофман, М. В. Прикладная химия твёрдого топлива. – М.: Металлургия, 1962. – 597 с.
4. Скляр, М. Г. Химия твёрдых горючих ископаемых: Лабораторный практикум / М. Г. Скляр, Ю.Б. Тютюнников. – Киев: Вища школа, 1985. – 247 с.
5. Тайц, Е. М. Методы анализа и испытания углей / Е. М. Тайц, И. А. Андреева. – М., 1983. – 301 с.
6. Глузман, Л. Д. Лабораторный контроль коксохимического производства / Л. Д. Глузман, И. И. Эдельман. – М.: Металлургия, 1968. – 472 с.
7. Авгушевич, И. В. Аналитическая химия и технический анализ угля / И. В. Авгушевич, Т. М. Броновец, И. В. Еремин. – М.: Недра, 1987. – 336 с.
8. Коробецкий, И. А. Генезис и свойства минеральных компонентов углей. / И. А. Коробецкий, М. Я. Шпирт. – Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. – 227 с.
9. Шпирт, М. Я. Неорганические компоненты твердых топлив / М. Я. Шпирт, В. Р. Клер, И. З. Перциков – М.: Химия, 1990. – 240 с.
10. Заостровский, А. И. Окисление углей в низкотемпературной кислородной плазме: методические указания к лабораторной работе по курсу «Теоретические основы технологии топлива и углеродных материалов» для студентов специальности 240403 «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов» / А. И. Заостровский, И. А. Коробецкий, Б. Г. Трясунов. – Кемерово : КузГТУ, 2009. – 20 с.
11. Кунце, У. Основы качественного и количественного анализа / У. Кунце, Г. Шведт – М.: Мир, 1997. – 424 с.
12. http://www.labmeb.ru/velp5.php, 28. 12. 2012г.
13. http://beeas.at.ua/news/atomno_adsorbcionnyj_spektrokhimicheskij_analiz_tjazhelykh_metallov_v_pochve/2012-11-15-961, 28. 12. 2012г.