ГОСТ Р 59176-2020

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТОПЛИВО ТВЕРДОЕ МИНЕРАЛЬНОЕ

Определение содержания ртути на основе прямого сжигания

Solid mineral fuels. Determination of mercury by direct combustion

ОКС 75.160.10

Дата введения 2021-04-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным автономным образовательным учреждением высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" (НИТУ "МИСиС")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 179 "Топливо твердое минеральное"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 ноября 2020 г. N 1103-ст

4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений стандарта АСТМ Д6722-11* "Стандартный метод определения общей ртути в углях и продуктах их сжигания путем прямого сжигания" (ASTM D6722-11 "Standard Test Method for Total Mercury in Coal and Coal Combustion Residues by Direct Combustion Analysis", NEQ)

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения массовой доли общей ртути в бурых и каменных углях, антраците, коксе, брикетах, отходах добычи и обогащения углей, а также в твердых остатках сжигания углей и в материалах на их основе (далее - топливо, твердое минеральное топливо). Метод основан на термическом разложении пробы, сопровождающемся атомизацией ртути, переносе атомарной ртути в аналитическую кювету анализатора потоком воздуха и измерении атомного поглощения ртути с коррекцией неселективного поглощения на основе эффекта Зеемана. Диапазон измерений массовой доли ртути - от 0,010 до 4,000 млн.

Примечание - 1 млн соответствует 1 г/т или 1 мкг/г.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ OIML R 76-1 Государственная система обеспечения единства измерений. Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания

ГОСТ 1770 (ИСО 1042-83, ИСО 4788-80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 4220 Реактивы. Калий двухромовокислый. Технические условия

ГОСТ 9815 Угли бурые, каменные, антрацит и горючие сланцы. Метод отбора пластовых проб

ГОСТ 10742 Угли бурые, каменные, антрацит, горючие сланцы и угольные брикеты. Методы отбора и подготовки проб для лабораторных испытаний

ГОСТ 11125 Кислота азотная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 17070 Угли. Термины и определения

ГОСТ 17321 Уголь. Обогащение. Термины и определения

ГОСТ 27313 Топливо твердое минеральное. Обозначение показателей качества и формулы пересчета результатов анализа на различные состояния топлива

ГОСТ 27589 (ИСО 687-74) Кокс. Метод определения влаги в аналитической пробе

ГОСТ 29227 (ИСО 835-1-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования

ГОСТ 33503 (ISO 11722:2013, ISO 5068-2:2007) Топливо твердое минеральное. Методы определения влаги в аналитической пробе

ГОСТ 33654-2015 Угли бурые, каменные и антрацит. Общие требования к методам анализа

ГОСТ Р 52501 (ИСО 3696:1987) Вода для лабораторного анализа. Технические условия

ГОСТ Р 57011 Отходы добычи и обогащения углей. Классификация

ГОСТ Р ИСО 5725-6-2016 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике

ГОСТ Р ИСО 13909-6 Уголь каменный и кокс. Механический отбор проб. Часть 6. Кокс. Подготовка проб для испытаний

ГОСТ Р ИСО 18283 Уголь каменный и кокс. Ручной отбор проб

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 17070, ГОСТ Р 57011, ГОСТ 17321.

     4 Сущность метода

Определение массовой доли общей ртути основано на дифференциальном атомно-абсорбционном методе измерения массовой концентрации паров ртути, который реализуется с помощью зеемановской поляризационной спектроскопии с высокочастотной модуляцией. При термическом разложении пробы происходит атомизация ртути, которая затем переносится в аналитическую кювету анализатора потоком воздуха, где происходит измерение атомного поглощения ртути на резонансной длине волны 253,7 нм с коррекцией неселективного поглощения на основе эффекта Зеемана. Массовую долю общей ртути в пробе топлива определяют с использованием предварительно установленной градуировочной характеристики.

     5 Подготовка пробы

Отбор проб осуществляют по ГОСТ 10742, ГОСТ Р ИСО 13909-6, ГОСТ 9815, ГОСТ Р ИСО 18283. Подготовку аналитической пробы проводят по ГОСТ 10742, ГОСТ Р ИСО 13909-6, ГОСТ Р ИСО 18283. Аналитическая проба должна быть измельчена до прохождения через сито с размером отверстий 212 мкм. Допускается использовать пробу, проходящую через сито с размером отверстий 200 мкм. Проба должна находиться в воздушно-сухом состоянии, которое характеризуется установлением равновесия между влажностью пробы и влажностью окружающей атмосферы. Для достижения воздушно-сухого состояния аналитическую пробу раскладывают тонким слоем и выдерживают при комнатной температуре в течение 1 часа. До начала определения аналитическую пробу тщательно перемешивают не менее 1 мин. Одновременно с пробой для определения массовой доли общей ртути отбирают пробу для определения содержания аналитической влаги. Определение содержания влаги в аналитической пробе проводят в соответствии с ГОСТ 33503 и ГОСТ 27589. Определение содержания влаги в брикетах, в пробах отходов добычи и обогащения углей, в твердых остатках сжигания углей, а также в материалах на их основе, измельченных до размера менее 212 (200) мкм и доведенных до воздушно-сухого состояния, проводят высушиванием навески пробы отходов в сушильном шкафу в воздушной среде при температуре от 105°С до 110°С до постоянной массы. Массовую долю влаги в пробе рассчитывают по потере массы навески и выражают в процентах.

Отбор и подготовку проб допускается проводить в соответствии с иными нормативными и (или) техническими документами, действующими на предприятии.

     6 Аппаратура

6.1 Анализатор ртути атомно-абсорбционный с коррекцией неселективного поглощения на основе эффекта Зеемана, работающий на длине волны резонансного поглощения ртути 253,7 нм и включающий в себя: устройство для термического разложения пробы, нагреваемую аналитическую кювету, систему для переноса газообразных продуктов термодеструкции в аналитическую кювету (далее - анализатор).

Рекомендуется, чтобы управление работой анализатора, регистрация и обработка данных осуществлялись при помощи персонального компьютера, на котором установлено специальное программное обеспечение.

6.2 Весы лабораторные по ГОСТ OIML R 76-1 с ценой деления шкалы 0,1 мг.

6.3 Лодочки для взвешивания пробы и внесения ее в устройство для термического разложения, выполненные из кварца, никеля, нержавеющей стали или керамические, размеры которых соответствуют применяемому анализатору (далее - лодочки).

6.4 Пипетки градуированные 2-1-2-1, 2-1-2-2, 2-1-2-5 и 2-1-2-10 по ГОСТ 29227.

6.5 Колбы мерные 2-50-2, 2-100-2, 2-1000-2 или 2а-50-2, 2а-100-2, 2а-1000-2 по ГОСТ 1770.

6.6 Цилиндр стеклянный 1-50-2 по ГОСТ 1770 или из полипропилена, имеющий аналогичные параметры.

6.7 Дозаторы пипеточные одноканальные переменного объема 10-100 мм и 100-1000 мм с относительной систематической погрешностью дозирования не более ±3%.

     7 Реактивы

7.1 Для работы используют воду 2-й степени чистоты по ГОСТ Р 52501 (далее - вода).

7.2 Азотная кислота по ГОСТ 11125, концентрированная.

7.3 Калий двухромовокислый, х.ч. по ГОСТ 4220.

7.4 Активированный уголь дробленый, крупностью 0,42-1,7 мм.

7.5 Стандартный образец утвержденного типа состава раствора ионов ртути (номинальное значение массовой концентрации 1 г/дм, погрешность ±1,0%) для градуировки анализатора.

     8 Подготовка к проведению измерений

8.1 Подготовка анализатора к работе

Подготавливают анализатор (6.1) к работе в соответствии с руководством по эксплуатации и руководством пользователя программного обеспечения. Устанавливают и при необходимости оптимизируют параметры работы анализатора, включая температуру разложения и температуру аналитической кюветы в зависимости от типа анализируемых проб в соответствии с руководством по эксплуатации. Ложечку очищают от следов ртути путем отжига в устройстве для термодеструкции проб согласно руководству по эксплуатации анализатора.

8.2 Градуировка анализатора

8.2.1 Градуировку используют для диапазона измерений, приведенного в таблице 1. При измерениях в качестве сорбента применяют активированный уголь, поэтому предварительно проводят проверку его пригодности по приложению А.

Градуировочные характеристики устанавливают, варьируя концентрации градуировочных растворов ионов ртути (приготовление растворов - по приложению Б), либо дозируемый объем этих растворов таким образом, чтобы перекрыть, по возможности равномерно, весь диапазон масс ртути. Общее число градуировочных точек должно быть не менее четырех.

Таблица 1 - Рекомендуемые градуировочные растворы ртути