Методы определения форм серы основаны на различной растворимости соединений серы в растворах соляной и азотной кислот: пириты не растворяются в соляной кислоте, но растворяются в азотной; сульфаты растворяются в соляной и азотной кислотах, а органические соединения серы не растворяются ни в соляной, ни в азотной кислотах.
Сущность методов заключается в последовательной обработке навески угля раствором соляной кислоты для экстракции сульфатов, затем раствором азотной кислоты, при этом пирит окисляется до растворимых сульфатов и трехвалентного железа. В нерастворимом остатке остается сера, входящая в состав органических соединений.
В солянокислом растворе прямым гравиметрическим методом определяют сульфатную серу в виде сульфата бария, осаждая сульфат-ионы хлоридом бария.
В азотнокислом растворе пиритную серу определяют по пиритному железу одним из прямых альтернативных методов - методом комплексонометрического титрования или методом атомно-абсорбционной спектрометрии. Массовую долю пиритной серы рассчитывают, исходя из стехиометрического соотношения серы и железа в формуле пирита .
Органическую серу рассчитывают по разности между общей серой и суммой сульфатной и пиритной серы или определяют в нерастворимом остатке методом Эшка по ГОСТ 8606.
Примечание - При обработке навески угля раствором соляной кислоты все формы железа, кроме пиритного (непиритное железо), переходят в раствор и не мешают дальнейшему определению пиритного железа в азотнокислом растворе. Однако присутствие в солянокислом растворе соединений железа мешает количественному определению сульфат-ионов гравиметрическим методом, поэтому перед определением сульфат-ионов в солянокислом растворе проводят осаждение непиритного железа аммиаком.
Общая схема анализа приведена на рисунке 1.
1 - обработка раствором соляной кислоты и фильтрование; 2 - обработка раствором пероксида водорода, осаждение непиритного железа аммиаком и фильтрование; 3 - обработка раствором азотной кислоты и фильтрование; 4 - обработка раствором пероксида водорода; I - гравиметрическое определение сульфатной серы; II - титриметрическое определение пиритного железа; III - определение пиритного железа методом атомно-абсорбционной спектрометрии; IV - спекание со смесью Эшка и гравиметрическое определение органической серы в виде сульфатов
Рисунок 1 - Общая схема определения форм серы в углях