炉温控制在（600±10）℃，，并将第一节炉紧靠第二节炉。
（2） 在预先灼烧过的燃烧舟中称取粒度小于0.2 mm的一般分析试样煤样0.2g（准至
0.0002g）摊均并摇平，在煤样上铺撒一层氧化钨（与空白值测定时用量一致），然后将燃烧舟暂存入无干燥器中备用。
（3） 将已经恒重并称出质量的水分和二氧化碳吸收管连接好，以120Ml/min的速度通
入氧气。关闭吸水U形管，打开燃烧管进口，取出铜丝卷，迅速放入燃烧舟，使其前段恰好在第一炉口处，再将铜丝卷放回燃烧管，套上橡皮帽，立即开启U形管并通入氧气使流量为120mL/min,过1min向净化系统移动第一节炉，使燃烧舟的一半进入炉子；再过2min后移动炉子，使燃烧舟刚好全部进入炉子；再经2min使燃烧舟位于第一节炉的中心。保温18min后，将第一节炉移回原处。2min后停止抽气。关闭和拆下吸收管，用绒布擦净，在天平旁放置10min后称量（除氮管不称量）。
六、实验记录和结果计算 (1)实验记录: 煤样名称 煤样来源 瓷舟编号 U形管质量/g 吸收管 水分吸收管 瓷舟质量 吸收前质量/g 二氧化碳分吸收管 瓷舟+煤样质量/g 吸收后质量/g 煤样质量m/g 增量值/g 煤样水分Mad/% 重复测值/% Had= Had= Cad= Cad= Cad= 平均值/% Had= 水分空白值m3/g (2)结果计算 测定结果按下式计算：Cad=[（0.272 9m1）/m]3100
Had=[0.1119（m2-m3）/m] 3100-0.1119Mad
式中Cad——空气干燥基碳元素含量，%； Had——空气干燥基氢元素含量，%； m——一般分析试验煤样质量，%； m1——二氧化碳吸收管增量，%； m2——水分吸收管增量，%； m3——水分空白值，g；
0.2729——由二氧化碳折算碳的因素；
0.1119——由水折算氢的因素；
Mad——一般分析试验煤样水分，%。
当需要测定有机碳Co，ad=(0.2729m1/m) 3100-0.2729（CO2）ad
式中（CO2）ad——一般分析试验煤样中碳酸盐二氧化碳含量，%；其余符号同前。 七、精密度
同一化验室重复性限/% Cad Had 0.50 0.15 不同一化验室再现性临界差/% Cd Hd 1.00 0.25 八、注意事项
（1） 在整个测定过程中，应随时注意各节炉温不得超过规定温度，尤其是第三节炉温
不能超过600℃。如炉温过高，铬酸铅将会融化，使实验无法继续进行，甚至损坏燃烧管，而且硫酸铅在较高温度下可能发生分解而影响实验结果。
（2） 燃烧管出口端自始至终应很好保温，尤其在冬天或测定水分含量较高的褐煤和长
焰煤时更应注意。为了防止水分冷凝，可以在出口玻璃管上绕几圈电热丝，同6V交流电，或用电吹风器加热。
（3） 燃烧管中的充填物（氧化铜、铬酸铅和银丝卷），测定70~100次后应检查或更换。
如经适当处理仍可使用，其处理方法：
① 用1mm筛子筛去粉末，筛上的氧化铜仍可继续使用。
② 铬酸铅用热的稀碱液（约5%氢氧化钠）浸取后，再用水洗净碱液，烘干并在
500~600℃炉中灼烧0.5h以上仍可使用。
③ 银丝卷经浓氨水浸泡5min，放在热蒸馏水中煮沸5min，再用热蒸馏水冲洗
干净烘干后再使用。
（4） 吸收系统拆下后，须在天平旁放置10min后再称量。 （5） 除氮管中的二氧化锰在测定50次后应予更换。 （6） 为了检查测定装置和操作技术是否可靠，称取0.2g标准煤，进行碳、氢含量测定。
若实测的碳、氢值与标准值的差值不超过标准煤样的不确定度，表明测定装置可用，操作正常。否则，需查明原因，彻底纠正后方能正式测定。
九、思考题
（1） 测定碳氢元素的原理是什么？ （2） 怎样进行气密性检查？
（3） 为什么要使系统恒定后才能做实验？仪器不能恒重的原因是什么？如何消
除？
实验三 煤种全硫含量的确定
一、 实验目的
通过本实验，掌握艾氏法、库伦滴定法测定煤中全硫的基本方法、原理和步骤。在实验操作的实践中，进一步加深分析化学、仪器分析等基础理论和操作技能。 二、艾氏法测定煤中全硫 ⒈测定原理
艾氏卡试剂（由碳酸钠和氧化镁混合而成）与每样混合，在850℃下灼烧，使煤中各种形态的硫全部转化成可溶性碳硫盐。加热水溶解，并滤除残渣。在一定酸度下向滤液中加入氧化钡溶液，使可溶性硫酸盐全部转化为硫酸钡沉淀，根据硫酸钡的质量即可算出煤中全硫含量。艾氏法测定全硫的主要反应如下： ⑴ 煤样的氧化
煤→CO2↑+H2O↑+N2↑+SO2↑+SO3↑+?(在加热和通空气的条件下) ⑵ 氧化硫的固定
2NaCO3+2SO2+O2→2Na2SO4+2CO2↑ NaCO3+SO3+O2→Na2SO4+CO2↑ 2MgO+2SO2+O2→2MgSO4 ⑶ 难容硫酸盐的转化CaCO4+ Na2CO3→Na2SO4+ CaCO3 ⑷ MgSO4+ NaSO4+BaCl2→BaSO4↓+2 NaCl+MgCl2
2.仪器设备和试剂
（1）瓷坩埚：30mL(灼烧试样用)；10~20mL（灼烧硫酸钡用）。
（2） 箱型电炉：附有热电偶，可升温至900℃，可调节温度，且通风良好。
（3） 10%氯化钡溶液：分析纯氯化钡10g加蒸馏水配成100mL溶液并滤去不溶物。 （4）艾氏试剂：用两份质量的化学纯轻质氧化镁和1份质量的化学纯无水碳酸钠研细至小于0.2mm后混合均匀，保存在密封容器中。
（5）1%硝酸银溶液：用分析纯硝酸银溶液配成1%水溶液，存于深色瓶中并加几滴硝酸。 （6）0.2%甲基橙指示剂。
（7）盐酸：密度为1.19g/cm3d的化学化学纯盐酸配成（1+1）水溶液。 （8） 滤纸：中速定性滤纸和致密五灰定量滤纸。 3.测定步骤
（1）称取（1.00±0.01）g（准至0.0002g）一般分析试验煤样，置于30mL的瓷坩埚中，加2g（准至0.1g）艾氏试剂，用玻璃棒仔细搅拌匀，再将1g（准至0.1g）艾氏试剂均匀覆盖在混合物上。 （2）将装有试样的坩埚移入通风良好的冷电炉中。为了避免挥发物很快逸出，必须在1~2h内将电炉温度升至800~850℃。然后在此温度下灼烧1~2h，取出坩埚并冷却。冷却后，用玻璃棒搅碎坩埚中的灼烧物，若发现未烧尽的黑色颗粒，则应继续灼烧0.5h。
（3）将坩埚中灼烧物移入400mL的烧杯中，用热蒸馏水仔细吹洗坩埚内壁，并将洗液倒入烧杯。然后再加入刚煮沸的蒸馏水，100~150mL，充分搅拌。若发现尚未燃烧完全的颗
粒漂浮在液面上，则本次实验作废。
（4）将烧杯中的混合物用倾泻法以中速定性滤纸过滤。以热蒸馏水仔细洗涤滤纸上的滤渣不少于10次，直至滤液体积为250~300mL。
（5）向滤液中加入2~3滴甲基橙试剂，然后加入（1+1）盐酸使滤液呈中性后再过量2mL。 将滤液移至电炉上加热到沸腾，在不断搅拌下慢慢滴加10mL 10%的氯化钡热熔液。保持近沸状态2h，并使溶液体积为200mL。
（6）溶液冷却后或静置过夜后，用致密的无灰定量试纸过滤，并采用热蒸馏水洗剂沉淀，直至没有氯离子为止，（用1%硝酸银溶液 检验，若无白色沉淀，则说明无氯离子。） （7）将沉淀物连同滤纸一并移入已知质量的10~20mL的瓷坩埚中，在箱型电炉内，先用低温（200~250℃）灰化滤纸（切勿使之着火燃烧），然后将炉温升至800~850℃，灼烧20~40min，取出坩埚，在空气中稍微冷却，放入干燥器，是指冷却至室温后称量 。 （8）空白值测定，取3g艾氏试剂（不加煤样），其余操作同上。同时测定2个以上，硫酸钡质量极差不得大于0.0010g，取算术平均值为空白值。 4.实验记录与结果计算
（1）实验记录表：煤中全硫含量测定 煤样名称 重复测定 灼烧煤样 坩埚编号 坩埚质量/g 煤样+坩埚质量/g 煤样质量/g 灼烧硫酸钡 坩埚编号 坩埚质量/g 第一次 第二次 硫酸钡+坩埚质量/g 硫酸钡质量m1/g 空白实验硫酸钡质量m2/g 空气干燥基全硫含量St,ad/% 平均值St,ad/% 测定人： 审定人： (2 ) 结果计算：
St,ad=﹛[ (m1/m) 30.1374 ] ／m﹜3100%
式中St,ad——空气干燥基全硫含量，%； m1——空气干燥煤样的质量，g；
m2——空白值硫酸钡质量，g；m——煤样的质量，g。 5.精密度
St,ad /% ≤1.50 1.50~4.00 ＞4.00 同一化验室重复性限St,ad /% 0.05 0.10 0.20 不同化验室再现性临界差St,ad /% 0.10 0.20 0.30 (6)注意事项 （1）为避免硫酸钡形成细晶，切勿将10mL氯化钡溶液一次加入，应分多次边搅拌边加入。 （2）洗硫酸钡沉淀，宜采用少量水多次洗涤，不宜一次用水过多否则可能产生部分溶解。 （3）再煮沸时，切勿使溶液溅出，以免造成误差。
（4）灼烧硫酸钡沉淀时，滤纸不能着火。灼烧温度不得超过850℃，以免硫酸钡分解。 四、库伦滴定法测煤中全硫 1.测定原理
在催化剂的作用下，煤样置于1150℃净化的空气流中燃烧，使煤中各形态硫转化为二氧化硫和少量三氧化硫。反应如下：
煤（有机硫）+O2→SO2+H2O+CO2+Cl2? 4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2
2MSO4+O2→2MO+2SO2+2O2(M表示金属元素Mg、Ca等) 2SO2+O2→2SO3 二氧化硫和少量三氧化硫随空气进入电解池，与水化合成亚硫酸和少量硫酸： SO2+H2O→H2SO3 SO3+H2O→H2SO4
电解液中的碘立即将亚硫酸氧化成硫酸，碘测则变成碘离子(I-）,从而使碘-碘化钾碘电子对的电位平衡遭到破坏，仪器则自动电解，使碘离子（I-）生成碘，以恢复原来的平衡，直到亚硫酸全部氧化为硫酸（由双铂电极指示终点）。电极反应如下： 阳极 2I—2e→I2 阳极 2H++2e→H2 碘氧化亚硫酸的反应:I2+H2SO3+H2O→2I-+H2SO4+2H+
根据电解碘离子生成碘所消耗的电量，由法拉第电解定律计算出硫的质量为： ω= [电量（库仑）316310003f ] ／96500（库仑）
式中ω——煤样中硫的质量，mg； f——校正系数，f=1.04 根据煤样的质量即可计算出煤中全硫的百分含量。 2.仪器设备和试剂
1空气净化和输送系统 （1）仪器设备：本实验用ZCL自动定硫仪，它包括：○
该系统包括电磁泵、流量计、气体干燥塔和净化塔等，如图：
3-9图
干燥塔内 装硅胶以除去空气中的水蒸气；净化塔内装粒状氢氧化钠以除去空气中的酸性