ГОСТ 32980-2014 Топливо твердое минеральное. Определение содержания общей ртути

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

ГОСТ

32980-

2014

(ISO 15237:2003)

ТОПЛИВО ТВЕРДОЕ МИНЕРАЛЬНОЕ

Определение содержания общей ртути

(ISO 15237:2003, MOD)

Издание официальное

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации
установлены ГОСТ 1.0—92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и
ГОСТ 1.2—2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, пра-
вила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, приме-
нения. обновления и отмены»

Сведения о стандарте

Дарт)

За принятие проголосовали:

Международный стандарт разработан Техническим комитетом ISO/TC 27 «Твердые минеральные
топлива».

Перевод с английского языка (еп).

Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого подготовлен настоя-
щий межгосударственный стандарт, и международных стандартов, на которые даны ссылки, имеются в
Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.

Ссылки на международные стандарты, которые приняты в качестве межгосударственных стандар-
тов. заменены в разделе «Нормативные ссылки» и в тексте стандарта ссылками на соответствующие
межгосударственные стандарты.

Степень соответствия — модифицированная (MOD).

Настоящий стандарт подготовлен на основе ГОСТ Р 54243—2010 (ИСО 15237:2003).

Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 марта
2015 г. Но 129-ст ГОСТ Р 54243—2010 (ИСО 15237:2003) отменен с 1 апреля 2016 г.

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется а ежегодном информацион-
ном указателе «Национальные стандарты». а текст изменений и поправок — в ежемесячном ин-
формационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены
настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном инфор-
мационном указателе «Национальные стандартыСоответствующая информация, уведомление и
тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном
сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стамдартинформ, 2015

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизвел
ден. тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального
агентства по техническому регулированию и метрологии

in

Введение

Массовая доля ртути в твердых горючих ископаемых колеблется от 0.01 до 3.0 rir. поэтому ртуть от-
носят к малым или микроэлементам неорганических компонентов топлив. В некоторых угольных бассей-
нах были обнаружены более высокие концентрации ртути (в отдельных пробах до 1000 г/т).

Ртуть является летучим элементом. В обычном режиме оэоления топлив при (815 ± 10) вС ртуть те-
ряется полностью, а при 500 °С улетучивается значительная ее часть.

8 настоящем стандарте для количественного извлечения общей ртути из топлив и перевода соеди-
нений ртути в раствор предложен метод сжигания навески в калориметрической бомбе в атмосфере
кислорода и растворении соединений ртути в разбавленной азотной кислоте.

8 растворе ртуть определяют с помощью нелламенной атомно-абсорбционной спектрометрии с
атомизацией ртути методом холодного пара.

При точном соблюдении методики разложения твердых топлив, регламентированной в настоящем
стандарте, достигается количественное извлечение ртути из твердых топлив.

Ртуть относится к высокотоксичным элементам. При сжигании и термическом разложении топлив в
промышленных условиях происходит образование газообразных соединений ртути, поэтому этот эле-
мент является опасным для окружающей среды.

Настоящийстандарт имеет следующие отличия от примененного в нем международного стан-
дарта:

• в области распространения конкретизированы виды твердого минерального топлива:

- подготовка к испытаниям выделена в отдельный раздел.

Сравнение структуры международного стандарта со структурой настоящего стандарта приведено
в приложении ДА.

ГОСТ 32980—2014
(ISO 15237:2003)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ТОПЛИВО ТВЕРДОЕ МИНЕРАЛЬНОЕ
Определение содержания общей ртути

Solid mineral fuel. Determination of total mercury content

Дате введения — 2016—04—01

Настоящий стандарт распространяется на бурые и каменные угли, лигниты. антрациты, горю*
чие сланцы, торф, продукты обогащения, топливные брикеты и кокс (далее — твердое минераль-
ное топливо) и устанавливает метод определения содержания общей ртути путем сжигания навески
топлива в калориметрической бомбе и непламенной атомно-абсорбционной спектрометрии с атомиза-
цией ртути методом холодного пара (ААС ХП).

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные
стандарты:

ГОСТ OIML R 76-1—2011 Государственная система обеспечения единства измерений. Весы неав-
томатического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания

ГОСТ 147—2013 (ISO 1928:2009) Топливо твердое минеральное. Определение высшей теплоты
сгорания и расчет низшей теплоты сгорания

ГОСТ ISO 687—2012 Топливо твердое минеральное. Кокс. Определение содержания влаги в ана-
литической пробе для общего анализа11

ГОСТ 1770—74 (ИС01042—83, ИСО 4788—80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилин-
дры. мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 3118— 77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 4461—77 Реактивы. Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ ISO 5068-2—2012 Угли бурые и лигниты. Определение содержания влаги. Часть 2. Косвен-
ный гравиметрический метод определения влаги в аналитической пробе2'

ГОСТ 5230—74 Реактивы. Ртути окись желтая. Технические условия

ГОСТ 5456—79 Реактивы. Гидроксиламина гидрохлорид. Технические условия

ГОСТ 5583—78 (ИСО 2046—73) Кислород газообразный технический и медицинский. Технические
условия

11 На территории Российской Федерации действует ГОСТ 27589—91 (ИСО 687—74) «Кокс. Метод определе-
ний влаги а аналитической пробе».

*| На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 52917—2008 (ИСО 11722:1999,
ИСО 5068-2:2007) «Топливо твердое минеральное. Методы определений влаги в аналитической пробе».

Издание официальное

ГОСТ ISO 5725-6—2003 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов изме-
рений. Часть 6. Использование значений точности на практике0

ГОСТ 6709—72 Вода дистиллированная. Технические условия2)

ГОСТ 10742—71 Угли бурые, каменные, антрацит, горючие сланцы и угольные брикеты. Memo•
ды отбора и подготовки проб для лабораторных испытаний

ГОСТ 11302—2013 Торф и продукты его переработки. Метод приготовления аналитических

проб

ГОСТ 11305—2013 Торф и продукты его переработки. Методы определения влаги

ГОСТ ISO 11722—2012 Топливо твердое минеральное. Уголь каменный. Определение влаги в
аналитической пробе для общего анализа высушиванием в токе азота31

ГОСТ 13867—68 Продукты химические. Обозначение чистоты

ГОСТ 19908—90 Тигли, чаши, стаканы, колбы, воронки, пробирки и наконечники из прозрачного
кварцевого стекла. Общие технические условия

ГОСТ 20490—75 Реактивы. Калий марганцовокислый. Технические условия

ГОСТ 23083—78 Кокс каменноугольный, пековый и термоантрацит. Методы отбора и подго-
товки проб для испытаний

ГОСТ 25336—82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные парамет-
ры и размеры

ГОСТ 27313—95 (ИСО 1170—77) Топливо твердое минеральное. Обозначение показателей ка-
чества и формулы пересчета результатов анализа для различных состояний топлива

Примечание—При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылоч-
ных стандартов а информационной системе общего пользований — на официальном сайте Федерального
агентства ло техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или ло ежегодному информационному ука-
зателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам
ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты за текущий год. Если ссылочный стандарт
заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (изменен-
ным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, а котором дана ссылка на него,
применяется в части, не затрагивающей зту ссылку.

Сущность метода заключается в сжигании навески твердого топлива в калориметрической бомбе в
атмосфере кислорода в присутствии раствора азотной кислоты. Образующиеся при сжигании содди не-
ния ртути поглощаются раствором азотной кислоты. Бомбу тщательно обмывают водой. Азотнокислый
раствор из бомбы и промывные воды объединяют, а затем фильтруют. Соддинения ртути, извлеченные
из навески топлива, восстанавливают хлоридом олова. Ртуть определяют методом ААС ХП. используя
спектральную ртутную лампу с длиной волны 253.7 нм.

При проведении испытаний слддует использовать химические реактивы квалификации не ниже
ч. д. а. по ГОСТ 13867.

Не допускается применять кислород, полученный электролизом воды.

Концентрация ртути в 10 %-ном растворе азотной кислоты должна быть менее 0,1 мкг/дм3. ^{1 2 3 4}

Концентрация ртути в растворе марганцовокислого калия должна быть менее 0,05 мкг/г.

Концентрация ртути в растворе солянокислого гидроксиламина должна быть менее 0,005 мкг/г.

Концентрация ртути в растворе хлорида олова должна быть менее 0,01 мкг/г.

Бомбу для сжигания следует регулярно проверять на наличие следов коррозии, которая может
быть вызвана контактом с азотной кислотой.

Перед использованием тару заполняют раствором азотной кислоты (4.4) и оставляют не менее чем
на 24 ч. Затем сосуды тщательно промывают водой (4.1).

Тип прибора должен быть сертифицирован и зарегистрирован в Государственных реестрах
средств измерений Российской Федерации и стран СНГ а также допущен к применению в этих госу-
дарствах.

Для приготовления основною раствора ртути могут быть использованы следующие реактивы: ме-
таллическая ртуть (4.16). оксид ртути (4.15). хлорид ртути (II) (4.14) или ГСО (4.17).

Градуировочные растворы готовят из рабочего раствора (6.1.3).

Основные компоненты (матричный состав) градуировочных и анализируемых растворов должны
быть одинаковыми, т. е. градуировочные растворы должны содержать те же реактивы и в тех же коли-
чествах. что и анализируемые растворы.

Атомно-абсорбционный спектрометр (5.6) подготавливают к работе в соответствии с инструкцией
по эксплуатации прибора. Устанавливают нулевое значение аналитическою сигнала с помощью холос-
того раствора для градуировки. Подготовку растворов к измерению проводят по 6.3.

Градуироеочные растворы лерэносят в реакционные колбы, добавляют по каплям раствор марган-
цовокислого калия (4.9) до тех пор. пока розовая окраска раствора будет сохраняться в течение 60 с.

Далее в каждый градуировочный раствор добавляют 5 см3 раствора хлорида гидроксиламина
(4.11). при этом раствор обесцвечивается. Через 30 с добавляют 5 см3 раствора восстановителя — хло-
рида олова (4.13) и немедленно присоединяют реакционную колбу к прибору.

Измеряют значение абсорбции каждого градуировочною раствора. По результатам измерения
строят градуировочный график в координатах: аналитический сигнал (ось ординат)— концентрация
ртути в градуировочном растворе (мкг/дм3) или масса ртути в 100 см3 градуировочного раствора (мкг)
(ось абсцисс).

Градуироеку прибора периодически проверяют, используя градуировочные растворы.

Примечание — Альтернативно вместо построения градуировочного графика можно использовать ме-
тод добавок.

Проба для испытания представляет собой аналитическую пробу топлива, приготовленную по
ГОСТ 10742. ГОСТ 11303 или ГОСТ 23083. Проба должна находиться в воздушно-сухом состоянии, для
чего ее раскладывают тонким слоем и выдерживают на воздухе при комнатной температуре в течение
минимальною времени, необходимою для достижения равновесия между влажностью топлива и
атмосферой лаборатории.

Перед взятием навески пробу перемешивают не менее 1 мин желательно механическим способом.

Если результаты необходимо рассчитать на другие состояния топлива, отличные от аналитическо-
го (см. раздел 10). то одновременно со взятием навески для анализа отбирают навески для определения
содержания аналитической влаги по ГОСТ ISO 687. ГОСТ SO 5068-2, ГОСТ ISO 11722 или ГОСТ 11305.

Сжигание навески твердого топлива в калориметрической бомбе проводят по методике, изложен-
ной в ГОСТ 147. Изменения, внесенные в стандартную процедуру, связаны с тем. что основная цель сжи-
гания — количественное извлечение соединений ртути из толя ива.

Предварительно очищают все внутренние части бомбы (5.2) (корпус, крышку и электроды), погру-
жая их в раствор азотной кислоты (4.4) на 5 мин. а затем тщательно промывая водой (4.1). Высушивают
резьбу на корпусе бомбы и уплотнительное кольцо бумажным лолотенцем. Процедуру очистки повторя-
ют перед каедым определением.

В предварительно прокаленный и взвешенный тигель (5.3) помещают навеску пробы примерно 1 г
и взвешивают. Взвешивания проводят с погрешностью ± 0.1 мг.

Тигель с навеской помещают в держатель на крышке калориметрической бомбы. Собирают систе-
му поджога, состоящую из запальной проволоки и хлопчатобумажной нити. На дно бомбы с помощью пи-
петки наливают 10 см3 раствора азотной кислоты (4.4). Бомбу собирают.

Заполняют бомбу кислородом (4.2). доводя давление до 3 МПа. Проверяют герметичность бомбы.

Подготовленную бомбу помещают в калориметрический сосуд, содержащий 2 дм1 воды, и включа-
ют систему поджога пробы. После сгорания навески бомбу оставляют в калориметрическом сосуде еще
на 10—15 мин, а затем вынимают.

Тщательно высушивают наружную поверхность бомбы бумажным полотенцем и. удерживая бомбу
в вертикальном положении, осторожно выпускают газы сжигания в течение 3—5 мин, после чего откры-
вают крышку бомбы.

Если в бомбе обнаруживают несгоревшее топливо или отложения сажи, испытание прекращают.
Испытание повторяют с новой навеской пробы.

Разбирают бомбу и осторожно обмывают водой (4.1) все внутренние поверхности, включая крыш-
ку, электроды и тигель, собирая промывные воды в бомбе.

Содержимое бомбы переносят с помощью шприца в мерную колбу вместимостью 100 см3. Обмы-
вают бомбу небольшими порциями воды (4.1). перенося ее в ту же мерную колбу. Содержимое колбы
разбавляют водой до метки и перемешивают.

Если конструкция бомбы не позволяет проводить испытание 1 г пробы, навеску для испытания
уменьшают.

Примечания

Проводят холостой опыт, повторяя описанные выше процедуры (8.1 и 8 2). но без навески топлива.

Анализируемый раствор из мерной колбы переносят в реакционную колбу и добавляют по каплям
раствор марганцовокислого калия (4.9) до тех пор. пока розовая окраска будет сохраняться в тече-
ние 60 с.

К раствору в реакционной колбе добавляют 5 см3 раствора хлорида гидроксиламина (4.11). Через
30 с после исчезновения окраски перманганата калия к раствору добавляют 5 см3 восстанавливающего
реагента — раствора хлорида олова (4.13). немедленно присоединяют реакционную колбу к прибору и
проводят измерение.

По измеренному значению абсорбции анализируемого раствора (или раствора холостою опыта) с
помощью градуировочного графика определяют в нем концентрацию ртути (мкг/дм3) или массу рту-
ти (мкг).

Примечание — Стадия восстановлений ртути может быть усовершенствована с помощью технологии
струйного впрыскивания, при которой реагенты автоматически подаются а прибор. Эксперименты показали, что при
этой технологии для восстановления ртути хлоридом олова подходит 1 %-ный раствор хлорида олоаа (4.12) а рас-
творе соляной кислоты (4.6) (раствор соляной кислоты с объемной долей 3 %).

Массовую долю общей ртути Нд' в аналитической пробе твердою топлива, нг/г, рассчитывают по
формуле

Нд‘ s1**1 ~р||) 1000. (1)

10 т

где р, — концентрация ртути в анализируемом растворе. мкг/дмэ:

РЬ — концентрация ртути в растворе холостого опыта, мкг/дм3;
т — масса навески аналитической пробы, взятой для анализа, г.
или по формуле

H9Jg(P< ~Ро1 1000. (2)

т

где р\ — масса ртути в анализируемом растворе, мкг;
р'0— масса ртути в растворе холостого опыта, мкг.

Для расчетов по формуле (1) концентрацию ртути определяют по градуировочному графику, по-
строенному в координатах: концентрация градуировочных растворов ртути (мкг/дм3) — соответствую-
щий аналитический сигнал. Для расчетов по формуле (2) массу ртути определяют по градуировочному
графику, построенному в координатах: масса ртути в градуировочных растворах (в объеме 100 см3)
(мкг) — соответствующий аналитический сигнал.

Результат анализа, представляющий собой среднеарифметическое значение результатов двух па-
раллельных определений, выраженный на аналитическое состояние топлива, округляют до 20 нг/г.

Пересчет результатов на другие состояния топлива, отличные от аналитического, проводят по
ГОСТ 27313.

Прецизионность метода характеризуется повторяемостью г и воспроизводимостью R полученных
результатов.

Расхождение результатов двух параллельных определений, проаеденных в течение короткого про-
межутка времени в одной лаборатории одним и тем же исполнителем с использованием одной и той же
аппаратуры на представительных навесках, отобранных от одной и той же аналитической пробы, не
должно превышать предел повторяемости г. вычисляемый по формуле

г Г 0,14x4 8. (3)

где х — среднеарифметическое значение результатов определения ртути, полученных в одной лабора-
тории. нг/г.

Если расхождение между результатами больше, чем значение предела повторяемости, поступают
в соответствии с ГОСТ ISO 5725-6. 5.2.

Расхождение результатов, каждый из которых представляет собой среднеарифметическое значе-
ние результатов двух параллельных определений, проведенных в двух разных лабораториях на пред-
ставительных порциях, отобранных от одной и той же пробы после последней стадии приготовления, не
должно превышать предел воспроизводимости R. вычисляемый по формуле

R - 0,25 у ♦ 20. (4)

где у— среднеарифметическое значение результатов определения ртути, полученных в разных лабо-
раториях. нг/г.

Протокол испытаний должен содержать:

Приложение ДА
(справочное)

Сравнение структуры международного стандарта со структурой
межгосударственного стандарта

Таблице ДА.1

УДК 662.6:543.812:006.354 МКС 73.040 MOD

Ключевые слова: твердое минеральное топливо, содержание обшей ртути, калориметрическая бомба,
градуировочные растворы, стандартные образцы, градуировочный график, атомно-абсорбционная
спектрометрия

Редактор Л.И. Наяиыоаа
Технический редактор в.Н Прусаком
Корректор ИА. Королева
Компьютерная верстка ВИ. Грищенко

Сдано а набор 09.042015. Подписаное печать 07.05201 S. Формат 60*84 V*. Гарнитура Ариа л. Усп. печ л. 1.40.

Уч.-иэд- п. 1,06. Тиран 32 эо. Зак. 1647.

Иддаио и отпечатано ао ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ». 123995 Москаа. Гранатный лер . 4.
www .90stKifo.ai in Гордое linfo .ru

4 Не территории Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 5725-6—2002 «Точность (правильность и
прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике».

2> на территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 52501—2005 (ИСО 3696:1987) «Вода для лабо-
раторного анализа. Технические условия».

> На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 52917—2008 (ИСО 11722. ИСО 5068-2:2007)
«Топливо твердое минирвльное. Методы определения влаги а аналитической пробе».

> Рекомендуется использовать воду 2-й степени чистоты по ГОСТ Р 52501. Дистиллированную воду дважды
перегоняют а аппаратуре из кварцевого стекла или подвергают деионизации. В соответствии с требованиями
ГОСТ Р 52501 воду 2-й степени чистоты хранят а герметически закрытой таре из полиэтилена высокого давления
или полипропилена.