Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8623:2015 về Than - Lựa chọn phương pháp xác định các nguyên tố dạng vết

• Số hiệu: TCVN8623:2015
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2015

Nguyên tố	Dải hàm lượng^a,b mg/kg^c	Giới hạn phát hiện yêu cầu, mg/kg^c	Độ chụm yêu cầu^d mg/kg^c
As	0,5 đến 5,0	0,1	0,1
B	5 đến 400	5	5
Be	0,1 đến 20	0,1	0,1
Cd	0,05 đến 0,090	0,01	0,005
Cl^e	<0,01 đến 0,2 %	0,01 %	0,01 %
Co	0,5 đến 30	1	1
Cr	0,5 đến 60	1	1
Cu	0,5 đến 50	1	1
F	20 đến 500	50	10
Hg	0,01 đến 1,0	0,01	0,005
Mn	5 đến 300	1	1
Mo	0,1 đến 10	1	0,1
Ni	0,5 đến 50	1	1
Pb	2 đến 80	1	1
Sb	0,1 đến 10	0,1	0,1
Se	0,2 đến 10	0,1	0,1
Th	0,5 đến 10	0,1	0,1
TI	0,1 đến 10	0,1	0,1
U	0,5 đến 10	0,1	0,1
V	2 đến 100	1	1
Zn	5 đến 300	1	1
^a Theo Swaine^[15]. ^b Các dải chỉ hiển thị. ^c Trừ trường hợp hiển thị theo phần trăm. ^d Độ chụm yêu cầu được hiển thị hoặc 10 % tương đối (lấy giá trị lớn hơn). ^e Báo cáo clo theo phần trăm.

9  Báo cáo kết quả

Các kết quả được báo cáo đến các số thập phân như nêu tại Bảng 2. Báo cáo ký hiệu các nguyên tố dạng vết theo bảng thứ tự chữ cái, trừ trường hợp clo, nguyên tố này thường không được báo cáo là nguyên tố dạng vết.

Bảng 2 - Báo cáo kết quả

Nguyên tố

Dải hàm lượng, mg/kg^a

Báo cáo, chính xác đến mg/kg^b

As, Sb, Se

0,1 đến 10

0,1

...

...

...

5 đến 50

5

> 50

10 % tương đối

Be

0,1 đến 10,0

0,1

Cd, Hg

...

...

...

0,01

Cl

0,01 % đến 0,15 %

0,01 %

F

< 100

1

100 ≤ C_F < 500

...

...

...

Co, Cr, Cu, Mn, Ni, TI, Zn

1 đến 10

0,1

> 10

10 % tương đối

Pb

4,5 đến 9,5

0,1

...

...

...

0,1 đến 10

0,1

^a Trừ trường hợp hiển thị theo phần trăm

^b Trừ trường hợp hiển thị theo cách khác

10  Độ chụm

Độ chụm của phép đo được nêu tại Bảng 1.

11  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm gồm các nội dung sau:

a) nhận dạng đầy đủ về mẫu thử;

...

...

...

c) hàm lượng của từng nguyên tố trong than, biểu thị bằng miligam trên kilogam;

d) trạng thái để báo cáo, ví dụ: khô-không khí;

e) hàm lượng ẩm ở trạng thái khô-không khí của than.

Phụ lục A

(tham khảo)

Sơ đồ phân tích các nguyên tố dạng vết

^a  Nếu phân tích tro của mẫu-nhỏ, xác định phần trăm tro để có thể tính các kết quả ở các trạng thái của than.

...

...

...

^c Sơ đồ phân tích biểu thị bằng đường đứt nét thể hiện là hòa tan than bằng axit hỗn hợp. Đây là phương pháp khác để tro hóa than trước khi hòa tan.

CHÚ THÍCH: Độ chính xác của các qui trình đã nêu có thể đảm bảo bằng cách phân tích CRMs thích hợp.

Hình A.1 - Sơ đồ phân tích các nguyên tố dạng vết

Phụ lục B

(tham khảo)

Các quy trình khác hòa tan than

Các qui trình nêu tại các tiêu chuẩn khác và các tài liệu khoa học (xem thư mục tham khảo) có thể sử dụng để nung cả than và tro than để chuẩn bị các dung dịch sử dụng cho phép xác định các nguyên tố dạng vết bằng nhiều phương pháp kỹ thuật phân tích khác nhau như ICP-AES và ICP-MS.

Hầu hết các qui trình đều yêu cầu hòa tan tro than bằng cách nung chảy hoặc với hỗn hợp axit bao gồm cả axit flohydric. Hầu hết các qui trình có thể được sử dụng để hòa tan than đều cần phải sử dụng axit flohydric trong hỗn hợp axit và cũng sử dụng H₂O₂ để oxy hóa các chất carbon trong than, ví dụ: CEN/TS 15297^[13]. Có một qui trình hòa tan than không cần sử dụng axit flohydric là phương pháp của Wang^[1^6].

...

...

...

Đồng thời các ưu điểm và yếu điểm của các phương pháp dựa trên cơ sở hòa tan than cũng đã được tranh luận, và các phương pháp đó yêu cầu cần tro hóa than trước khi hòa tan tro.

Có một vài ưu điểm khi hòa tan than trực tiếp trong axit để thu được các dung dịch, trong đó các chất phân tích có thể xác định được, vấn đề quan trọng ở chỗ là liệu các chất phân tích có bị giải phóng từ các tạp chất carbon của than trong quá trình đốt cùng axit hỗn hợp và H₂O₂ không. Ngược lại, có luận cứ cho rằng quá trình tro hóa than có thể dẫn đến nhiễm tạp chất và cũng có thể thất thoát một vài nguyên tố dạng vết. Sự nhiễm tạp chất là mối nguy hiểm đối với tất cả các qui trình sử dụng để phân tích các nguyên tố dạng vết và mối nguy hiểm này phải được kiểm soát. Cũng có thể trong quá trình tro hóa một vài nguyên tố dạng vết bị thất thoát. Còn chắc chắn là các nguyên tố dạng vết như: B, Hg, Se và các halogen thì bị thất thoát (bay hơi) trong quá trình tro hóa. Các nguyên tố dạng vết đang quan tâm khác không hề bị thất thoát trong quá trình tro hóa than tại nhiệt độ bằng hoặc nhỏ hơn 500 °C.

Trong tiêu chuẩn này không nêu các phương pháp cụ thể. Trách nhiệm thuộc về các nhà phân tích hóa phải sử dụng các qui trình đã được đánh giá bằng các phép phân tích CRMs thích hợp (tức là than và tro than). Rõ ràng khẳng định được là tất cả các bước của qui trình chấp nhận không gây ra mối nguy hiểm như nhiễm tạp chất hoặc thất thoát các chất phân tích. Ví dụ, nếu các chất phân tích không được thu hồi từ quá trình hòa tan CRM của than hoặc bị thất thoát trong quá trình tro hóa CRM của than, thì qui trình là không phù hợp để tiến hành xác định các chất phân tích này.

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] TCVN 5230 (ISO 587), Nhiên liệu khoáng rắn - Xác định clo dùng hỗn hợp Eschka.

[2] TCVN 11152 (ISO 11722), Solid mineral fuels - Hard coal - Determination of moisture in the general analysis test sample by drying in nitrogen (Nhiên liệu khoáng rắn - Than đá - Xác định độ ẩm trong mẫu phân tích chung bằng phương pháp làm khô trong nitơ).

[3] TCVN 7986 (ISO 11723), Nhiên liệu khoáng rắn - Xác định asen và selen - Phương pháp hỗn hợp Eschka và phát sinh hydrua.

[4] TCVN 7987 (ISO ISO 11724), Nhiên liệu khoáng rắn - Xác định tổng flo trong than, cốc và tro bay.

...

...

...

[6] TCVN 7985 (ISO 15238), Nhiên liệu khoáng rắn - Xác định tổng hàm lượng cadimi trong than.

[7] AS 1038.10.3 Coal and coke - Analysis and testing - Determination of trace elements - Coal and coke - Determination of boron content - ICP-AES method (Than và cốc - Phân tích và thử nghiệm - Xác định các nguyên tố dạng vết - Than và cốc - Xác định hàm lượng bo - Phương pháp ICP-AES).

[8] AS 1038.14.1, Coal and coke - Analysis and testing - Determination of trace elements - Coal and coke - Determination of boron content - ICP-AES method (Than và cốc - Phân tích và thử nghiệm - Xác định các nguyên tố dạng vết - Than và cốc - Xác định hàm lượng bo - Phương phép ICP-AES).

[9] ASTM D 4208, Standard test method for total chlorine in coal by the oxygen bomb combustion/ion selective electrode method (Phương pháp xác định tổng clo trong than bằng phương pháp đốt trong bom oxy/phương pháp điện cực chọn lọc ion).

[10] ASTM D 6357-00a, Test methods for determination of trace elements in coal, coke & combustion residues from coal utilization processes by inductively coupled plasma atomic emission, inductively coupled plasma mass, & graphite furnace atomic absoption spec (Phương pháp xác định các nguyên tố dạng vết trong than, cốc và cặn đốt từ các quy trình, sử dụng bằng phương pháp phổ hấp thụ phát xạ nguyên tử plasma cặp cảm ứng, phổ khối plasma cặp cảm ứng và phổ hấp thụ nguyên tử lò graphit).

[11] ASTM D 6414-01, Standard test method for total mercury in coal and coal combustion residues by acid extraction or wet oxidation/cold vapour atomic absoption (Phương pháp xác định tổng thủy ngân trong than và cặn đốt than bằng chiết xuất bằng axit hoặc hấp thụ nguyên tử hơi lạnh/oxy hóa ướt).

[12] ASTM D 6722-01, Standard test method for total mercury in coal and coal combustion residues by direct combustion analysis (Phương pháp xác định tổng thủy ngân trong than và cặn đốt than bằng phép phân tích đốt trực tiếp).

[13] CEN/TS 15297, Solid mineral fuels - Determination of minor elements (Nhiên liệu khoáng rắn - Xác định các nguyên tố phụ).

[14] Fardy J.J. McORIST, G.C. and FARRAR, Y.J. The analysis of coal and flyash for trace elements and natural radioactivity, Proceedings Australian Coal Science Conference Churchill, 3 to 5 December 1984, pp.159 to 160 (Fardy J.J. McORIST, G.C. and FARRAR, Y.J. Phương pháp phân tích than và tro bay xác định các nguyên tố dạng vết và phóng xạ tự nhiên, Trích từ Hội nghị Khoa học của Úc về Than, Churchill, 3-5/12/1984, trang 159-160)

...

...

...

[16] Wang, J., NAKAZATO, T., SAKANISHI, K., YAMADA, O., TAO, H. and SAITO, I. Microwave digestion with HNO₃/H₂O₂ mixture at high temperatures for determination of trace elements in coal by ICP-OES and ICP-MS, Analytica Chimica Acta, 514(1), 2004, pp. 115 to 124 (Wang, J., NAKAZATO, T., SAKANISHI, K., YAMADA, O., TAO, H. và SAITO, I. Nung bằng lò vi sóng với hỗn hợp HNO₃/H₂O₂ tại nhiệt độ cao để xác định các nguyên tố dạng vết trong than bằng phương pháp ICP-OES và ICP-MS, Analytica Chimica Acta, 514(1), 2004, trang 115-124).