煤中氯元素检测方法研究

陈静霞

摘 要：我国作为一个煤炭大国，随着国内外煤炭贸易市场的日益壮大，煤炭行业已经成为推动我国经济发展的重要支柱之一。由于煤炭中含有多种有毒有害的微量元素，因此对这类元素的检测方法进行相关的研究显得尤为重要。本文主要针对煤炭中危害较严重的元素之一氯元素的危害做出简单的阐述，并对它的检测方法进行了分析和研究。

关键词：煤炭;氯元素;检测

随着社会经济日新月异的发展，我国工业化进程脚步的不断加快，环境污染也越来越严重，但国民环保意识在不断的加强，有害元素的排放也越发受到重视。从煤炭的开采到燃烧利用的过程中，煤炭中所含有毒有害元素也将析出，或多或少入侵到土壤、大氣、水源及生态环境中，这些有害微量元素与人类及动植物的健康息息相关。氯元素为煤中有害微量元素之一，它可以通过各种途径对生态环境造成严重的负面影响，更会对人类的健康造成严重的危害。

1 煤炭中所含氯元素的危害

煤中氯的含量一般较低，但氯对煤的工业利用危害却很大。煤中氯含量一般为0.01%～0.2%，高的可达1%。氯是人体不可或缺的元素之一，对人体的水分平衡机制起着调节作用，人体内缺少氯元素会导致腹泻、缺水等症状，先天遗传缺少氯造成生长障碍，但过多的摄入也会对人体造成一定的危害，例如高血压等。所以，氯在人体和生态环境中的危害必须控制在一定范围之内。与此同时，在一些大型的将煤炭作为主要燃料的生产单位，在其燃烧时形成HCl，腐蚀管道、容器的表面金属氧化物层，对不锈钢的腐蚀尤其严重。Cl含量超过0.3%，这种煤用于炼焦或做燃料时，各种管道及炭化室壁会遭到强烈的腐蚀，大大缩短贵重设备的使用寿命。

从目前形式来看，经济发展与环境污染已然成为人类社会面临的两大问题。经济的飞速发展对环境所造成的影响越来越受到世界的关注，我国如何在经济快速发展的前提下保护环境是一个急需解决的问题。因此，如何精准的检测煤炭中氯元素的含量对于它在环境中所占比例的控制以及减少对设备的腐蚀和延长设备受用寿命具有深远的意义。

2 煤炭元素中氯元素的检测方法

在相关的科研单位和检测机构中，能够对煤炭中氯元素进行快速、准确、方便的检测是一项相对比较艰难且具有挑战性的工作。目前来看，煤炭中氯元素的检测大致分为直接检测法和间接检测法两大类。

2.1 直接检测法

直接检测法即是对煤炭中所含有的氯元素利用相关的仪器直接进行非破坏性的测定，主要包括X射线荧光法、能谱仪、中子活化法、扫描电镜等方法。直接测定法可以有效避免样品处理过程中的繁琐环节，也有利于减少整个过程中产生的误差。但是，氯是煤炭中的微量元素，直接使用仪器测定，适用的仪器、检测的精度以及相关的普及性较小，造成了这种检测法具有一定的局限性。

2.2 间接检测法

当前，对煤炭中氯元素的检测主要采用的是间接的方法进行测定。首先，对煤炭样品进行高温灼烧，使得样品中的氯元素全部形成可溶的氯化物，定量的转化成某种可溶性溶液，再通过仪器与化学方法对溶液中的氯元素的含量进行测定。

2.2.1 离子色谱法

离子色谱是高效液相色谱的一种，是分析常规离子经常使用到的一种色谱分析的方法，原理是流动相把阳离子或阴离子溶液载入到色谱柱中，而各类离子在色谱柱中发生交换分离后洗脱的速度不同，从而使用检测仪器对色谱柱洗脱阳离子或阴离子作常量与痕量分析的方法。这种方法中使用到的离子色谱仪基本构成，该装置可以自动分析出最终结果。

2.2.2 艾氏卡混合剂熔样-硫氰酸钾滴定法

滴定法是化学分析中最常见的根据指示剂的颜色变化确定终点的分析方法，根据溶液消耗计算分析结果。将煤样与艾氏卡混合剂混合，放人马弗炉中熔融，氯转化为氯化物。用沸水浸取，在酸性介质中，加入过量的硝酸银溶液，用硫酸铁铵溶液做指示剂，以硫酸氢钾溶液滴定，根据硝酸银溶液的实际消耗量计算煤中氯的含量。

2.2.3 高温燃烧水解-电位滴定法

电位滴定法是在滴定过程中通过测量电位变化以确定滴定终点的一种分析方法。在1100℃的高温下，将被检测的煤炭样品中混入少量石英砂，使其在氧气、水蒸气混合气流中进行燃烧和水解，样品中各种形态下的氯化物会被转化为挥发的氯化物并定量的溶于水，在相关溶液中以氯离子选择性电极作为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，使用标准加入法检测样品溶液中氯离子的浓度。

3 结束语

煤炭中所含有毒有害元素对生态环境的污染以及人类健康所造成的影响在全球都有发生。据相关统计，煤炭在我国能源生产和消费构成中一直占有主导地位，目前，我国的煤炭检测监督系统仍然存在着许多问题和不足，而煤炭中所含有毒有害元素对我们造成的影响是不可小觑的。因此，针对煤炭中所含这些元素进行深入的探讨与研究是相关部门面临的一向重要课题，尤其是在环境保护越来越受世界各国关注的形势之下，相关的研究也会受到国内外广大研究者的高度重视。

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