ICS13.060.30 CCSD04 中华人民共和国能源行业标准 NB/T11531—2024 煤矿水中总磷、氨氮、高锰酸盐指数含量的 测定 流动注射-分光光度法 Determinationoftotalphosphorus,ammonianitrogen,permanganateindex incoalminewater—Flowinjection-spectrophotometry 2024-05-24发布 2024-11-24实施 国家能源局发布 中国标准出版社出版目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 流动注射分析仪工作原理 1 ……………………………………………………………………………… 5 总磷的测定 1 ……………………………………………………………………………………………… 6 氨氮的测定 5 ……………………………………………………………………………………………… 7 高锰酸盐指数的测定 7 …………………………………………………………………………………… 8 试验报告 10 ………………………………………………………………………………………………… 9 废物处理 10 ………………………………………………………………………………………………… ⅠNB/T11531—2024前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国煤炭工业协会提出。 本文件由全国煤炭标准化技术委员会(SAC/TC42)归口。 本文件起草单位:河南省地质研究院、重庆地质矿产研究院。 本文件主要起草人:石勇丽、朱绍军、徐召雷、李林记、张兆鑫、李和平、刘素青、卢小海、张霞、曲亚辉、 曹翠、苏方方。 ⅢNB/T11531—2024煤矿水中总磷、氨氮、高锰酸盐指数含量的 测定 流动注射-分光光度法 警示———实验中所使用的亚硝基铁氰化钠等化学试剂对人体健康有害,操作时应按规定要求佩戴 防护器具,避免接触皮肤和衣物。 1 范围 本文件描述了采用流动注射-分光光度法测定煤矿水中总磷、氨氮、高锰酸盐指数的含量。 本文件适用于煤矿水中总磷、氨氮、高锰酸盐指数含量的测定。 当检测光程为10mm时,本方法总磷、氨氮、高锰酸盐指数的方法检出限和测定下限见表1。 表1 方法检出限和测定下限 单位为毫克每升(mg/L) 测定项目 总磷(以P计) 氨氮(以N计) 高锰酸盐指数 方法检出限 0.004 0.02 0.20 测定下限 0.016 0.08 0.80 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 3 术语和定义 本文件没有需要界定的术语和定义。 4 流动注射分析仪工作原理 在封闭的管路中,将一定体积的试样注入连续流动的载液中,试样和试剂在化学反应模块中按特定 的顺序和比例混合、反应,在非完全反应的条件下,进入流动检测池进行光度检测。 5 总磷的测定 5.1 原理 在酸性条件下,试样中各种形态的磷经125℃高温高压水解,再与过硫酸钾溶液混合进行紫外消 解,全部被氧化成正磷酸盐,在锑盐的催化下正磷酸盐与钼酸铵反应生成磷钼杂多酸。该化合物被抗坏 1NB/T11531—2024血酸还原生成蓝色络合物,于波长880nm处测量吸光度。 参考工作流程图,见图1。 标引说明: 1———蠕动泵; 2———加热池(125℃); 3———紫外消解装置(UV254nm); 4———除气泡; 5———注入阀; 6———反应(混合)圈; 7———检测池10mm,880nm; S———试样; R1———硫酸溶液Ⅰ(5.2.1); R2———过硫酸钾消解溶液(5.2.3); R3———显色剂(5.2.6); R4———还原剂(5.2.7); C———硫酸载液(5.2.8); W———废液。 图1 流动注射-分光光度法测定总磷参考工作流程图 5.2 试剂或材料 除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂。实验用水符合GB/T6682规定的一级 水或与其纯度相当的水。除标准溶液外,其他溶液和试验用水均用氮气或超声除气。 5.2.1 硫酸溶液Ⅰ:ρ=2mol/L。将108.8mL浓硫酸缓慢加至800mL水中,冷却后,用水稀释至 1000mL。 5.2.2 硫酸溶液Ⅱ:ρ=0.028mol/L。将1.5mL浓硫酸加至1000mL水中。 5.2.3 过硫酸钾消解溶液:将26.0g过硫酸钾加至800mL水中,溶解后用水稀释至1000mL并混匀。 该溶液可室温避光保存1个月。 5.2.4 钼酸铵溶液:称取40.0g钼酸铵溶于800mL水中,溶解后用水稀释至1000mL并混匀,贮存于 棕色玻璃瓶中。该溶液可在0℃~4℃下保存2个月。 5.2.5 酒石酸锑钾贮备液:称取3.0g酒石酸锑钾溶于800mL水中,溶解后用水稀释至1000mL并混 匀,贮存于棕色玻璃瓶中。该溶液可在0℃~4℃下保存2个月。 5.2.6 显色剂:将213mL钼酸铵溶液(5.2.4)和72mL酒石酸锑钾贮备液(5.2.5)加入约500mL水中, 再加入22.8g氢氧化钠,溶解后用水稀释至1000mL并混匀。该溶液可在0℃~4℃下保存 1个月。 5.2.7 还原剂:称取70.0g抗坏血酸溶于800mL水中,再加入1.0g十二烷基硫酸钠,溶解后用水稀释 至1000mL并混匀。该溶液可在0℃~4℃下避光保存2周。 5.2.8 硫酸载液:将40mL浓硫酸缓慢加入到800mL水中。冷却后,加入5.0g氯化钠和1.0g十二 烷基硫酸钠,用水稀释至1000mL并混匀。该溶液可在室温下保存1周。 5.2.9 磷酸二氢钾标准贮备液:ρ(P)=1000mg/L。称取4.3940g(精确到0.0001g)磷酸二氢钾(优 级纯)溶于水中,溶解后转移至1000mL容量瓶中,加入2.5mL浓硫酸,用水定容并混匀。贮存于具塞 玻璃瓶中,该溶液可在0℃~4℃下保存6个月。或直接购买市售有证标准溶液。 5.2.10 磷酸二氢钾标准使用溶液Ⅰ:ρ(P)=100mg/L。量取100mL磷酸二氢钾标准贮备液(5.2.9) 于1000mL容量瓶中,用水定容并混匀。该溶液可在0℃~4℃下保存1个月。 2NB/T11531—20245.2.11 磷酸二氢钾标准使用溶液Ⅱ:ρ(P)=10mg/L。量取适量磷酸二氢钾标准使用溶液Ⅰ(5.2.10),用 水逐级稀释制备。临用时现配。 注:如果样品用浓硫酸固定保存,则标准溶液也需要采用硫酸基体制备,即用硫酸溶液Ⅱ(5.2.2)代替水配制标准 溶液。 5.2.12 色度-浊度补偿液:将72mL酒石酸锑钾贮备液(5.2.5)加入约500mL水中,再加入22.8g氢 氧化钠,溶解后用水稀释至1000mL。该溶液可在室温下保存1周。 5.2.13 NaOH-EDTA清洗液:称取65.0g氢氧化钠和6.0g乙二胺四乙酸四钠溶解于1000mL水中。 5.2.14 氮气:纯度≥99.99%。 5.3 仪器设备 5.3.1 流动注射分析仪:自动进样器、化学分析单元(即化学反应模块、通道。由蠕动泵、注入阀、反应 管路、预处理盒等部件组成)、检测单元(流通池检测波长880nm)及数据处理单元。预处理盒包括加热 池和紫外消解装置。 5.3.2 分析天平:分度值为0.1mg。 5.3.3 超声波机:频率40kHz。 5.4 样品 在采样前,用水冲洗所有接触样品的器皿,样品采集于清洗过的聚乙烯或玻璃瓶中。采集后的水 样,可在0℃~4℃暗处保存24h。如不能及时测定,应立即加入硫酸至pH≤2,常温可保存24h;于 -20℃冷冻,可保存1个月。 注:含磷量较少的样品(总磷浓度≤0.1mg/L),不用聚乙烯瓶采样贮存,因磷酸盐易吸附在瓶壁上。 5.5 试验步骤 5.5.1 仪器的调试 按仪器说明书安装分析系统、调试仪器、设定工作参数。按仪器规定的顺序开机后,以纯水代替所 有试剂,检查整个分析流路的密闭性及液体流动的顺畅性。待基线稳定后(约20min),系统开始进试 剂,待基线再次稳定后,放置样品进行测试。 5.5.2 试样的制备 对于不含有干扰物质的清洁水样直接进样,对含干扰物质的复杂水质样品,应用相应如下的预处理 进行有效去除后再进样。 a) 样品的浊度或色度干扰,可以通过补偿测量进行校正,用色度-浊度补偿液(5.2.12)替换钼酸盐 显色剂(5.2.6),对试样进行分析,测得校正值,然后,用试样的测量值减去校正值,得到校正后 的测量值。 b) 当样品的pH<2时,会出现折射指示现象(指在分析物峰的前面出现小的负峰)或双峰干扰, 当样品的pH>10时,会对测定产生正干扰。因此,当样品pH<2或pH>10时,应在分析前 用硫酸或氢氧化钠将试样的pH调至中性。 5.5.3 标准曲线的绘制 分别量取0.00mL、0.20mL、1.00mL、2.00mL、5.0