1) Прокаливают пустой тигель в муфельной печи при (550 ± 10) °С не менее 60 мин, затем дают остыть на жаростойких пластинах в течение 5 - 10 мин и далее помещают в эксикатор. Когда тигель остынет до температуры окружающей среды, его взвешивают с точностью до 0,1 мг и записывают массу.
2) Перед началом опыта аналитическую пробу тщательно перемешивают и затем взвешивают. После этого пробу массой 1 г помещают на дно тигля и разравнивают. Взвешивают тигель с пробой с точностью до 0,1 мг и записывают массу. Если аналитическая проба требует высушивания, то тигель с пробой высушивают в сушильном шкафу при температуре (105 ± 10) °С, а затем взвешивают.
3) Помещают наполненный тигель в холодную печь и производят нагрев по следующей схеме:
- печь нагревают равномерно до температуры (250 ± 10) °С в течение 50 минут (т.е. увеличение температуры составляет 5 °С/мин). Поддерживают температуру на этом уровне в течение 60 мин, чтобы вышли летучие вещества до воспламенения;
- продолжают равномерно нагревать печь до температуры (550 ± 10) °С в течение 60 мин и поддерживают температуру на этом уровне не менее 120 мин.
4) Вынимают тигель с его содержимым из печи и помещают тигель для охлаждения на толстую металлическую пластину на 5 - 10 мин, затем переносят в эксикатор без осушителя для остывания до температуры окружающей среды. Как только температура окружающей среды будет достигнута, взвешивают тигель с его содержимым с точностью до 0,1 мг и записывают массу. Рассчитывают зольность аналитической пробы, зольность топлива на сухую и рабочую массы по формулам, %:
,
,
,
где т 1 – масса пустого тигля, г; т 2 – масса тигля с пробой, г; m 3 – масса тигля с зольным остатком, г; – массовая доля влаги в аналитической пробе, %; – массовая доля общей влаги на рабочую массу топлива, %.
5) Если возникает сомнение, что образец сгорел не полностью (например, при визуальном осмотре обнаружена сажа), то возможны два варианта:
- тигель с его содержимым помещают в печь, нагретую до 550 °С, и прокаливают 30 мин, после чего взвешивают; прокаливание повторяют до тех пор, пока изменение массы тигля с остатком не станет менее 0,2 мг;
- в тигель добавляют несколько капель воды или нитрата аммония, затем помещают его в холодную печь, нагревают до температуры (550 ± 10) °С и прокаливают в течение 30 мин, после чего взвешивают; прокаливание повторяют до тех пор, пока изменение массы тигля с остатком не станет менее 0,2 мг.
Результаты испытаний вычисляют до 0,01 % и округляют до 0,1 %. За окончательный результат испытаний принимают среднеарифметическое значение результатов двух параллельных определений.
Полученные данные необходимо оформить в виде табл. 3.1.
Прецизионность
Значения повторяемости (сходимость) и воспроизводимости приведены в табл. 3.2.
Таблица 3.1. Результаты эксперимента
Вид образца |
| |
Массовая доля влаги в аналитической пробе , % |
| |
Номер тигля | 1 | 2 |
Масса тигля, г | ||
Масса пробы, г | ||
Масса тигля с пробой, г | ||
Масса тигля с зольным остатком, г | ||
Зольность аналитической пробы , % | ||
Зольность на сухое состояние , % | ||
Зольность на рабочую массу , % |
Таблица 3.2. Повторяемость и воспроизводимость метода
Зольность, % | Максимально допустимые расхождения между результатами при доверительной вероятности Р = 0,95(на сухое состояние) | |
Предел повторяемости | Критические различия воспроизводимости | |
Менее 10 % | 0,2 % (абсолютных) | 0,3 % (абсолютных) |
10 % и более | 2,0 % от среднего значения | 3,0 % от среднего значения |
СТРУКТУРА ОТЧЕТА
Заключительным этапом выполнения лабораторной работы является оформление отчета.
Отчет должен включать:
1) основные сведения по определению зольности твёрдого биотоплива;
2) краткое описание принципа действия применяемого оборудования;
3) результаты измерений;
4) расчёт зольности топлива на аналитическую, сухую и рабочую массу;
5) выводы и рекомендации.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Влияние температуры в муфельной печи на определение зольности пробы.
2. Оборудование для определения зольности и требования к нему.
3. Подготовка пробы для определения зольности.
4. Методика определения зольности материала.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
1. При работе с муфельной печью запрещается:
- допускать к выполнению опытов лиц, не прошедших инструктаж по технике безопасности при работе с электроприборами;
- включать печь в сеть при отсутствии заземления и оставлять ее без присмотра;
- касаться спирального нагревателя муфеля;
- проводить работы с неисправными тиглями, т.е. с наличием трещин, сколов;
- работать без специальных средств защиты.
2. При работе с весами не превышать максимальный вес, заявленный производителем.
3. При работе с эксикатором и тиглями соблюдать осторожность и не допускать ударов о твёрдые предметы, поскольку это может вызвать их повреждение или поломку.