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煤中砷的测定方法
煤中砷的测定方法
煤是一种复杂的有机矿物，其组成会影响煤的性质和用途。其中，煤中的杂质元素也是需要关注的。砷是一种有毒有害元素，会对人体破坏肝脏、肾脏、神经系统等造成危害，而且在燃烧过程中还会污染环境。因此，煤中砷的测定方法备受关注。本文将介绍常用的煤中砷的测定方法。
一、化学分析法
化学分析法是测定煤中砷最常用的方法之一。其基本原理是通过化学反应，将煤中的砷转化成易于测定的物质，再进行测定。常用的化学分析法有氢化物发生法、加热解吸原子荧光法、火焰原子吸收法等等。
1.氢化物发生法
氢化物发生法是将煤样与小麦麸和稀盐酸等混合，在反应中加入氢化钠和铝粉制备出的水解剂原液中，将煤中的砷还原生成氢化物，通过气相色谱、火焰原子吸收光谱等方法定量测定出砷的含量。
该方法具有检测灵敏度高、精度好等优点，但操作过程较为繁琐，时间长，对操作人员的技术水平要求也较高。
2.加热解吸原子荧光法
加热解吸原子荧光法是将煤样进行高温加热，将砷蒸发出来，在原子化器中将砷原子激发成为荧光信号，通过荧光仪等设备测定出砷的含量。
该方法相对来说比较简便，灵敏度和精确度也比较高，但对于煤中其他元素的干扰较大，需要进行一些修正和校正，同时此方法对于含砷粒度小的煤炭不适用。
3.火焰原子吸收法
火焰原子吸收法是将煤样进行高温燃烧，将砷转化成砷氧化物，然后在火焰原子吸收光谱仪中利用砷的特征谱线进行测定。该方法具有简单、操作易行、检出限低等优点。
二、光谱分析法
光谱分析法包括红外光谱、紫外光谱、电感耦合等离子体质谱等多种方法。这里重点介绍光电子能谱（XPS）法和X射线荧光光谱法。
1.光电子能谱法
光电子能谱法是将煤样表面进行高能电子轰击后，利用电子能谱仪测定样品表面的电子能级分布，从而得出样品中各元素的含量和电子状态。该方法具有分析速度快、无需样品前处理、定量结果可靠等优点，但仪器价格较高。
2.X射线荧光光谱法
X射线荧光光谱法是通过利用X射线使煤样中的元素产生荧光，通过测量荧光信号的强度和能量，可以得到砷、锑、汞等主要元素的含量。该方法具有操作简单、分析速度快、可定量测定微量元素等优点，但相对还有一些局限性，如不能区分元素的化学形态等等。
三、质谱分析法
质谱分析法是利用煤样中元素的性质，通过质谱仪将煤样中的元素进行分离并离子化，得出其相对分子量信息，并通过测定荷质比和数目测定该元素含量。质谱法主要包括电感耦合等离子体质谱法、电喷雾质谱法等几种方法。这些方法具有分析精度高、检出限低等优点，但仪器价格比较昂贵、操作技术要求较高、消耗大的缺点。
综上所述，煤中砷的测定方法虽然有很多，但每个方法都有各自的优缺点和适用范围。为根据实际需求选择合适的方法，需结合煤中砷的含量范围、样品处理等方面考虑，同时应根据仪器的稳定性、分析速度、定量结果的准确性以及样品的处理方便度等因素进行综合评价，以达到最好的分析效果。