DIN 51722-1 Тестирање на цврсти горива - Определување на содржината на азот - Полумикро Кјелдал метод

Стандардот „DIN 51722-1 Тестирање на цврсти горива - Одредување на содржина на азот - Полумикро Кјелдал метод“, објавен од Германскиот институт за стандардизација (DIN), опишува стандардизирана постапка за одредување на содржината на азот во цврстите горива.

Овој стандард се однесува на цврсти горива како што се следниве:

• Јаглен и лигнит
• Кок
• Горива од биомаса (на пр., дрвени пелети, брикети)
• Други цврсти запаливи материјали каде што содржината на азот е важна.

Содржината на азот е важен параметар во анализата на горивото бидејќи:

• Високите нивоа на азот можат да доведат до зголемени емисии на NOx (азотни оксиди) за време на согорувањето (влијание врз животната средина).
• Тоа е дел од конечната анализа на горивата (елементарен состав: јаглерод, водород, азот, сулфур, кислород).
• Помага да се процени квалитетот на горивото, однесувањето на согорувањето и усогласеноста со прописите за емисии.

Методот е особено погоден за рутинско лабораториско тестирање во контролата на квалитетот, истражувањето и сертификацијата на цврсти биогорива или фосилни горива.

Овој метод го следи класичниот Кјелдал метод (полумикроскала), кој е една од најшироко користените техники во светот за одредување на вкупен азот во органски и многу неоргански примероци.

Овој метод генерално ги следи следниве чекори:

• Варење: Мал примерок (обично 0,1–0,5 g, затоа полумикро) се вари на висока температура (приближно 350–420 степени) во концентрирана сулфурна киселина со катализатор (обично калиум сулфат + бакар сулфат или, во постари варијанти, соединенија на селен/жива). Ова го претвора органскиот азот во амониум сулфат.
• Алкализација и дестилација: Дигестираната супстанца се алкализира со натриум хидроксид, ослободувајќи гас од амонијак, кој потоа се дестилира и се собира во раствор за собирање (обично борна киселина или стандардна киселина).
• Титрација: Заробениот амонијак се мери со титрација (на пр., со употреба на индикатор или потенциометриски со сулфурна киселина или хлороводородна киселина).

Содржината на азот се пресметува од количината на потрошена киселина (или еквивалент на база) и се изразува како процент по маса.

Предностите на полумикро Кјелдал варијантата се следниве:

• Во споредба со класичниот макро Кјелдал метод, тој бара помали примероци, е побрз, троши помалку реагенси и е погоден за рутинска анализа.
• Добра точност и прецизност за повеќето цврсти горива.
• Добро е воспоставен и робустен за примероци во опсегот на азот од 0,1-5% (типично за јаглен и биомаса).

Овој метод има следниве ограничувања:

• Не прави разлика помеѓу различните форми на азот (само вкупен азот).
• Во споредба со современите инструментални методи (на пр., анализатори на елементи што користат детекција на согорување и топлинска спроводливост), ова одзема многу време.
• Некои соединенија (нитрати, нитро групи, азо соединенија) може да бараат модификации (на пр., претходен третман со салицилна киселина) за целосно обновување. Ова се однесува на стандардните матрици на гориво.

Иако стандардот DIN 51722-1 останува значајна референца за лаборатории и тестирање на горива (особено стандарди за јаглен и рана биомаса), многу апликации сега се однесуваат на следново:

• ISO 29541 Цврсти минерални горива - Определување на вкупната содржина на јаглерод, водород и азот - Инструментален метод
• ISO 16948 Цврсти биогорива - Определување на вкупната содржина на јаглерод, водород и азот.
• EN/ISO еквиваленти за биомаса и цврсти обновени горива.

Денес, лабораториите што анализираат цврсти горива често користат автоматизирани CNS анализатори за побрзи резултати, но методот Кјелдал останува референтна техника на влажна хемија и сè уште се користи кога треба да се валидираат инструменталните методи или за специфични регулаторни цели.

Како заклучок, стандардот DIN 51722-1 претставува сигурен и класичен пристап за одредување на азот во цврсти горива, користејќи полумикро Кјелдалова дигестија и дестилација. Овој метод е фундаментален пристап во хемијата на горивата со години.

Накратко, стандардот DIN 51722-1 опишува полумикро верзија на класичниот Кјелдал метод што се користи за одредување на азот во цврсти и течни примероци. Овој стандард е широко применет, особено во анализата на јаглен, кокс и слични горива.

Полумикро, според класичниот Кјелдал метод, се однесува на следново:

• Помали примероци (обично помеѓу 0,1 и 1 g)
• Помала потрошувачка на хемикалии
• Пониски нивоа на отпад
• Побрзо време на анализа.

Овие карактеристики обезбедуваат ефикасност, особено во рутинските лабораториски анализи.

Областите на примена на овој стандард се:

DIN 51722-1 се користи особено во следниве области:

• Анализа на јаглен и лигнит
• Кока-кола и горива на база на јаглерод
• Контрола на квалитетот на цврсто гориво
• Карактеризација на согорувањето во енергетскиот сектор.

Содржината на азот е критичен параметар во горивата од следниве причини:

• Однесување на горење
• Потенцијал за емисија на NOx
• Влијанија врз животната средина

Стандардот DIN 51722-1 детално ги дефинира следните теми:

• Услови за подготовка на примерокот
• Чистотата на реагенсите што ќе се користат
• Температура и време на варење
• Параметри на дестилација
• Метод на титрација
• Формули за пресметка
• Критериуми за повторување и точност

Процентот на азот обично се пресметува според формулата дадена во стандардот.

Стандардот DIN 51722-1 се смета за важен од следниве причини:

• Овозможува сигурно одредување на азот.
• Се користи во пресметките на емисиите во животната средина.
• Игра клучна улога во проценката на квалитетот на горивото.
• Придонесува за контрола на процесите во постројките за производство на енергија.

Како заклучок, овој стандард има предности како што се висока точност, меѓународно прифатени принципи и широк спектар на примена. Сепак, има и некои ограничувања. На пример, не мери директно нитратен и нитритен азот, времето на анализа е релативно долго и се користат кисели и корозивни хемикалии.

Со години, нашата организација, со својот компетентен и искусен персонал, ги разбира потребите на своите клиенти, обезбедувајќи им напредни услуги за тестирање што им се потребни и помагајќи им во воспоставувањето, имплементацијата и подобрувањето на системите за управување. Во оваа рамка, ние исто така нудиме услуги за тестирање во согласност со стандардот DIN 51722-1.