安全工程专业实验教程102煤的视（真）相对密度的测定

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煤的视（真）相对密度的测定一、实验目的通过实验使学生了解煤的视〔真〕相对密度的物理意义掌握煤的视〔真〕相对密度的测定方法二、实验原理煤的密度一般都是包括矿物质在内的相对密度，相对密度大小与所含矿物质的成分和含量有关，密度随矿物质含量的加大而增高，也随变质程度的增高而加大：一般褐煤相对密度小于1.3，烟煤为1.3～1.4，无烟煤为1.4～1.9。腐泥煤通常比腐殖煤轻，比重约为1.1。在腐殖煤中，不同煤岩成分的密度也不同，变质程度相同时，丝煤的密度比镜煤要大。因此，可以采取称取一定粒度的煤，外表用蜡涂封后，放入密度瓶内，以十二烷基硫酸钠溶液为浸润剂，测出涂蜡煤粒所排开同体积水溶液的质量，计算涂蜡煤粒的视密度，减去蜡的密度后，求出在20℃时煤的视相对密度。煤的真相对密度：在一定温度〔20℃〕条件下，煤的质量〔不包括煤的孔隙〕与同体积水的质量之比。可以采用以十二烷基硫酸钠溶液为浸润剂，使煤样在密度瓶中润湿沉降并排出吸附气体，根据煤样排出的同体积的水的质量计算出煤的真相对密度。三、主要仪器电炉：(500~600)W分析天平：最大称量200g，感量0.0001g密度瓶：带磨口毛细管塞，容量为60mL水银温度计：(0~100〕℃，分度为0.5℃小铝锅；网匙：用3mm×3mm的筛网制成玻璃板：300×300mm两块筛子：1mm方孔筛一个，10mm圆孔筛一个塑料布：一块煤的视相对密度三、主要仪器分析天平：最大称量200g，感量0.0001g密度瓶：带磨口毛细管塞，容量为60mL水银温度计：(0~100〕℃，分度为0.5℃恒温水浴：控温范围10～35℃，控温精度士0.5℃刻度移液管：容量ml煤的真相对密度三、主要仪器分析天平分析天平密度瓶三、主要仪器恒温水浴锅刻度移液管四实验准备实验煤样优质石蜡：熔点〔50~60〕℃十二烷基硫酸钠〔C12H25NaSO4〕溶液：化学纯，配制1g/L水溶液，或按一列方法配制取20g/L十二烷基硫酸钠溶液3mL用水稀释至60mL，其浓度与1g/L相当十二烷基硫酸钠溶液：化学纯，20g/L五实验步骤1、煤样制备按照GB482和?煤炭资源勘探煤样采取规程?中的规定，采集有代表性煤样，按照GB474缩制到粒度小于13mm，从中缩分出一半煤样，用10mm圆孔筛，筛出〔13~10)mm粒级煤样并使其到达空气枯燥状态，装入煤样瓶中，作为测定视相对密度的煤样。2、测定步骤〔1〕煤的视相对密度①将煤样瓶中的煤粒摊在塑料布上，从不同的部位取出〔20-30)g煤样，放在1mm方孔筛子上用毛刷反复刷去煤粉，称出筛上物质量，称准至0.0002g〔m1〕。注：对灰分大于30％或硫分大于器的煤称取〔40~60)g；五实验步骤②将称量过的煤粒置于网匙上，浸入预先加热至〔70-80〕℃的石蜡中，使石蜡温度保持在〔60-70〕℃，用玻璃棒迅速拨动煤粒至外表不再产生气泡为止。立即取出网匙，稍冷，将煤粒撒在玻璃板上，并用玻璃棒迅速拨开煤粒使其不互相粘连。冷却至室温，称出涂蜡煤粒的质量，称准至0.0002g(m2〕。③将涂蜡煤粒装入密度瓶内，参加十二烷基硫酸钠溶液至密度瓶2/3处，盖塞摇荡或用手指轻敲密度瓶，使涂蜡煤粒外表不附着气泡，再参加溶液至距瓶口约1cm处。置于恒温器中在〔20±0.5〕℃下恒温1h。也可在室温下放置并记下溶液温度。五实验步骤④用吸液管滴加溶液至瓶口，小心塞紧瓶塞，使过剩的水溶液从瓶塞的毛细管上端溢出，确保瓶内租毛细管内没有气泡。⑤迅速擦干密度瓶立即称量，称准至0.0002g(m3〕。⑥空白值的测定：在测定煤样视相对密度的同时，测定空白值。按③和④条操作〔但不加煤样〕测出的密度瓶和水溶液的总质量，称准至0.0002g(m4〕。同一密度瓶连续两次测定值的差值不得超过0.0100g。测定结果按以下公式计算：式中：——在20℃时煤的视相对密度；m1——煤样的质量,g；m2——涂蜡煤粒的质量,g；m3——密度瓶、涂蜡煤粒及水溶液的质量,g；m4——密度瓶、水溶液的质量,g；

五实验步骤ds——在t℃时1g/L十二烷基硫酸钠溶液的密度，可由表10-5查出,g/cm3

；

——石蜡的密度,g/cm3；

——蒸馏水在20℃时的密度，可近似1.00000g/cm3。

每一煤样重复测定两次，取两次测定结果的算术平均值，修约到第二位小数报出。

五实验步骤

煤的视相对密度测定重复性和再现性如表2规定：表2煤的视相对密度方法精密度五实验步骤五实验步骤〔2〕煤的真相对密度①准确称取粒度小于0.2mm空气枯燥煤样2g〔称准到0.0002g〕，通过无颈小漏斗全部移入密度瓶中；②用移液管向密度瓶中注入浸润剂3ml，并将瓶颈上附着的煤粒冲入瓶中，轻轻转动密度瓶，放置15min使煤样浸透，然后沿瓶壁参加约25ml蒸馏水；③将密度瓶移到沸水浴中加热20min，以排除吸附的气体；④取出密度瓶，参加新煮沸的蒸馏水至水面低于瓶口1cm处并冷却至室温，然后于20℃±0.5℃的恒温器中保温1h〔假设在室温条件下测定，需将密度瓶在室温下放置3h以上，最好过夜，并记下室温温度〕。五实验步骤〔2〕煤的真相对密度①准确称取粒度小于0.2mm空气枯燥煤样2g〔称准到0.0002g〕，通过无颈小漏斗全部移入密度瓶中；②用移液管向密度瓶中注入浸润剂3ml，并将瓶颈上附着的煤粒冲入瓶中，轻轻转动密度瓶，放置15min使煤样浸透，然后沿瓶壁参加约25ml蒸馏水；③将密度瓶移到沸水浴中加热20min，以排除吸附的气体；④取出密度瓶，参加新煮沸的蒸馏水至水面低于瓶口1cm处并冷却至室温，然后于20℃±0.5℃的恒温器中保温1h〔假设在室温条件下测定，需将密度瓶在室温下放置3h以上，最好过夜，并记下室温温度〕。五实验步骤⑤用吸管沿瓶颈滴加新煮沸过的并冷却到20℃的蒸馏水至瓶口〔假设在室温条件下测定，需参加与室温相同的蒸馏水至瓶口〕，盖上瓶塞，使过剩的水从瓶塞上的毛细管溢出〔这时瓶口和毛细管内不得有气泡存在，否那么应重新加水、盖塞〕。⑥迅速擦干密度瓶，立即称出密度瓶加煤、浸润剂和水的质量m1。⑦空白值的测定：按上述方法，但不加煤样，测出密度瓶加浸润剂、水的质量m2〔在恒温条件下，应每月测空白值一次；在室温条件下，应同时测定空白值〕。同一密度瓶重复测定的差值不得超过0.0015g。煤的真相对密度按照以下计算式计算：式中：——枯燥煤样的真相对密度：md——枯燥煤样质量，g；m2——密度瓶加浸润剂和水的质量，g；m1——密度瓶加煤样、浸润剂和水的质量，g。枯燥煤样质量按照下式计算：式中：m——空气枯燥煤样的质量，g；Mad——空气枯燥煤样水分，％。

在室温下真相对密度按下式计算：式中：Kt——t下温度校正系数。〔可由本书表10-7查出〕式中：dt——水在t℃时的真相对密度；d20——水在20℃时的真相对密度。

煤的真相对密度测定重复性和再现性如表2规定：

表2煤的真相对密度方法精密度重复性再现性0.02（绝对值）0.04（绝对值）六本卷须知1、涂蜡时要掌握好石蜡的温度。如果石蜡温度过低，煤粒上蜡层容易涂厚，也容易封存空气，蜡温过高，热稳定性差的煤容易崩裂，并且由于腊的粘度较小，容易进入煤粒的较大气孔中而使试验结果偏高。因此要求蜡温控制在70~90℃。操作时将煤粒置于网匙里浸入预先加热到70~90℃的蜡中，立即用玻璃棒搅拌以使涂层均匀，到煤粒外表不再产