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1、 安全工程实验教程学院学院 安全工程实验教程一、实验目的u经过实验使学生了解煤的视真相对密度的物理意义u掌握煤的视真相对密度的测定方法 安全工程实验教程二、实验原理 煤的密度普通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，也随蜕变程度的增高而加大：普通褐煤相对密度小于1.3，烟煤为1.31.4，无烟煤为1.41.9。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，蜕变程度一样时，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
2、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。 安全工程实验教程三、主要仪器u电炉：(500600)Wu分析天平：最大称量200g，感量0.0001gu密度瓶：带磨口毛细管塞，容量为60mLu水银温度计：(0100，分度为0.5u小铝锅；网匙：用3mm3mm的筛网制成u玻璃板：300300mm两块u筛子：1mm 方孔筛一个，10mm圆孔筛一个
3、u塑料布：一块煤的视相对密度煤的视相对密度 安全工程实验教程三、主要仪器u分析天平：最大称量200g，感量0.0001gu密度瓶：带磨口毛细管塞，容量为60mLu水银温度计：(0100，分度为0.5u恒温水浴：控温范围1035， 控温精度士 0.5 u刻度移液管：容量ml煤的真相对密度煤的真相对密度 安全工程实验教程三、主要仪器u分析天平分分析析天天平平密密度度瓶瓶 安全工程实验教程三、主要仪器恒恒温温水水浴浴锅锅刻刻度度移移液液管管 安全工程实验教程四 实验预备实验煤样优质石蜡：熔点5060十二烷基硫酸钠C12H25NaSO4溶液：化学纯，配制1g/L水溶液，或按一列方法配制取20g/ L
4、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 安全工程实验教程五 实验步骤1 1、煤、煤样制制备按按照照GB482GB482和和 中中的的规定定，采采集集有有代代表表性性煤煤样，按按照照GB474GB474缩制制到到粒粒度度小小于于13mm13mm，从从中中缩分分出出一一半半煤煤样，用用10mm10mm圆孔孔筛，筛出出1310)mm1310)mm粒粒级煤煤样并并使使其其到到达达空空气气枯枯燥燥形形状状，装装入入煤煤样瓶瓶中中，作作为测定定视相相对密度的煤密度的煤样。2 2、测定步定步骤1 1煤的煤的视相相对密度密度将将煤煤样瓶瓶中中
5、的的煤煤粒粒摊在在塑塑料料布布上上，从从不不同同的的部部位位取取出出20-30)g20-30)g煤煤样，放放在在1mm1mm方方孔孔筛子子上上用用毛毛刷刷反反复复刷刷去去煤煤粉粉，称称出出筛上上物物质量量，称称准准至至0.0002g0.0002gm1m1。注：。注：对灰分大于灰分大于3030或硫分大于器的煤称取或硫分大于器的煤称取4060)g4060)g； 安全工程实验教程五 实验步骤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，使石蜡温度坚持在60-70，用玻璃棒迅速拨动煤粒至外表不再产生气泡为止。立刻取出网匙，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相互粘连。冷
6、却至室温，称出涂蜡煤粒的质量，称准至0.0002g(m2。将涂蜡煤粒装入密度瓶内，参与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，再参与溶液至距瓶口约1cm处。置于恒温器中在200.5下恒温1h。也可在室温下放置并记下溶液温度。 安全工程实验教程五 实验步骤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。迅速擦干密度瓶立刻称量，称准至0.0002g(m3。空白值的测定：在测定煤样视相对密度的同时，测定空白值。按和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
7、瓶延续两次测定值的差值不得超越0.0100g。 安全工程实验教程u测定结果按以下公式计算：u式中： 在20时煤的视相对密度；u m1煤样的质量,g；u m2涂蜡煤粒的质量,g；u m3密度瓶、涂蜡煤粒及水溶液的质量,g；u m4密度瓶、水溶液的质量,g；u 五 实验步骤 安全工程实验教程 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。 每一煤样反复测定两次，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 安全工程实验教程 煤的视相对密度测定反复性和再现性如表2规定
8、：表2 煤的视相对密度方法精细度五 实验步骤 安全工程实验教程五 实验步骤2煤的真相对密度准确称取粒度小于0.2mm空气枯燥煤样2g称准到0.0002g，经过无颈小漏斗全部移入密度瓶中；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，悄然转动密度瓶，放置15min使煤样浸透，然后沿瓶壁参与约25ml蒸馏水；将密度瓶移到沸水浴中加热20min，以排除吸附的气体；取出密度瓶，参与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200.5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。 安全工程实验教程五 实验步骤2煤的真相
9、对密度准确称取粒度小于0.2mm空气枯燥煤样2g称准到0.0002g，经过无颈小漏斗全部移入密度瓶中；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，悄然转动密度瓶，放置15min使煤样浸透，然后沿瓶壁参与约25ml蒸馏水；将密度瓶移到沸水浴中加热20min，以排除吸附的气体；取出密度瓶，参与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200.5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。 安全工程实验教程五 实验步骤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，需参与与室温一样的蒸
10、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。迅速擦干密度瓶，立刻称出密度瓶加煤、浸润剂和水的质量m1。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。同一密度瓶反复测定的差值不得超越0.0015g。 安全工程实验教程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。 安全工程实验教程枯燥煤样质量按照下式计算：式中：m空气枯燥煤样
11、的质量，g； Mad空气枯燥煤样水分，。 安全工程实验教程在室温下真相对密度按下式计算：式中：Ktt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。 安全工程实验教程u煤的真相对密度测定反复性和再现性如表2规定：u 表2 煤的真相对密度方法精细度反复性再现性0.02绝对值0.04绝对值 安全工程实验教程六 本卷须知1、涂蜡时要掌握好石蜡的温度。假设石蜡温度过低，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实验结果偏高。因此要求蜡温控制在7090。操作时将煤粒置于网匙里浸入预先加热到7090的蜡中，立刻用玻璃棒搅拌以使涂层均匀，到煤粒外表不再产生气泡后，取出网匙，将煤粒倒在塑料布上，并用玻璃棒搅动以免煤粒相互粘结，冷却至室温，去掉粘在煤粒外表的蜡屑备用。2、温度的影响从煤的真相对密度的定义看出，煤的真相对密度是指20的煤与同体积20的水的质量之比。假设温度不是20，所测出的值将不是煤的真相对密度的真实值；3、在实验中必需运用同一台分析天平称重，不能在实验过程中随意改换称重仪器。
