Selected methods for determination of mercury contents in coal and fly ash samples

W niniejszej pracy opisano metodykę pomiarów zawartości rtęci w ciałach stałych, jakimi są polskie węgle, oraz pomiar zawartości rtęci w produktach spalania węgla w elektrowniach, jakimi są popioły lotne z kotłów fluidalnych. W przeglądzie literatury skupiono się na opisie najpopularniejszych metod spektroskopowych oznaczania zawartości rtęci w węglu, tj. atomowej spektrometrii absorpcyjnej w układzie zimnych par (CVAAS) oraz atomowej spektrometrii fluoroscencyjnej (CVAFS). W części badawczej przeprowadzono testy statystyczne wybranych próbek węgli kamiennych stosowanych w polskiej energetyce, celem ustalenia ilości próbek, które należy wykonać, aby błąd popełniany przy oznaczaniu zawartości rtęci był jak najmniejszy, jednocześnie by ilość potrzebnych powtórzeń również była jak najmniejsza. Dla próbek popiołów lotnych trzeba było wykonać od 7 do 11 powtórzeń (dla wartości odchylenia standardowego poniżej 2%), natomiast dla próbek węgla kamiennego było to od 10 do 16 powtórzeń (dla wartości odchylenia standardowego poniżej 5%). Przeprowadzono także pomiar zawartości rtęci przy użyciu dwóch analizatorów, których działanie opiera się na spektroskopii absorpcyjnej w układzie zimnych par (CVAAS). Zawartość rtęci w węglach kamiennych oznaczono przy użyciu spektroskopu Lumex RA-915+ z przystawką RP-91 oraz przy użyciu spektrometru Nippon MA-2. Wyniki badań wskazują, że zastosowanie dwóch różnych przyrządów i metodyki badań daje wyniki zawartości rtęci w węglach kamiennych różniące się od 30 do 40%. W przypadku pomiaru zawartości rtęci w substancji o równomiernym rozmieszczeniu rtęci, którym był popiół lotny różnice były jeszcze mniejsze i wynosiły od 9 do 16%.This paper describes the methodology of the measurement of mercury in Polish coals and fly ashes from fluidized bed boilers. A review of prior studies is focused on the descriptions of the most popular methods of spectroscopic determination of mercury in coal, i.e. atomic absorption spectrometry in the system cold vapor (CVAAS) and atomic fluorescence spectrometry (CVAFS). It was found that a minimum of 7-11 individual measurements must be conducted for the fly ash samples in order to achieve a standard deviation of <2%. In the case of coal samples, however, at least 10 individual measurements of samples must be performed for a standard deviation