Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12121-1:2017 (hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 5071-1:2013) do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC27 Nhiên liệu khoáng rắn biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị và được Bộ Khoa học và Công nghệ công bố, quy định phương pháp xác định hàm lượng chất bốc trong mẫu phân tích của than nâu và than non bằng phương pháp sử dụng hai lò nung.

Phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn này quy định nguyên tắc và quy trình kỹ thuật để xác định hàm lượng chất bốc của các loại than nâu và than non. Do đặc thù của than nâu và than non chứa hàm lượng ẩm cao và các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy, việc gia nhiệt nhanh ở nhiệt độ cao có thể gây ra hiện tượng bắn tóe mẫu (decrepitation). Vì vậy, phương pháp hai lò nung được thiết kế chuyên biệt nhằm kiểm soát tốc độ tăng nhiệt, đảm bảo độ chính xác và độ lặp lại của kết quả phân tích đối với các đối tượng mẫu này.

Tài liệu viện dẫn áp dụng

Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách đồng bộ và chính xác, các tài liệu viện dẫn sau đây là cực kỳ cần thiết:

• TCVN 11152 (ISO 5068-2) về Than nâu và than non - Xác định hàm lượng ẩm - Phần 2: Phương pháp khối lượng gián tiếp xác định ẩm trong mẫu phân tích.
• TCVN 11153 (ISO 1015) về Than - Xác định hàm lượng ẩm trong mẫu phân tích - Phương pháp trực tiếp bằng thể tích.
• ISO 1170 về Than và cốc - Tính toán kết quả phân tích trên các cơ sở khác nhau.
• ISO 5069-2 về Than nâu và than non - Nguyên tắc lấy mẫu - Phần 2: Chuẩn bị mẫu thử để xác định hàm lượng ẩm và phân tích chung.

Nguyên tắc của phương pháp hai lò nung

Phương pháp xác định hàm lượng chất bốc dựa trên việc đo lường sự hao hụt khối lượng của mẫu thử khi bị nhiệt phân trong điều kiện không có không khí:

• Mẫu than được nung trong chén nung chuyên dụng có nắp đậy kín nhằm ngăn ngừa sự tiếp xúc với oxy bên ngoài, tránh phản ứng cháy oxy hóa xảy ra.
• Quá trình gia nhiệt được thực hiện qua hai giai đoạn liên tiếp: Giai đoạn một, mẫu được sấy sơ bộ và làm nóng nhẹ ở nhiệt độ thấp (lò thứ nhất) để giải phóng nước liên kết và các chất khí dễ bay hơi ban đầu một cách từ từ. Giai đoạn hai, mẫu được chuyển ngay sang lò thứ hai ở nhiệt độ cao tiêu chuẩn để hoàn thành quá trình phân hủy nhiệt.
• Hàm lượng chất bốc được tính toán dựa trên phần trăm khối lượng mất đi của mẫu thử, sau khi đã trừ đi lượng ẩm ban đầu có trong mẫu phân tích.

Hóa chất và vật liệu bổ trợ

Tiêu chuẩn yêu cầu chuẩn bị đầy đủ các vật liệu bổ trợ để phục vụ quá trình phân tích và bảo quản mẫu:

• Chất hút ẩm: Sử dụng silica gel tự chỉ thị màu, canxi clorua khan hoặc phốt pho pentaoxit hoạt hóa để nạp vào bình hút ẩm, giúp làm nguội chén nung và mẫu sau khi nung mà không bị hấp thụ lại hơi ẩm từ môi trường.
• Cát thạch anh hoặc chất đệm trơ (nếu cần): Được sử dụng trong một số trường hợp đặc biệt để phủ lên bề mặt mẫu nhằm hạn chế tối đa sự tiếp xúc với không khí còn sót lại trong chén nung.

Hiệu lực thi hành

TCVN 12121-1:2017 có hiệu lực áp dụng kể từ ngày ban hành công bố của Bộ Khoa học và Công nghệ, đóng vai trò là chuẩn mực kỹ thuật pháp lý cho các phòng thử nghiệm, tổ chức giám định chất lượng nhiên liệu khoáng rắn tại Việt Nam trong việc đánh giá chất lượng than nâu và than non thương mại cũng như nội địa.