ICP_OES法快速测定工业氯化钡中杂质的含量

1、【 分析与测试 】I CP 2O ES 法快速测定工业氯化钡中杂质的含量黄 彬 3(宜宾天原集团股份有限公司 , 四川 宜宾 644004 关键词 I CP 2OES; 氯化钡 ; 锶 ; 钙 ; 铁 ; 钠摘 要 采用电感耦合等离子体发射光谱法同时测定工业氯化钡中钙 、 铁 、 钠 、 , (以质量浓 度计 分别是 0. 02、 0. 02、 0. 01、 0. 2mg/L,该测试方法的相对标准偏差 69%, 88%, 简单 、 快速 、 准确度高 。中图分类号 T Q014 文献标志码 B -(-0033-03Rap i d i n a iti es con t a i n ed i ni

2、 n i u m chlor i de by I CP 2O ESHUAN G B in(Yibin Tianyuan Gr oup Co . , L td . , Yibin 644004, China Key words:I CP 2OES; barium chl oride; str ontiu m; calcium; ir on; s odiu mAbstract:The calcium , ir on, s odiu m and str ontiu m contents in industrial barium chl oride were deter m ined si m ult

3、aneously by I CP 2OES . The deter m inati on li m it was 0. 02, 0. 02, 0. 01and 0. 2mg/L, res pectively . This deter m inati on method was si m p le, rap id and accurate with RS D not above than 8. 69% and the recovery of standard additi on of 88%2112%. 在离子膜电解法制烧碱的生产中 , 工业氯化钡 用于去除盐水中的硫酸根 , 其品质影响烧碱的生

4、产 及产品的品质 。 G B /T 1617 2002采用原子吸收分 光光度法检测盐水中的锶 、 钙 , 采用分子吸收分光光 度法检测铁 , 采用火焰光度法检测钠 , 4种元素因检 测方法不同需分别测定 , 操作繁杂 , 耗时长 。 电感耦合等离子体发射光谱 (I CP 2OES 法 1改 变了传统的单元素检测方式 , 越来越多地应用于化 工 、 矿业 、 冶金 、 环保 、 科研等领域 。采用 I CP 2OES 测定工业氯化钡中锶 、 钙 、 铁 、 钠 4种元素的样品前处理方法相同 , 且同时进样 、 同时 检测 , 方法简便 。1 试验部分1. 1 仪器及工作条件采用美国热电元素公司生

5、产的 i CAP 6300全谱 直读电感耦合等离子体发射光谱仪 ; 炬管功率 , 1150W ; 辅助气流量 , 0. 5L /min; 雾化器压力 , 0. 2 MPa; 冲洗泵转速 , 50r/min; 分析泵转速 , 50r/min; 泵延时时间 , 0s; 样品冲洗时间 , 30s; 重复次数 , 3次 ; 分析最大积分时间 , 短波范围 15s 、 长波范围 5 s; 垂直观察高度 , 15mm 。1. 2 试剂盐酸 (优级纯 ; 标准溶液为国家钢铁材料测试 中心钢铁研究总院的质量浓度为 1000g/mL的标 准储备液 ; 超纯去离子水 。1. 3 标准溶液配制按 1000g/mL分

6、别移取标准溶液到 50mL 容 量瓶中 , 加 0. 25mL 盐酸溶液 (1+11 (浓盐酸与水 的体积比为 1 11, 下同 , 用超纯水稀释至刻度 , 摇 匀 。 标准溶液加入量见表 1。33第 10期 黄 彬 :I CP 2OES 法快速测定工业氯化钡中杂质的含量 分析与测试 3作者简介 黄 彬 (1968 , 女 , 工程师 , 1989年毕业于自贡师范高等专科学校化学专业 , 从事检测工作 20年 , 现为宜宾天原集团股份有限公司质量检验部技术管理人员 。收稿日期 2009-12- 14表 1 标准溶液加入量Table 1 Add i n g am oun t of st anda

7、rd soluti on mL 系列号 Ca 标准溶液 Na 标准溶液 Fe 标准溶液 Sr 标准溶液 空白 000010. 050. 200. 250. 2520. 100. 400. 500. 5030. 200. 801. 001. 001. 4 检测方法 2称量约 2g 试样 , 精确到 0. 2mg, 置于 100mL 烧杯中 , 加水溶解 , 加入 5. 00mL 盐酸溶液 (1+1 , 移入 100mL 容量瓶中 , 用超纯水稀释至刻度 , 摇匀 。 从中取 5. 00mL 试验溶液移到 50mL 容量瓶中 , 用 超纯水稀释到刻度 , 摇匀 , 用 I CP 2OES 测试 。

8、1. 5 计算计算公式为 :w-65. 00m 100. 0其中 :w , %; 为 用 I CP 2OES , mg/L;m , g 。2 结果与讨论(1 元素分析谱线的波长 3。利用仪器的性能 , 对每个元素选定 35条谱线 进行测定 , 用标准加入法检测 , 然后观察每条谱线的 谱图 , 对信号强度 、 干扰 、 测试结果 、 曲线线性进行综 合分析 , 选择的测定元素的最佳波长见表 2。 表 2 待测元素分析谱线Table 2 Ana lysis spectra l li n e of deter m i n ed elem en tsCa 396. 84785Na 589. 5925

9、7 Fe 259. 940130Sr 407. 77183 (2 样品待测元素测试光谱图 。图 1图 4分别为 Ca 、 Mg 、 Na 、 Sr 元素的测试光 谱图 。 由图 1图 4可知 , 所选被测元素的分析谱线 均背景平滑 、 干扰少 , 谱线灵敏度较高 , 积分位置居 中 。(3 标准加入法与标准曲线法比较 。从测定试样溶液信号强度值可知 , 试样中 Ca 、 Na 、 Sr 质量分数为 110-6级 ; 而 Fe 含量较低 , 其质 量分数为 110-6110-5。图 1 Ca 元素的测试光谱图F i g . 1 M ea sured spectra elem en t Ca图 2

10、 M g 元素的测试光谱图F i g . 2 M ea sured spectra of ele m en tM g图 3 Na 元素的测试光谱图F i g . 3 M ea sured spectra of elem en t Na图 4 Sr 元素的测试光谱图F i g . 4 M ea sured spectra of ele m en t Sr用超纯水配制标准溶液制作的标准曲线法与标 准加入法比较 , 2者曲线斜率在允许误差范围内相 等 , 证明无基体干扰 , 确定选用标准曲线法测试工业 氯化钡中的杂质 , 测试数据见表 3。表 3 标准曲线法与标准加入法比较表Table 3 Co m

11、 par ison of st andard curve m ethod and st andard add iti on m ethod元 素 Ca Na Fe Sr标准系列各元素质量浓度 (mg/L 0; 1. 00; 2. 00; 4. 000; 4. 00; 8. 00; 16. 000; 0. 05; 0. 10; 0. 200; 5. 00; 10. 00; 20. 00标准曲线法方程 y =28086x +145. 85y =438. 1x +7358. 8y =780. 72x +7. 6007y =34320x +4661. 9标准曲线法方程相关系数 1. 00000. 99

12、850. 99890. 9999标准加入法方程 y =27941x +28095y =451. 21x +17952y =840. 88x +68. 298y = 33991x +48045标准加入法方程相关系数 0. 99990. 99990. 99951. 000043分析与测试 氯 碱 工 业 2010年 (4 方法精密度试验 3。对样品重复测定 10次 , 测得各元素分析相对标 准偏差如下 :Ca, 0. 71%; Na, 0. 81%; Fe, 8. 69%; Sr, 0. 44%。由此可知 , 除铁以外其他分析谱线相对标准偏 差都小于 1%, 完全满足分析精密度的要求 。因样 品中

13、铁元素质量浓度太低 , 在 0. 05mg /L左右 , 接近 检测下限 , 测试结果受干扰较多 , 数据偏差较大 , 但 其相对标准偏差 10%, 满足 I CP 2OES 对一般检测 的相对标准偏差要求 。(5 方法准确度试验 3。加标回收率试验结果见表 4。表 4 加标回收率试验结果Table 4 Test results of recovery of st andard add iti元素 样品含量 /mg/L加标量 /回收率 /Ca 0. 9912. 108 Na 5. 863. 00010. 346112 Fe 0. 0530. 0500. 09788 Sr 4. 7955. 00

14、09. 863101 (6 检测下限 3。绘制标准曲线后 , 用空白溶液连续测定 10次 , 取 3倍标准偏差所对应的浓度作为待测元素所选分 析线的检出限 , 结果如下 :Ca, 0. 02mg/L;Na, 0. 2mg/L;Fe, 0. 01mg/L; Sr, 0. 02mg/L。3 结语通过上述分析可知 , 采用 I CP 2OES 法同时检测 工业氯化钡中杂质锶 、 钙 、 铁 、 , 比国标法操作 简便 , 所需试剂种类较少 , 、 准1. G B /T1617 2002工业氯化钡 :中国标准出版社 , 2003.2任 兰 , 杜 青 , 陈妍妍 . 分光光度法快速测定降水中的 钾 、

15、 钠 、 钙 、 镁 J .化学分析计量 , 2006, 15(5 :61-62. 3刘 珍 , 黄沛成 , 于世林 , 等 . 化验员读本 M.第 3版 . 北京 :化学工业出版社 , 1998.编辑 :费红丽 (上接第 32页 操作人员准备启用 1#合成系统 。但 在开车前的检查中发现 , 1#合成系统主吸收器碳钢 外壳焊缝裂开 。 经分析认为导致开裂的原因是 :停 车后壳体中冷却水结冰 , 致使主吸收器外壳焊缝胀 裂 (当时天气寒冷 , 气温最低 -10 。 维修人员采 取相应措施 , 将冰融化 , 排放干净 , 再焊接外壳 。当 焊条接触外壳打火时 , 发生了爆炸 。3 事故的原因3.

16、 1 系统内混合的易燃 、 易爆气体未置换完全 由于氯化氢合成系统采用过氢操作 , 高纯盐酸 工序 1#合成炉系统停车后 , 虽然进行了抽空处理 , 但抽负压时间不充分 , 系统中有死角 , 且未采用充氮 进行置换 , 造成系统内过量氢气 、 未吸收的氯化氢等 易燃 、 易爆气体未置换干净 。这些未置换干净的气 体与空气混合后 , 浓度达到了爆炸极限 , 为事故埋下 隐患 。3. 2 维修施工安全措施未落实安全监察人员及施工检修人员安全意识不强 、 思想麻痹 , 认为该系统已进行了抽空处理 , 焊接部位 又在吸收器外壳上 , 吸收器外壳内介质为冷却水 , 由 此认为焊接施工不应该 、 也不可能

17、出现安全问题 。 鉴于以上原因 , 施工前就没按动火规定的要求进行 动火分析 , 也未采取将吸收器与 1#合成炉隔断等安 全措施 。 3. 3 易燃 、 易爆气体进入吸收器壳程所用吸收器的结构为石墨块孔式 , 石墨块上打 有纵向孔和横向孔 , 纵孔内介质为氯化氢气体 、 少量 的氢气 、 吸收水和高纯盐酸 , 横孔内介质为冷却水 , 壳程内的冷却水在横孔内通过石墨传热与纵孔内的 介质进行热交换 , 将热量移出吸收器 。该套装置停 车后 , 壳程内的水结冰时 , 体积膨胀 , 造成了严重后 果 :(1 吸收器碳钢外壳胀裂 ;(2 石墨块纵孔和横孔胀裂 、 串通 , 纵孔内残留 的易燃 、 易爆气体串入壳程 。在焊接时 , 系统内的易燃 、