下载文档原格式
收稿日期:2022-08-23;修回日期:2022-09-19作者简介:付江红(1987—),男,四川广安人,工程师,主要从事离子色谱、气相色谱仪器的分析检测研究,E-m ai l :136160457@ 。
文章编号:1674-9146(2022)11-126-04付江红氢氧化锂是最重要的锂化合物之一主要用于冶金电池石油玻璃陶瓷等工业部门[1]氟离子F -氯离子C1-磷酸根离子PO 3-4和硫酸根离子SO 2-4是氢氧化锂的主要阴离子杂质是判定其产品质量的重要指标氟离子的分析方法有离子选择电极法[2]离子色谱法分光光度法等氯离子的分析方法有摩尔法[3]电位滴定法[4]离子色谱法等[5]磷酸根离子的分析方法有滴定法分光光度法离子色谱法[6]硫酸根离子的分析方法有分光光度法离子色谱法原子吸收法[7]I CP 光谱法[8]等其中比较方便快捷且能够一次性分析出氟离子氯离子磷酸根离子和硫酸根离子的只有离子色谱法由于碱性样品对离子色谱仪的色谱柱有危害[9]且样品杂质含量较低不能稀释分析因此需对样品进行预处理成中性才能进样分析目前碱性样品通用的方法为经过阳离子交换树脂进行离子交换将样品溶液变为中性溶液进行分析但是经过阳离子交换树脂预处理样品有样品处理速度慢样品易沾污和阳离子交换树脂需要再生清洗时间过长等缺点本文采用英蓝基体中和技术进行样品预处理英蓝基体中和技术是M et r ohm 瑞士万通专有的一种在线预处理技术该技术可以实现样品的全自动预处理然后直接进入离子色谱仪进行分析英蓝基体中和样品预处理技术的核心组件是SPM 它是由3根填充有阳离子交换树脂的小柱组成第一根小柱在进行样品预处理时第二根小柱会自动进行树脂活化过程同时第三根小柱会自动进行冲洗去除残留的活化剂从而使得每个样品都能够通过一根经过活化且清洗过的小柱进行基体中和预处理在进行强碱性样品分析时采用硝酸作为活化剂从而使得样品中的阳离子在SPM 上被氢离子H +取代完成样品中和通过选择氢氧化钠作为活化剂还可以实现强酸性样品的全自动在线中和其原理是样品中的H +在SPM 上被钠离子取代从而实现样品中和因此本文采用英蓝基体中和技术进行样品预处理可以在线直接进样分析测定氢氧化锂溶液中氟离子氯离子磷酸根离子和硫酸根离子1实验部分1.1仪器与试剂万通940型离子色谱仪配淋洗液自动发生装置配有抑制柱和电导检测器超纯水机X S205型电子天平氟离子氯离子磷酸根离子和硫酸根离子单离子标准溶液1000m g L -1介质为水氟离子氯离子磷酸根离子和硫酸根离子混合标准溶液分别移取氯离子标准溶液和硫酸根离子标准溶液3.00m L 氟离子标准溶液4.00m L 磷酸根离子标准溶液5.00m L 混合于100m L 容量瓶中用水定容配制为氯离子和硫酸根离子的质量浓度为30m g L -1氟离子的质量浓度为40m g L -1磷酸根离子的质量浓度为50m g L -1的混合标准溶液1.2仪器工作条件离子色谱仪配备M et r osep A Supp5阴离子交换柱和M et r osep R P2G uar d/3.5l保护柱淋洗液为碳酸钠和碳酸氢钠溶液由淋洗液自动发生装置产生流量为1.0m L m i n -1柱温为35进样量为20L 1.3实验方法采用50m L 玻璃烧杯称样快速称取氢氧化锂样品0.5000g 左右精确至小数点后四位然后加入一定量高纯水溶解待样品完全溶解后转移至25m L 容量瓶中用水定容准备5个100m L 容量瓶在第一个第二个第三个第四个第五个容量瓶中分别加入配制好的氟离子氯离子磷酸根离子和硫酸根离子混合标准溶液0.00m L 空白对照组 1.00m L 2.00m L 4.00m L 8.00m L 用水定容按仪器工作条件进行测定2结果与讨论2.1预处理方法本文采用英蓝基体中和技术进行样品预处理该技术可以实现样品的全自动预处理只需将样品配制成溶液后就可直接进入离子色谱仪进行分析不需再用人工进行样品预处理有英蓝基体中和技术进行样品预处理色谱图和无英蓝基体中和技术进行样品预处理色谱图分别见图1和图22.2标准曲线的绘制配制4个不同质量浓度的含氟离子氯离子磷酸根离子硫酸根离子的标准溶液以峰面积A 对质量浓度C /做标准曲线得到各离子的线性回归方程见表1表1各离子的线性回归方程离子线性回归方程相关系数r曲线范围/m g 窑L -1F -A =-0.0583510+0.0242626Q 0.99950.40~3.20C1-A =-0.0217980+0.0140106Q 0.99990.30~2.40PO 3-4A =-0.0372224+4.0985900Q 0.99930.50~4.00SO 2-4A =-4.7489400+8.9170700Q0.99990.30~2.40图1无英蓝基体中和技术进行样品预处理色谱图t /m i n24.22.20.18.16.14.12.10.图2有英蓝基体中和技术进行样品预处理色谱图t /m i n38.36.34.32.30.28.26.24.22.20.18.16.14.2.3精密度实验在上述条件下对同一样品溶液进行6次平行测定计算其精密度结果见第128页表2由表2可知各离子的相对标准偏差均小于2.0表明其重复性良好2.4加标回收率实验按实验方法进行加标回收率实验计算加标回收率结果见第128页表3由表3可知氟离子的加标回收率在95.0~105.0之间氯离子的加标回收率在94.0~105.0之间磷酸根离子的加标回收率在94.0~105. 0之间硫酸根离子的加标回收率在92.0~104.0之间2.5方法检出限以基于样品空白按实验方法进行重复性测定以基于样品空白测定值标准偏差的10倍相对应的质量浓度作为方法检出限也称为方法的检测下限[10]结果见表4由表4可以得出氟离子氯离子磷酸根离子和硫酸根离子方法的检测下限分别为0.031m g L-1 0.037m g L-10.029m g L-10.024m g L-12.6样品分析测定选取同样的氢氧化锂产品按英蓝基体中和技术进行样品预处理方法和经过阳离子交换树脂预处理样品的离子色谱法方法对氟离子氯离子磷酸根离子和硫酸根离子进行样品分析测定样品分析测定结果见表5从表5可知英蓝基体中和法和传统的阳离子交换树脂预处理法的实验样品分析测定结果相吻合验证了方法的可靠性3结论采用英蓝基体中和离子色谱法可直接测定氢氧化锂中微量氟离子氯离子磷酸根离子和硫酸根离子具有简便快捷测量结果精密度良好样品不易沾污等优点该方法氟离子氯离子磷酸根离子和硫酸根离子的精密度都优于2%加标回收率在92%~105%之间氟离子氯离子磷酸根离子和硫酸根离子方法的检测下限分别为0.031m g L-1 0.037m g L-10.029m g L-10.024m g L-1参考文献:[1]刘琢艺,冯伟伟.刘伟,等.离子色谱法测定氢氧化锂中F-、C l-、SO2-4[J].盐科学与化工,2017,46(9):8-9.[2]国家环境保护总局.水质氟化物的测定离子选择电极法:G B/T7484-1987[S].北京:中国标准出版社,1987.[3]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.工业循环冷却水和锅炉用水中氯离子的测定:G B/T15453-2008[S].北京:中国标准出版社,2008. [4]佟琦,高丽华.摩尔法与自动电位滴定法测定水中氯离子含量比较[J].工业废水处理,2008(11):69-71.[5]康伟学,赖心.离子选择电极法测定镀铬液中氯的研究[J].冶金标准化与质量,2007(2):107-108.[6]李良,王晴,江勇,等.离子色谱法同时测定奶粉中亚硝酸根、硝酸根、氯离子和磷酸根[J].理化检验-化学分册,2007,43(10):835-837.[7]刘负平,程祥圣,葛建平.石墨炉原子吸收光谱法间接测定海水中微量硫酸根[J].光谱实验室,2006,23(4):801-802. [8]施秀华.I C P-O ES法检测碳酸锂中硫酸根含量方法探方法离子测定结果平均值标准偏差英蓝基体中和法F-0.670.640.660.660.650.670.660.012C1-0.720.760.730.710.750.720.730.019PO3-41.08 1.03 1.03 1.05 1.05 1.05 1.050.018SO2-41.25 1.23 1.28 1.27 1.22 1.26 1.250.023阳离子交换树脂预处理法F-0.670.620.630.640.680.620.640.016C1-0.770.760.760.780.810.740.770.024PO3-41.08 1.06 1.06 1.05 1.07 1.12 1.070.025SO2-41.27 1.32 1.25 1.28 1.26 1.24 1.270.028(m g·L-1)表5不同预处理方法所得样品分析测定结果离子检测值/m g·L-1平均值标准偏差δ相对标准偏差/% 123456F- 1.421.38 1.43 1.421.411.39 1.410.0194 1.4 C1-0.550.540.550.530.550.540.540.0082 1.5 PO3-41.751.72 1.70 1.731.721.74 1.730.0175 1.0SO2-40.460.460.450.460.460.470.460.0063 1.4表2精密度实验结果(n=6)离子加标前测定值/m g·L-1加标量/m g·L-1加标后测定值/m g·L-1加标回收率/%F-0.300.200.4995.0 0.840.50 1.3296.0 0.84 1.00 1.86102.0 2.36 2.00 4.3298.0 7.82 2.009.91105.0C1-0.260.200.47105.0 0.640.50 1.1194.0 0.64 1.00 1.66102.0 2.24 2.00 4.2098.0 4.52 4.008.58102.0PO3-40.360.200.57105.00.760.50 1.2394.01.32 1.002.35103.0 3.534.007.58101.05.86 4.009.7297.0SO2-40.280.500.7492.00.620.50 1.14104.01.5 1.002.0297.02.10 2.00 4.0497.0 4.82 4.008.86101.0表3加标回收率实验结果离子检测值F-0.0390.0450.0430.0440.0420.0450.00430.00310.031 0.0490.0450.0410.0380.0460.043Cl-0.0560.0550.0580.0610.0540.0610.05800.00370.037 0.0530.0550.0620.0620.0550.063PO3-40.0620.0640.0650.0680.0710.0640.06500.00290.029 0.0610.0620.0680.0650.0650.061SO2-40.0460.0480.0510.0460.0450.0520.04800.00240.024 0.0450.0480.0470.0490.0470.051平均值标准偏差δ检测下限10δ(m g·L-1)表4方法的检测下限D et erm i nat i on oft he Fl uori ne ,C hl ori ne ,Phosphat e and Sul f at ei n L i t hi um H ydroxi de Sol ut i on ofInl i ne O nl i ne Ion C hrom at ographyFU Ji ang-hong(C N N C Ji anzhong N ucl ear Fuel C o.,L t d,Y i bi n 644600C hi na)A bs t ract :A dopt i ng t he Sw i ss M et r ohmi nl i ne m at r i x neut r al i zat i on s am pl e onl i ne pr et r eat m ent t echnol ogy,t he l i t hi umhydr oxi de sol ut i on w i t h 2%m as s f r act i on can be di r ect l y t r eat ed w i t h t he sol ut i on w i t h pH r angi ng f r om 5t o 7,and t hen t he f l uor i ne i on,chl or i ne i on,phos phat e i on and s ul f at e i on i n l i t hi um hydr oxi de al kal i ne s ol ut i on can be t es t ed and det er m i ned di r ect l y w i t h t he i on chr om at ogr aphy.I n t hi s m et hod,t he r el at i ve st andar d devi at i ons of f l uor i ne i on,chl or i ne i on,phos phat e i on and s ul f at e i on ar e bet t er and l es s t han 2%,t he r ecover y r at es of s t andar d addi t i on ar e m or e t han 90%,and t he cor r es pondi ng det ect i on l ow er l i m i t ar e 0.031m g ·L -1,0.037m g ·L -1,0.029m g ·L -1,and 0.024m g ·L -1r espect i vel y.K ey w ords :i nl i ne m at r i x neut r al i zat i on;i on chr om at ogr aphy;f l uor i ne;chl or i ne;phos phat e;s ul f at e 讨[J ].河南化工,2015,32(11):58-59.[9]丁玉明,田松柏.离子色谱原理与应用[M ].北京:清华大学出版社,2001:274.[10]蒋子刚,顾雪梅.分析测试中的数理统计与质量保证[M ].上海:华东化工学院出版社,1991.(责任编辑邸开宇)A nal ysi s ofM echani calC haract eri st i cs ofM at eri alPart i cl e G roupi n V ert i calC onveyi ng T roughJI A N G X i n-j un 1,SH E N C e 2(1.N at i onal E nergy G roup T ai zhou Pow er G enerat i on C o.,L t d,T ai zhou 225327C hi na;2.H angzhou H uaxi n E l ect rom echani cal E ngi neeri ng C o.,L t d,H angzhou 310000C hi na)A bs t ract :I n or der t o s ol ve t he pr obl em t hat i t i s di f f i cul t t o pr edi ct t he conveyi ng per f or m ance of ver t i cal s pi r al conveyor t r ough,t he m ot i on m echani sm of m at er i al par t i cl es i n t he conveyor t r ough i s anal yzed by us i ng dynam i cs t heor y.G r as p t he m echani cal char act er i s t i cs of m at er i al par t i cl e gr oup ar e gr as ped by anal yzi ng t he m at er i al conveyi ng pr oces s .O n t he basi s of gr as pi ng t he m ovem ent char act er i s t i c par am et er s of m at er i al par t i cl e gr oup,exper i m ent s ar e des i gned t o ver i f y t he i nf l uence of m at er i al t ype,s pi r al s haf t s peed and ot her f act or s on equi pm ent pr oduct i vi t y.The exper i m ent al r es ul t s s how t hat t he r at i o of t he r ot at i ng s peed of t he s pi r al s haf t t o t he r ot at i ng s peed of t he f eedi ng head(r ot at i ng s peed r at i o)i s adj ust ed accor di ng t ot he m at er i al t ype.W hen t he r ot at i ng s peed r at i o r eaches 3~4,t he pr oduct i vi t y of t he equi pm ent i s t he hi ghes t .Ther ef or e,t he t r ans por t at i on per f or m ance of ver t i cal s pi r al conveyor t r ough can be opt i m i zed by adj us t i ng t he char act er i s t i c par am et er s i n com bi nat i on w i t h t he m echani cal pr oper t i es of par t i cl e gr oups.K ey w ords :ver t i cal spi r al conveyi ng t r ough;m at er i al par t i cl e gr oup;m echani cal char act er i s t i c(上接第125页)。
