孫國(guó)明

摘 要：將石墨爐原子吸收光譜法用于對(duì)石腦油中微量鉛的直接測(cè)定，可以簡(jiǎn)化測(cè)試過程、提高測(cè)試效率、有效減少系統(tǒng)誤差。選擇硝酸鈀作為基體改性劑，以無水乙醇溶液對(duì)試樣進(jìn)行稀釋后，可以運(yùn)用石墨爐原子吸收光譜法直接進(jìn)樣，實(shí)現(xiàn)石腦油中微量鉛含量的測(cè)定。結(jié)果證明，鉛含量濃度在0～100μg/L，相關(guān)系數(shù)0.999，線性關(guān)系良好，回收率可以達(dá)到94.6%以上。

關(guān)鍵詞：石墨爐原子吸收光譜法 石腦油 微量鉛

中圖分類號(hào)：TE622.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）10（b）-0071-02

在石油化工生產(chǎn)中，石腦油是一種非常關(guān)鍵的原料，也稱化工輕油，可以對(duì)石油中的多種有機(jī)原料進(jìn)行分離，如煤油、汽油、瀝青等?？沙掷m(xù)發(fā)展理念下，要求對(duì)鉛排放進(jìn)行嚴(yán)格控制，需要做好石腦油中鉛含量的準(zhǔn)確測(cè)定，而傳統(tǒng)的測(cè)定方法一般是CF-AAS法，需要將樣品中的烷基鉛化合物轉(zhuǎn)化為水溶性鉛試樣，以稀硝酸萃取后，配合石墨爐原子吸收法測(cè)定，流程繁瑣且誤差較大。對(duì)此，本文提出了利用石墨爐原子吸收光譜法直接測(cè)定石腦油中微量鉛的方法，并對(duì)其有效性進(jìn)行了檢驗(yàn)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

選擇PE AAS600原子吸收光譜儀、自動(dòng)進(jìn)樣器（附帶自動(dòng)稀釋功能）、鉛空心陰極燈、無端蓋石墨管等。試劑主要包括鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000mg/L，以無水乙醇逐級(jí)稀釋為100μg/L）、濃硝酸、無水乙醇溶液、硝酸鈀基體改進(jìn)劑（1000mg/L，以無水乙醇溶液10倍稀釋）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

在實(shí)驗(yàn)前，需要做好儀器的調(diào)試工作，確保相關(guān)參數(shù)正確：光譜通帶寬0.7nm、燈電流10mA、波長(zhǎng)283.3nm，塞曼背景，將氬氣流量控制在250mL/min[1]。

利用自動(dòng)進(jìn)樣器，將鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液依次配置為0、25、50、75、100μg/L的溶液，加入基體改性劑5μL，依照儀器本身的工作條件，提取20μL石腦油樣本，以線性方法計(jì)算，得到相應(yīng)的校正曲線，對(duì)樣品中的微量鉛進(jìn)行含量測(cè)定。具體的試驗(yàn)步驟為：將樣品放入儀器中，打開儀器，進(jìn)入工作站，依照儀器最佳工作條件，將其調(diào)制工作狀態(tài)，打開通風(fēng)系統(tǒng)，對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 溶劑與基體改性劑

在石墨爐原子吸收光譜法中，溶劑的選擇一般為MIBK或者甲苯，可以與有機(jī)溶劑互溶，不過由于這兩種溶劑本身具有一定的毒性，從保證實(shí)驗(yàn)安全的角度，將溶劑更換為無水乙醇，其能夠與甲醇、乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑實(shí)現(xiàn)互溶。

鉛元素本身具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，在灰化環(huán)節(jié)，較高的溫度會(huì)導(dǎo)致鉛元素的揮發(fā)，從而影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。而如果通過降低灰化溫度的方式來減少鉛揮發(fā)，又會(huì)導(dǎo)致灰化不完全，試驗(yàn)中存在大量基體，影響原子化環(huán)節(jié)的鉛含量測(cè)定。對(duì)此，以硝酸鈀來作為基體改性劑，就可以進(jìn)一步將灰化溫度提升到800℃[2]。

2.2 載氣選擇

載氣可以在升溫階段提供保護(hù)，尤其是原子化階段，溫度相對(duì)較高，需要做好保護(hù)氣體的選擇?？晒┻x擇的氣體包括氮?dú)夂蜌鍤獾?，在沒有特殊要求的情況下，氬氣的性能更好，不僅可以帶走已經(jīng)氣化的樣品，也可以為石墨管提供保護(hù)，避免其在高溫環(huán)境下出現(xiàn)氧化。將氬氣流量設(shè)定為0.25L/min，原子化期間需要?dú)鍤饬髁筷P(guān)閉。

2.3 石墨爐升溫程序

石墨爐的升溫程序包括4個(gè)步驟：一是干燥，選擇斜坡升溫方式來避免溶液飛濺問題。考慮到石腦油本身流程范圍相對(duì)較寬，如果溫度提升過快，可能導(dǎo)致樣品的流失，因此增加干燥溫度的升溫步驟，從而提升測(cè)試的穩(wěn)定性；二是灰化，較高的灰化溫度可以保證灰化充分進(jìn)行，減少背景吸收，但是灰化溫度過高又會(huì)導(dǎo)致待測(cè)元素?fù)]發(fā)，影響結(jié)果準(zhǔn)確性。結(jié)合相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，確定灰化溫度為800℃，而不同的停留時(shí)間同樣對(duì)吸光度造成影響，例如，停留時(shí)間為10s時(shí)，吸光度為0.0565；停留時(shí)間為20s時(shí)，吸光度為0.0634，在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)，隨著停留時(shí)間的延長(zhǎng)，吸光度也在不斷增大，而當(dāng)停留時(shí)間上升到30s時(shí)，吸光度為0.0622，有所下降，因此這里確定停留時(shí)間為20s；三是原子化溫度，將原子化溫度確定為2000℃，從峰形最佳的角度，確定原子化時(shí)間為3s；四是清洗，為了徹底清除殘留檢測(cè)物，清洗程序?qū)τ跍囟鹊囊筝^高，這里設(shè)置為2500℃，清洗時(shí)間為3s，氬氣流量同樣設(shè)定為0.2L/min。

2.4 線性關(guān)系

依照儀器設(shè)備的工作條件，進(jìn)行鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定，繪制相應(yīng)的工作曲線，結(jié)合最小二乘法進(jìn)行線性回歸，得到相應(yīng)的回歸方程Y=0.00101+0.00331X，這里X表示鉛質(zhì)量濃度，Y表示鉛吸光度，線性相關(guān)系數(shù)r的值為0.999，表明當(dāng)鉛質(zhì)量濃度在0～100μg/L范圍內(nèi)時(shí)，具備良好的線性關(guān)系。

2.5 精密度

將試樣分成4組，進(jìn)行5次測(cè)定，可以得到如表1的結(jié)果。

依照相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法，將鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液（25μg/L）加入到5份石腦油樣品中，開展回收實(shí)驗(yàn)，樣品回收率如表2所示。

3 結(jié)語(yǔ)

以無水乙醇為溶劑，以石墨爐原子吸收光譜法實(shí)現(xiàn)對(duì)石腦油中鉛含量的直接測(cè)定，對(duì)原本的測(cè)定流程進(jìn)行了簡(jiǎn)化，樣品前處理更加簡(jiǎn)單，使用的溶劑無毒無害，測(cè)定結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確，具備良好的可操作性和實(shí)用性，值得進(jìn)行推廣。

參考文獻(xiàn)

[1] 王建全.應(yīng)用PE-Analyst800石墨爐法測(cè)定石腦油中微量鉛銅[J].精細(xì)石油化工，2010，27（4）：73-76.

[2] 李俊，趙麗麗，遲尚芳，等.石墨爐直接進(jìn)樣原子吸收法測(cè)定石腦油中的砷含量[J].石油化工，2012，41（7）：840-843.endprint