(新疆天業(yè)(集團)有限公司,石河子市,832000) 陳建敏
當一束具有連續(xù)波長的光通過一種物質時,光束中的某些成分便會有所減弱,當經(jīng)過物質被吸收的光束由光譜儀展成光譜時,就得到該物質的吸收光譜。幾乎所有物質都有其獨特的吸收光譜。原子吸收光譜法(Atomic Absorption Spectrometry)是基于從光源發(fā)射的待測元素的特征輻射通過樣品蒸氣時,被蒸氣中待測元素的基態(tài)原子所吸收,根據(jù)輻射強度的減弱程度以求得樣品中待測元素的含量。原子吸收分析就是利用基態(tài)原子對特征輻射的吸收程度,常使用最強吸收線作為分析線。原子吸收光譜儀經(jīng)過半個世紀的發(fā)展已成為微量和痕量元素分析的重要常規(guī)設備,原子吸收具有方法簡單,操作方便,結果穩(wěn)定可靠和分析成本低的優(yōu)點,在理化檢驗實驗室中普及率很高。
本方法適用于以離子交換膜法(IT)生產(chǎn)的氫氧化鈉產(chǎn)品。
引用文件GB/T 209-2006《工業(yè)用氫氧化鈉》、GB/T 4348.1-2013《工業(yè)用氫氧化鈉 氫氧化鈉和碳酸鈉含量的測定》、GB/T 11212-2013《化纖用氫氧化鈉試驗方法》中鈣含量、銅含量的測定方法比較復雜,本操作規(guī)程采用原子吸收光譜儀-火焰原子吸收法進行測定。
固體(包括片狀、粒狀)氫氧化鈉主體為白色,有光澤,允許微帶顏色。液體氫氧化鈉為稠狀液體。
空心陰極燈為直流供電,當在正負電極上施加適當電壓(一般為300~500伏)時,在正負電極之間便開始放電,這時,電子從陰極內壁射出,經(jīng)電場加速后向陽極運動。電子在由陰極射向陽極過程中與載氣(惰性氣體)原子碰撞使其電離成為陽離子,帶正電荷的惰性氣體離子在電場加速下,以很快的速度轟擊陰極表面,使陰極內壁的待測元素的原子濺射出來,與其它粒子相互碰撞而被激發(fā),處于激發(fā)態(tài)的原子很不穩(wěn)定,大多會自動回到基態(tài),同時釋放能量,發(fā)出共振發(fā)射線。
氫氧化鈉(NaOH,俗名火堿、燒堿。)常溫下是一種白色晶體,一般為片狀或顆粒形態(tài),具有強腐蝕性。易溶于水,溶解時放出大量的熱,其水溶液呈強堿性有澀味、有滑膩感;另有潮解性,易吸取空氣中的水蒸氣。
檢驗流程中的影響因素有:樣品本身因素(片狀大?。?;取樣量;終濃縮溫度;下料口溫度;檢測室溫度;樣品稱量時的溫度;溶解冷卻時間;滴定時樣品溫度。
取樣量必須嚴格按照標準執(zhí)行,根據(jù)片狀大小的不同增加人為搖動次數(shù);檢測室溫度、樣品稱量溫度、樣品滴定溫度控制在20~22℃(見表1);稱樣應勻速,避免樣品長期暴露在空氣中;除二氧化碳水使用期限為24h;夏季溫度變化隨時進行溫度跟蹤測試。
表1 分析過程最佳溫度及時間
表2 加入標準溶液的體積與含量對應關系
本方法所用水為GB/T 6682-2008規(guī)定的一級水或者更高級別的水。硝酸或者鹽酸溶液:吸取4ml硝酸或者鹽酸溶于100mL水中。加入試樣中比例為:1:10,硝酸或者鹽酸為優(yōu)級純的酸。鈣標準溶液:1 000μg/mL,利用吸量管或者移液槍準確移取1mL鈣標準溶液于100mL容量瓶中,稀釋定容搖勻。銅標準溶液:1 000μg/mL,利用吸量管或者移液槍準確移取1mL銅標準溶液于100mL容量瓶中,稀釋定容搖勻。
儀器和設備:電子天平(精度0.01g);鈣空心陰極燈、銅空心陰極燈;原子吸收光譜儀(儀器型號:AA800)。
電源需主機功率1KW;數(shù)據(jù)處理(計算機、打印機)500W;石墨爐塞曼效應磁場功率7KW,非塞曼效應磁場5KW;電源供應要平穩(wěn),無瞬間脈沖,并保持在220V±10%AC,50±0.3%HZ;要求輸入為三相電源,其中一相用于主機、計算機等,一相用于石墨爐,另一相用于其他設備;要有一地線,接地電阻小于5Ω。
1.7.1 標準溶液的制備
按照表2中標準溶液加入量,分別向五個100mL的容量瓶中加入3.4或者3.6的標準溶液,然后在每個容量瓶中分別加入10mL 4%的硝酸或者鹽酸溶液,稀釋至刻度,搖勻。
1.7.2 標準溶液的測定
用硝酸將試樣中和并過量,采用原子吸收光譜儀的火焰方法,在空氣-乙炔火焰上,使用鈣、銅空心陰極燈,分別在波長為422.7nm和324.8nm測定其吸光度。
1.7.3 標準曲線的繪制
分別以鈣含量(mg)、銅含量(mg)為橫坐標,與其對應的吸光度為縱坐標繪制標準曲線。
1.7.4 試樣溶液的制備
稱取約5.00g固體或液體試樣,精確至0.01g,加水溶解后,小心緩慢的移入500mL的容量瓶中,冷卻到室溫后稀釋至刻度,搖勻。再移取1mL該溶液于100mL容量瓶中,加入10mL4%的硝酸或者鹽酸溶液,用水稀釋至刻度,搖勻備用。
1.7.5 測定
根據(jù)鈣和銅的工作曲線,分別在波長422.7nm和324.8nm測定樣品溶液的吸光度,同時以一級水或者更高級別的水調整校正空白和零點,測定出結果。
鈣或銅含量的質量分數(shù)以ω計,數(shù)值以%表示,按下式計算:
式中:C機測值——試樣溶液的測定值;
m——試樣的質量,單位(g);
表3 化學分析結果與原子吸收分析結果
化學分析結果與原子吸收分析結果對比見表3,化學分析檢測不出離子膜產(chǎn)品中鈣和銅具體的數(shù)值,只能≤對應的檢出限,原子吸收法分析出離子膜產(chǎn)品中鈣和銅的結果精確數(shù)值,以實現(xiàn)快速分析的目的。
取平行測定結果的算術平均值為測定結果。在運算過程中保留所有有效數(shù)字,報出結果取與指標值對應的有效數(shù)字。
通過試驗,采用原子吸收的結果與化學分析的誤差在國標要求范圍內。此方法精密度高,分析速度快,而且大大減少了勞動力,極大的提高了分析工作效率。