賈靜 鞠云忠 齊麗萍 任紅衛(wèi) 邵艷玲 齊堯凱 楊虎

摘 ? 要：工業(yè)級和食品級氫氧化鈉的雜質含量不僅直接決定著氫氧化鈉產品本身的品質，還影響著氫氧化鈉參與的其他過程，準確測定氫氧化鈉中雜質含量，對氯堿生產和實際使用都具有重要意義。通過分析氫氧化鈉雜質檢測標準現(xiàn)狀，提出了多種雜質同步測定的ICP、IC分析方法，旨在為一般實驗室特別是氯堿企業(yè)開展質量評定提供更多可參考依據。

關鍵詞：氫氧化鈉 ?雜質含量 ?ICP ?IC

中圖分類號：O659 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）01（a）-0071-03

氫氧化鈉作為最常見的化工原料之一，在國民經濟中用途廣泛。根據質量指標和產品用途，分為工業(yè)級氫氧化鈉和食品級氫氧化鈉。生產氫氧化鈉一般采用離子膜電解工藝，產品品質較高，雜質含量很低，但生產中仍不可避免地發(fā)生副反應，如生成氯酸鈉。氯酸鈉具有氧化性，會腐蝕生產裝置，其含量高低還可衡量離子滲透膜質量，判定工業(yè)電解流程中是否出現(xiàn)故障[1]。食品級氫氧化鈉因用于食品行業(yè)，雜質含量的控制要求更為嚴格，如用于除去大豆油制作過程中的脂肪酸時，如果雜質含量高，則增加產品中的附加成分，影響產品品質。因此，準確測定氫氧化鈉產品中雜質含量，對氯堿生產和實際使用都具有重要的意義。

1 ?氫氧化鈉中雜質含量檢測標準概述

食品級氫氧化鈉的執(zhí)行標準是GB 1886.20-2016，對Na2CO3、As、重金屬（Pb）、不溶物及有機雜質、Hg做出了明確要求。工業(yè)級氫氧化鈉因用途等不同，分為工業(yè)用、化纖用、高純等多個類型。其中，工業(yè)用和高純氫氧化鈉最為常見且使用最多，并以高純氫氧化鈉要求的雜質種類最多，包含Na2CO3、NaCl、NaClO3、Al2O3等8種雜質[2]。因此，表1中工業(yè)級氫氧化鈉雜質的檢測以高純氫氧化鈉為參照進行概述。

2 ?現(xiàn)行氫氧化鈉中雜質含量檢測方法特點

氫氧化鈉產品中Na2CO3含量采用滴定分析法，具有操作簡便、快速、預處理簡單的特點。工業(yè)級氫氧化鈉中Na2SO4、食品級氫氧化鈉中重金屬（Pb）、不溶物及有機雜質采用比濁、目視等方法，測定過程簡單，但除硫酸鋇重量法以外，其余方法只能測得雜質含量的大概區(qū)間，無法得到準確值。NaCl、NaClO3、Al2O3、Fe2O3、SiO2、As采用分光光度法測定，所用設備易得，但需用到調節(jié)劑、顯色劑、還原劑等多種試劑。以SiO2 [3]為例，需用硼酸、二水鉬酸鈉、磺酸或抗壞血酸等11種試劑，抗壞血酸、二水鉬酸鈉的有效期一周，磺酸有效期2～3周，其余試劑的使用期不超過2～3月。這些試劑每次測定僅用幾毫升，為減小稱量誤差，不能用多少配多少，試劑過期造成材料浪費。而且試劑配制到測定步驟耗費很長時間和很多人力。CaO、Hg、As分別采用火焰原子吸收、原子熒光和冷原子吸收法測定，2019年11月實施的GB/T 209-2018，增加了電位滴定法測定氯化鈉含量，這些方法選擇性強，精密度高，不足之處在于，需要配置不同的儀器設備來檢測不同的雜質含量。

綜合現(xiàn)行氫氧化鈉中雜質含量檢測方法來看，分光光度法等經典分析方法針對不同雜質，分別進行純手工操作或結合小型儀器測定，試劑配制和檢測過程繁瑣，易受實驗條件、分析人員因素的干擾，并且所用硫氰酸汞等試劑對人體及環(huán)境有毒害性。檢測全部雜質含量，需要配備分光光度計、火焰原子吸收、原子熒光光度計等多臺設備，設備成本在一定程度上限制中小型企業(yè)的自檢能力。

3 ?氫氧化鈉中雜質含量分析方法研究

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（Inductively coupled plasma atomic emission spectrometry ，ICP）是以等離子體為激發(fā)光源的原子發(fā)射光譜分析方法，已有文獻報道的分析元素可達78個，即除He、Ne、Ar、Xe惰性氣體外，自然界存在的所有元素，都已有用電感耦合等離子發(fā)射光譜法測定的報告[4]。ICP法的最大優(yōu)點是可以同時測定多種元素。離子色譜法（Ion Chromatography， IC）在陰離子分析領域是一種成熟的技術[5]，可測水相中的鹵素陰離子和SO42-、NO3-、PO43-等無機陰離子，是同時測定多種陰離子的理想方法。

氫氧化鈉的雜質中有4種無機鹽雜質（Na2CO3、NaCl、NaClO3和Na2SO4），其余基本是金屬及氧化物雜質（Fe2O3、Al2O3、SiO2、CaO、As、Pb、Hg）。根據雜質本身的特性及ICP和IC的檢測特點，嘗試采用IC法檢測無機鹽類雜質，采用ICP法測定金屬及氧化物類雜質。

4 ?ICP、IC法測定氫氧化鈉中雜質含量的方法研究

4.1 分析條件

電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀，發(fā)射波長：Fe-167.019nm、Al-167.019nm、Si-251.611nm、Ca-396.847nm、As-188.980nm、Pb-220.353nm、Hg-184.887nm，入射功率1.20kW，等離子氣流量15.0L/min，輔助氣流量1.5L/min，霧化器流量（N）0.75L/min，泵速15rpm。

離子色譜儀，陰離子分析柱SH-AC-4（250mm×4.6mm），柱溫25℃，淋洗液2.0mM Na2CO3/10.0mM NaHCO3，流速1.5mL/min，進樣體積200μL。

4.2 線性范圍、重復性、檢出限及定量限

在選定的分析條件下，將不同濃度系列的混合標準溶液進樣分析，以濃度為橫坐標，儀器響應值為縱坐標，繪制標準曲線。結果如表2所示，待測雜質在不同的濃度范圍內，均呈現(xiàn)良好線性關系，可滿足現(xiàn)代分析方法的要求。

對樣品溶液連續(xù)進樣測定，計算標準差和相對標準偏差。根據GB/T 33260.2-2018[6]，計算ICP、IC法測定各種雜質含量的檢出限（LOD）和定量限（LQD），結果見表3。ICP、IC方法的重復性較好，檢出限能滿足現(xiàn)行標準要求。

4.3 實際樣品應用

分別采用ICP、IC方法和國標法測定工業(yè)級氫氧化鈉（S1）和食品級氫氧化鈉（Y1）中雜質含量，并進行加標試驗。實驗結果（表3）表明，ICP、IC方法與國標方法測定結果相近，加標回收率滿意，表明ICP、IC方法測定氫氧化鈉中雜質含量具有良好的可行性。

5 ?結語

ICP、IC方法測定氫氧化鈉產品中雜質含量無需顯色等復雜、繁瑣的前處理過程，而且一次樣品處理，即可實現(xiàn)多種雜質同步定性和定量分析。與現(xiàn)行檢測方法標準相比，能有效縮短分析測試的整體時間，提高分析效率，而且樣品處理簡單，無需還原劑、顯色劑等多種化學試劑，既有效降低檢驗成本投入，又能夠有效降低硫氰酸汞等試劑對人體及環(huán)境有毒害性減少了試劑消耗，具有良好的應用前景。

參考文獻

[1] 潘宇婷，李霞，李金枝，等.工業(yè)用氫氧化鈉中氯酸鈉含量測定方法的探討[J].中國氯堿，2017（3）：30-33.

[2] GB/T 11199-2006 高純氫氧化鈉[S].

[3] GB/T 11213.4-2006，化纖用氫氧化鈉硅含量的測定 還原鉬酸鹽分光光度法[S].

[4] 楊開放.電感耦合等離子發(fā)射光譜法測定水中常規(guī)金屬元素[J].污染防治技術，2014，27（6）：47-49.

[5] 楊蕾，侯英，王保興，等.梯度淋洗/離子色譜法對煙草及煙草制品中7種無機陰離子的快速測定[J].分析測試學報，2010，29（2）：165-170.

[6] GB/T 33260.2-2018 檢出能力 第2部分：線性校準情形檢出限的確定方法[S].