李衛(wèi)國，李 妍，韋志明

(廣西化工研究院有限公司，廣西 南寧 530001)

多孔復(fù)合鈣鋁氧化物是采用共沉淀法制備的前驅(qū)物鈣鋁類水滑石，具有穩(wěn)定的水滑石結(jié)構(gòu)，利用它可制成脫氯催化劑。鋁的百分含量影響該催化劑的比表面積和孔容，從而影響到它的催化性能，因此分析其中的鋁含量非常重要。鋁含量的分析方法依其目的和用途多種多樣，應(yīng)用較廣泛的是常規(guī)鋁含量的EDTA容量法[1-2]。微量鋁的測定多采用分析儀器測試法，如測定茶葉中的鋁采用以鉻天青-氯化十六烷基吡啶為顯色體系的紫外-可見分光光度法[3]，蜂蜜中的鋁含量測定采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)法[4]，食品中的鋁含量測定則采用微波等離子體原子發(fā)射光譜法[5]，以萘甲醛席夫堿為熒光劑的熒光分光光度計法則用于測定藥品中的鋁含量[6]。利用原子吸收光譜法可以測定裂解焦油中鋁的含量[7]，以8-羥基喹啉為熒光衍生劑的高效液相色譜熒光檢測器法，可以測定食品中微量的鋁[8]。高效液相色譜法多用于有機化合物的分析測定，用于無機化合物較少。

本文依據(jù)高效液相色譜示差拆光法常用于測定紫外吸收或熒光發(fā)射較弱的有機化合物的優(yōu)點，探索將此法用于無機物鋁的定量分析。實驗結(jié)果表明，高效液相色譜示差拆光法可用于鋁含量的分析，方法較簡單，無需加衍生試劑或抗干擾劑，分析數(shù)據(jù)的準確度和精密度較好，能滿足日常測試要求。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

UltiMate 3000高效液相色譜儀，配RI-101的示差拆光檢測器，N2000數(shù)據(jù)工作站。

十八水合硫酸鋁、氧化鋁、氧化鈣、硫酸(均為分析純)。

1.2 標準溶液的配制

稱取十八水合硫酸鋁7.3455g（準確至0.0002g）于100mL燒杯中，用蒸餾水溶解，定容，得到鋁濃度為5.948g·L-1的標準溶液。稀釋，配成濃度分別為5.948、2.974、0.5948、0.1190、0 g L-1的標準系列溶液。

1.3 樣品制備

將氧化鋁、氧化鈣按一定工藝，制備出不同鈣鋁的物質(zhì)的量比的鈣鋁類水滑石氧化物。測試時，按照鋁在樣品中的含量準確稱量（準確度為±0.0002g），使鋁含量在 0.119～5.948g·L-1濃度范圍內(nèi)。用少許5%鹽酸溶解后，再用37mM硫酸水溶液定容至刻度。若發(fā)生沉淀則靜置，分析時取上層清液進樣。

1.4 測定方法

1.4.1 色譜條件

色 譜 柱：Dionex IonPacTMCS16(5mm×250mm)陽離子分析交換柱，CG16(5mm×50mm) 陽離子保護柱，流動相：37mM硫酸水溶液，流速1.0 mL·min-1，柱溫30℃，進樣量20μL。

1.4.2 進樣分析

按1.3的條件溶解樣品并定容，此時鈣離子會產(chǎn)生硫酸鈣沉淀或少量雜質(zhì)硫酸鎂沉淀。靜置，用過濾器取上層清液進樣分析。測試的色譜圖見圖1。

圖1 分離樣品的色譜圖Fig.1 Chromatogram of samples

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜柱及淋洗液的選擇

本實驗選擇Dionex IonPac CS16色譜柱作為同時測定水溶液中氫、鈣、鎂和三價金屬鋁離子的分離柱。該色譜柱的填料采用乙基乙烯基苯與55%的二乙烯基苯交聯(lián)，屬于親水性的羧酸基團，不受酸性的影響，是高容量、接枝型羧基功能基的弱酸陽離子交換柱，因此使用Dionex IonPacCS16分離柱時，可以采用等度淋洗，一次進樣，同時分離堿金屬、堿土金屬離子和三價金屬離子。

選用離子色譜通用的淋洗液甲基磺酸作為流動相時，鋁離子無法被洗脫；選用硝酸溶液作為流動相時，鋁離子和鈣離子無法分離；選用硫酸溶液作為淋洗液時，鋁離子、鈣離子和少量雜質(zhì)鎂均能完全分離。

2.2 精密度的測定

將1.2中配制的標準系列溶液，按1.4.1的色譜條件進行分析，測試結(jié)果見表1。

表1 方法的線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限Table 1 Linear range, regression equations, correlation coefficient and detection limit

以峰面積A對標準濃度C進行分析，在0.119～5.948g·L-1范圍內(nèi)，各組分的線性關(guān)系均良好，檢出限采用3倍信噪比進行計算。

2.3 準確度的測定及樣品處理

盡管此色譜柱能完全分離樣品中的鈣、鋁及少量雜質(zhì)鎂，但測定鈣鎂的含量時會產(chǎn)生偏差。這是因為以硫酸為流動相時，鈣鎂濃度過高會產(chǎn)生硫酸鈣和硫酸鎂沉淀，故本法不適合于常規(guī)鈣鎂含量的測定。對于鋁，若其濃度過低，待測物的色譜峰太小，會導(dǎo)致計算產(chǎn)生很大誤差，故本法的示差拆光檢測器要求待測離子濃度不能低于0.1g·L-1。

采用加標回收法，分別對鋁含量為5.948g、0.5948、0.1190g·L-1的 3個濃度進行回收實驗，測得回收率為95.4%～108.9%。

3 結(jié)論

用Dionex IonPacTMCS16(5mm×250mm) 陽離子分析交換柱和CG16(5mm×50mm) 陽離子保護柱進行分離，用配備示差拆光檢測器的高效液相色譜儀對鋁進行常規(guī)分析，無需常規(guī)化學(xué)滴定法所需的屏蔽或比色法所需的顯色反應(yīng)，操作簡單，準確度和精密度均能滿足日常分析要求。不足之處在于以強酸作為流動相進行分析測試后，整個色譜儀器系統(tǒng)需要精心維護。