毋彩娥 ， 賈蕾蕾

(多氟多化工股份有限公司，焦作 河南 454191)

0 前言

氟鋁酸鉀又名氟化鋁鉀、鉀冰晶石，由無(wú)水氟化氫和氫氧化鋁反應(yīng)生成氟鋁酸，并在高溫下和氫氧化鉀反應(yīng)得到。有白色氟鋁酸鉀、灰黑色氟鋁酸鉀兩種，主要用于生產(chǎn)鋁鎂澆鑄含硼合金原料，鋁和鋁合金的鉚焊劑，玻璃和陶瓷工業(yè)溶劑和摩擦劑的活性填料等，還可以用于殺蟲(chóng)劑。氟鋁酸鉀中鉀含量分布在27%～33%，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，采用鉀次靈敏線法測(cè)定氟鋁酸鉀中鉀的含量，分析誤差小、分析結(jié)果重復(fù)性高，可以滿足生產(chǎn)需要[1]。

1 試劑和儀器

試劑：高氯酸，GR(ρ=1.76 g/L)；鹽酸，1+1；鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(相當(dāng)于10.00 g/L鉀)。 儀器：鉑皿，高30 mm，直徑75 mm；原子吸收分光光度計(jì)，北京普析TAS-990；鉀空心陰極燈。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 確定鉀標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍及標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度

根據(jù)樣品稱樣量和稀釋倍數(shù)計(jì)算，稱取0.5 g樣品，溶解稀釋250倍，測(cè)試溶液鉀質(zhì)量濃度在0.6g/L左右，落在儀器合適的鉀測(cè)試質(zhì)量濃度0.1～5.0 g/L范圍內(nèi)，選擇0.6 g/L質(zhì)量濃度左右配制兩個(gè)不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線檢測(cè)，曲線實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖1所示[2]。

圖1 不同濃度鉀標(biāo)準(zhǔn)曲線

由圖1可知，這兩組曲線線性都能滿足檢測(cè)要求，但是當(dāng)鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度點(diǎn)在1.0 g/L時(shí)，會(huì)因?yàn)闈舛冗^(guò)高，出現(xiàn)原子化不完全，吸光度偏低，影響曲線相關(guān)性，所以選擇質(zhì)量濃度分別為0、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8 g/L的鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液建立鉀標(biāo)準(zhǔn)曲線，完全能滿足檢測(cè)需要。

2.2 確定樣品稱樣質(zhì)量以及樣品前處理方法

選定鉀工作曲線的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度點(diǎn)后，計(jì)算0.5 g的氟鋁酸鉀樣品中鉀含量為0.15 g，測(cè)試液中鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度為0.6 g/L，標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度為0.6 g/L左右的測(cè)試液落在鉀標(biāo)準(zhǔn)曲線的中間點(diǎn)附近，滿足曲線法的測(cè)試要求，經(jīng)計(jì)算，氟鋁酸鉀樣品前處理：稱0.5 g氟鋁酸鉀樣品，用高氯酸高溫分解為可溶性鉀鹽，用稀鹽酸溶液加入溶解，轉(zhuǎn)移入250 mL容量瓶，定容搖勻待測(cè)。

2.3 測(cè)試條件優(yōu)化

2.3.1不同酸量的影響

分別配制標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度為0.5 g/L和0.6 g/L鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液4份，分別加入鹽酸(1+1)0、1.0、2.0、4.0 mL，在其他條件不變的情況下，分別檢測(cè)其吸光度，數(shù)據(jù)如圖2所示。

圖2 鹽酸加入量對(duì)吸光度的影響

由圖2可以看出，隨著加入鹽酸量的增大，吸光度越來(lái)越高，且趨勢(shì)逐漸明顯，說(shuō)明測(cè)試溶液中酸量對(duì)鉀檢測(cè)的靈敏度影響比較大，此因素直接影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，所以必須保持鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液和測(cè)試液在相同的酸量條件下檢測(cè)，以排除酸量對(duì)分析結(jié)果的影響，同時(shí)試樣在溶解的過(guò)程中也需要加入一定量的酸，綜合以上考慮選擇加入鹽酸量為1%[3]。

2.3.2標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光值范圍的影響

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液最高點(diǎn)吸光值不同，研究其對(duì)曲線相關(guān)性的影響，從而篩選出最佳實(shí)驗(yàn)條件。數(shù)據(jù)如圖3所示。

圖3 標(biāo)準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)

由圖3可以看出，將標(biāo)準(zhǔn)溶液最高點(diǎn)吸光度控制在0.4～0.5時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)性較好，可以更好地滿足檢測(cè)需求，因此將標(biāo)準(zhǔn)溶液最高點(diǎn)吸光度調(diào)整到0.4～0.5。

2.3.3儀器尋峰后穩(wěn)定時(shí)間的影響

采用樣品加標(biāo)回收的方法來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：稱取0.530 0 g氟鋁酸鉀樣品，和樣品處理方法相同，洗入100 mL容量瓶中，過(guò)濾，分取25～100 mL容量瓶中，加入0.75 mL鹽酸(1+1)，定容搖勻，另取25～100 mL容量瓶中加入0.75 mL鹽酸(1+1)和3.00 mL氯化鉀(10 g/L)標(biāo)準(zhǔn)溶液，定容，搖勻，分別于儀器尋峰后不同的穩(wěn)定時(shí)間內(nèi)分析其含量，并計(jì)算加標(biāo)回收率，數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 儀器穩(wěn)定性對(duì)分析結(jié)果的影響

由表1可以看出，剛尋過(guò)峰立即開(kāi)始分析，此時(shí)儀器不夠穩(wěn)定，樣品回收率較差，在尋峰后30～120 min，加標(biāo)回收率在90%～100%，滿足檢測(cè)需要，因此需要在尋峰后儀器穩(wěn)定30 min后進(jìn)行測(cè)樣分析。

2.4 建立氟鋁酸鉀中鉀含量檢測(cè)方法

2.4.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

分別移取0、4.00、5.00、6.00、7.00、8.00 mL鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(10.00 g/L)，于一系列100 mL容量瓶中，分別加入2.00 mL鹽酸(1+1)，稀釋至刻度搖勻，配成0、0.40、0.50、0.60、0.70、0.80 g/L鉀標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2.4.2樣品前處理

稱取0.500 0 g要求的試樣，置于鉑皿中，加4 mL高氯酸，在電熱板上小心加熱至氫氟酸揮發(fā)完，在此過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常搖動(dòng)，使反應(yīng)完全，繼續(xù)升溫，直至高氯酸蒸發(fā)完。再加4 mL高氯酸，蒸發(fā)至干，冷卻后加入5 mL鹽酸溶液(1+1)及20 mL水，在電爐上加熱至完全溶解。冷卻后將溶液定量移入250 mL單刻度容量瓶中，稀釋至刻度并混勻，過(guò)濾，棄去最初的20 mL濾液，其余濾液作為待測(cè)試樣溶液，同時(shí)做空白試驗(yàn)[4]。

2.4.3開(kāi)機(jī)

按原子吸收分光光度計(jì)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)操作步驟，打開(kāi)儀器，鉀波長(zhǎng)設(shè)置404.4 nm尋峰，設(shè)置好各儀器參數(shù)，待儀器穩(wěn)定一段時(shí)間(約30 min)后點(diǎn)火，進(jìn)一級(jí)水沖洗儀器穩(wěn)定一段時(shí)間(5～10 min)。

2.4.4繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線

待儀器沖洗干凈穩(wěn)定后，設(shè)置曲線信息，以水調(diào)零，開(kāi)始從低到高依次測(cè)試鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，每次待吸光度穩(wěn)定后點(diǎn)擊“開(kāi)始”，記錄各標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)應(yīng)的吸光度。以鉀質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(g/L)，對(duì)應(yīng)的吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制鉀標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2.4.5測(cè)試

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)溶液后，進(jìn)一級(jí)水沖洗幾分鐘，用水調(diào)零后，開(kāi)始檢測(cè)空白和待測(cè)試樣溶液。

2.5 計(jì)算

以鉀(K)表示的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)為

式中：c1，查標(biāo)準(zhǔn)曲線后樣品對(duì)應(yīng)的鉀含量，g/L；c0，查標(biāo)準(zhǔn)曲線后空白對(duì)應(yīng)的鉀含量，g/L；m，試樣質(zhì)量，g。

3 確認(rèn)效果

3.1 精密度試驗(yàn)

對(duì)4個(gè)不同樣品進(jìn)行了6次重復(fù)測(cè)試，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。

測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 精密度試驗(yàn)

由表2可見(jiàn)，4個(gè)樣品6次測(cè)試結(jié)果的RSD均小于1%，能滿足檢測(cè)需要。

3.2 人員對(duì)比實(shí)驗(yàn)

分別對(duì)4個(gè)樣品由3位分析員分別進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果如表3所示。

表3 人員對(duì)比

由表3可見(jiàn)，3人對(duì)比最大誤差均小于0.6%，滿足檢測(cè)需要。

3.3 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)

對(duì)4個(gè)樣品進(jìn)行加標(biāo)實(shí)驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 鉀回收率試驗(yàn)

由表4可見(jiàn)，回收率在96.63%～99.73%，符合檢測(cè)要求。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

采用原子吸收次靈敏線測(cè)定氟鋁酸鉀中高含量的鉀，在鉀質(zhì)量濃度為0～0.8 g/L，鉀含量與吸光度呈線性關(guān)系，相關(guān)性較好。此方法測(cè)定的加標(biāo)回收率為96.63%～99.73%。采用本法避免了樣品的多級(jí)稀釋，提高了工作效率和分析準(zhǔn)確性，具有很高的推廣價(jià)值。