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離子色譜法測定甲醇和噻吩中硫、氯含量

作者:宋檢 時間:2022-10-18 來源:互聯網

有機化工產品的生產原料中硫、氯雜質含量過高可引發化工生產用催化劑中毒甚至失活[1–4],若采用濃硫酸干燥、洗滌,則產品不穩定,容易分解[5–7]。


目前,有機化工產品中硫、氯的檢測多采用比濁法和燃燒–微庫侖法[8–9],這兩種方法均存在不足:比色法只能得到含量范圍,無法給出確切的含量數值;燃燒–微庫侖法只能檢測樣品中有機態硫的含量,無機態硫則無法檢測。針對以上情況,結合生產需要,筆者對比濁法進行改進,以工業常用的甲醇和噻吩為例,將其灼燒使得有機態硫和氯轉化為無機態硫酸根和氯離子,采用離子色譜儀檢測,得到較好的檢測結果。


1實驗部分

1.1主要儀器與試劑

1.2色譜條件

色譜柱:SH–AC–1型陰離子交換分離柱(200mm×4.6mm,青島盛瀚色譜技術有限公司);淋洗液:7.2mmol/LNa2CO3–1.7mmol/LNaHCO3溶液,流速為1.5mL/min;進樣體積:1mL。

1.3實驗方法

準確稱取約2.0g試樣(精確至0.0002g),置于30mL瓷坩堝中,在電爐上炭化,然后放入高溫電爐中,在(700±25)℃灼燒0.5h,取出,冷卻至室溫,用蒸餾水洗滌坩堝并轉移至200mL容量瓶中定容,采用離子色譜儀檢測其中SO42–,Cl–濃度,*終結果以硫、氯表示樣品中硫、氯含量。

2結果與討論

2.1淋洗液的濃度與流速

淋洗液濃度、流速是影響檢測結果準確性和分析效率的重要因素。淋洗液組成依據SH–AC–1型陰離子交換分離柱性質,結合文獻[10–12]及生產廠家推薦,選用Na2CO3,NaHCO3混合溶液,并選擇了淋洗液濃度和流速的實驗范圍。

控制淋洗液流速為1.5mL/min,改變淋洗液濃度,對SO42–,Cl–標準溶液(SO42–,Cl–濃度均為1.00mg/kg)檢測所需分析時間及實測值結果見表1。由表1可知,在淋洗液流速為1.5mL/min時,單因素增大淋洗液濃度可縮短SO42–,Cl–的保留時間,提高分析效率,但淋洗液濃度過大會降低分析靈敏度,綜合考慮選擇淋洗液濃度為7.2mmol/LNa2CO3–1.7mmol/LNaHCO3。

控制淋洗液濃度為7.2mmol/LNa2CO3–1.7mmol/LNaHCO3,淋洗液流速分別選擇1.0,1.5,2.0mL/min,試驗發現,增大淋洗液流速可縮短分析時間,但導致可檢測的SO42–,Cl–,NO3–,NO2–等離子分離度降低,流速為2.0mL/min時,SO42–和NO3–無法完全分離,綜合考慮選擇流速為1.5mL/min。

2.2離子色譜圖

圖1、圖2分別是在1.2色譜條件下所得甲醇、噻吩樣品中硫、氯的離子色譜圖。

由圖1、圖2可知,在1.2色譜條件下可實現甲醇、噻吩中SO42–和Cl–的有效分離,并可同時檢測樣品中可能含有的NO3–,NO2–等離子。

2.3測量精密度

準確稱取一定質量的甲醇和噻吩,按照1.3實驗方法制備樣品溶液,采用離子色譜法重復檢測6次,分析結果見表2和表3。由表2和表3可知,甲醇中硫、氯平均含量分別為2.51,15.41mg/kg,測定結果的相對標準偏差分別為1.26%,1.04%;噻吩中硫、氯平均含量分別為30.74,9.82mg/kg,測定結果的相對標準偏差分別為1.06%,1.19%,表明該方法測量精密度良好。

2.4加標回收試驗

分別準確移取甲醇和噻吩樣品溶液20mL,各取6份,依次加入不同體積的1.00×10–4g/LNa2SO4(以S計)和NaCl(以Cl計)標準溶液,于200mL容量瓶中定容,按照1.3方法檢測,檢測結果見表4、表5。由表4、表5可知,甲醇和噻吩中硫、氯含量加標回收率為99.2%~101.2%,表明本方法準確度較高。

3結語

離子色譜法檢測甲醇、噻吩中硫、氯含量,操作簡便,準確度高,重復性好,實用性較強。

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