微波消解原子吸收光谱法测定催化剂中的氯化汞含量

◇科技论坛◇　科技目向导　２０１３年１５期　微波消解原子吸收光谱法测定催化剂中的氯化汞含量　许晓庆陈万银　（天业集团天辰化工公司电氯分厂【摘石河子８３２０００）　要】利用微波消解仪对氯化汞催化剂进行消解处理，利用原子吸收光谱对消解后的氯化汞催化剂进行汞含量检测，结果表明，检测结　果准确，科学而且方便。　【关键词】原子吸收光谱；汞催化剂；微波消解　Ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｍｅｒｃｕｒｙ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　ＰＶＣ　ｗｉｔｈ　Ａｔｏｍｉｃ　Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ　【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｍｅｒｃｕｒｙ　ｃａｔａｌｙｓｔ　ｉｓ　ｐｒｅ—ｔｒｅａｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｍｅｒｃｕｒｙ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　ｃａｔａｌｙｓｔ　ｉｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｗｉｔｈ　ａｔｏｍｉｃ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｅｘａｃｔ，ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　ａｎｄ　ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ．　【Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ］Ａｔｏｍｉｃ　ａｂｓｏｐｔｒｉｏｎ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ；Ｍｅｒｃｕｒｙ　ｃａｔａｌｙｓｔ；Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ　电石法ＰＶＣ行业采用氯化汞负载在活性炭上作为氯乙烯单体合　成所用催化剂．催化剂中的氯化汞含量对催化剂性能影响非常大．是　催化剂最重要的指标　科学有效且方便地检测催化剂中的汞含量对催　化剂性能检测十分重要。本文采用微波消解对样品进行化处理，　然后采用原子吸收光谱仪对其中汞含量进行检测。　１．实验部分　ｌ＿１主要仪器与试剂　微波消解仪ＭＡＲＳ（ＣＥＭ）；ＴＡＳ一９９０原子吸收光谱仪（北京普析）；　ＷＨＧ一６３０Ａ型流动注射氢化物发生器；艾柯超纯水机；烘箱；万分之　天平：空气压缩机　１００１￣ｇ／ｍＬ汞标准溶液ｆ国家钢铁材料测试中心钢铁研究学院）：优　级纯浓ＨＮＯ　、优级纯浓Ｈ２ＳＯ　、优级纯ＨＣＩ（天津市科密欧化学试剂有　限公司）；高纯氩气；分析纯硼氢化钾。　一连接氢化物发生器．仪器自动处理数据．以吸光度为纵坐标，相对　应汞含量为横坐标．绘制吸光度和汞浓度的标准曲线：　得到标准曲线方程为：［Ａ］＝ＫＩ［ＣＩ＋Ｋ０　ｆＡ１一吸光度『ｃ１一机测溶液浓度ｎｇ／ｍｌＫ１＝０．００５９Ｋ０＝０．００７曲线相　关陛：０．９９９９０　１．４样品的检测与计算　连接氢化物发生器．在１．３．２仪器操作条件下．在对标准样品分析　制作标准曲线之后，分别对１＃、２＃、３＃待测溶液进行检测。仪器自动处　理数据．以吸光度为纵坐标．相对应汞含量为横坐标．根据１．３．２标准　曲线．计算机可自动给出测定结果．所读取的数值即为测量样品的浓　度值。　对催化剂中汞含量进行计算．可得催化剂中汞含量的质量分数．　计算公式如下：　１－２样品微波消解预处理　９　４　２　氯化汞催化剂以活性炭为载体．氯化汞通过浸渍负载在活性炭　上．物理结合力较为紧密　本文采用微波消解方法．将氯化汞从活性炭　上消解下来并溶解在酸溶液中．以便于原子吸收光谱进行检测　１．２．１试验部分　将待测氯化汞催化剂样品在烘箱用１０５ｏＣ温度烘干４小时．用四　分法进行均分，均分后的样品分别用万分之一天平称取Ｏ．２ｇ左右（精　确到０．０００１克），共取样３份，分别置于微波消解压力罐１＃、２＃、３＃　中．分别加入１０ｍｌ优级纯浓．旋紧保护套．放置于微波消解装置　中进行微波消解　１．２．２微波消解条件　将压力罐ｌ样、２＃、３＃置于微波消解炉中，采用程序升温方法，０．５　小时由室温升至１５０％，功率为４００Ｗ：在１５０℃下保持０．５小时：再由　０．５小时由１５０℃升至２００ｏＣ；在２ＯＯ℃下保持１小时；然后开启风冷，　降温至室温。样品消解结束后。待压力罐冷却至室温．排除内部酸气．　分别转移至１００ｍｌ容量瓶中．罐中残留用去离子水冲洗一并转入容量　瓶中，用去离子水定容．摇匀。【　按压力罐编号分别将容量瓶对应编为　１号、２号、３号。用移液管分别移取ｌｍｌ上述三个容量瓶中溶液到下　组１００ｍｌ容量瓶中．将下一组容量瓶分别用４％优级纯硫酸溶液将　其定容：再次用移液管移取ｌｍｌ上述用４％硫酸溶液定容后的三个容　量瓶中的溶液到下一组１００ｍｌ容量瓶中．用４％优级纯硫酸溶液定容．　按顺序编号为１＃、２＃、３＃。作为待测样品溶液。　ｌ＿３原子吸收标准曲线的绘制　１．３．１标准溶液的配置　准确移取１００１￣ｇ／ｍＬ的汞标准溶液ｌｍＬ至１００ｍＬ容量瓶中．用浓　度为４％的优级纯Ｈ２ＳＯ　定容，摇匀。此标准溶液浓度为１　￣ｍＬ。用移　液管分别移取ｌｍＬ．２ｍＬ，３ｍＬ．４ｍＬ稀释后的汞标准溶液于１００ｍＬ容　量瓶中，然后用４％的优级纯Ｈ２ＳＯ　溶液定容．摇匀。以４％优级纯　Ｈ２ｓ０　溶液作为基准样，此时汞标准系列为０ｎｇ／ｍＬ．１０ｎｇ／ｍＬ．２０ｎｇ／　一汞的质量分数（％）：　（１（）＿型０＿—　×１００　Ｗ　式中：ｃ一待测溶液机测浓度，ｎ＃ｍＬ；ｗ　岜化剂样品质量，ｇ。　２．结果与讨论　２．１试剂的及溶液浓度的选择　原子吸收光谱测汞属痕量检测，对所需各种试剂要求较高。试验　表明，所用硫酸、、盐酸等试剂选用优级纯试剂为宜。配制溶液时　的水选用去离子水　汞标准溶液配制需购买正规标准溶液加以配制　微波消解时消解０．２克样品加入的浓量以１０ｍｌ一１５ｍｌ左右为宜．　硫酸溶液的浓度在４％ｆ体积分数），可以满足实验的要求。　２．２标准曲线的精密度　按照１．３．２所述调节仪器最佳测试条件．用标准系列溶液绘制标　准曲线．以４％Ｈ２Ｓ０４溶液为空白．分别对５种汞标准溶液进行了若　干次重复测定，根据测量数值可知，直线的平均相关系数为０．９９９９。　２．３实验结果的准确度　分别对１＃、２＃、３＃样品进行了３次平行测定，相对标准偏差（ＲＳＤ）　为２％．取三次检测平均值．根据１．４中催化剂样品汞含量计算公式．　氯化汞含量由汞含量进行换算，结果见表１。　表１　样品　１样　０．２ｏｏ７　２＃　０．２０３５　３＃　Ｏ．２Ｏ４９　重量（ｇ）　机测平均含量（ｎｇ／ｇ）　催化剂氯化汞最终含量（％）　ｌ５．６１８　ｌ０．５３　１５．９３４　１０．５９　１５．９３９　１０．５２　试验检测结果表明，同一种催化剂．平均取三个样品．氯化汞测量　结果分别为１０．５３％，１０．５９％，１０．５２％。符合所购汞催化剂氯化汞含量　在１０．５％－＋０．２的要求．且测量结果平行性较好　２．４讨论　ｍＬ，３０ｎｇ／ｍＬ，４０ｎｇ／ｍＬ。　１．３．２制作标准曲线　开启原子吸收光谱仪，仪器设置条件参数为：波长２５３．７ｎｍ．汞灯　电流４ｍＡ，燃烧器６ｍｍ，光谱带宽０．４ａｍ，负高压３００Ｖ，滤波系数０．６：　载气流量１２０ｍｌ／ｍｉｎ，硼氢化钾浓度１％（介质０．１％ＮａＯＨ）．硫酸溶液　溶度４％，冷原子吸收氢化物检测方法．手动检测．积分时间１５　（１）玻璃器皿对汞县有很强的吸附性，在配置标准溶液时，每次　检测必须由标液的母液重新配置汞的标准溶液　而对于被测样品．　要保证消解结束后在当天内检测，以避免玻璃器皿对汞的吸附．造　成检测误差。为避免杂质干扰，硫酸、及盐酸等溶剂都采用优级　纯溶剂。　（２）如遇到含量较高的样品溶液，相对于下一个（下转第２４６页）　１９７　２０１３年１５期　科技目向导　◇科技论坛◇　运用库、检修库沿人民南路方向错列布置．运用库与检修库均顺　向布置．运用库顺接于出入段线．检修库顺接于出紧邻入段线的牵出　线．并通过该牵出线与运用库相连通　联合车库、材料装卸及平板场停　放线布置在运用库的东侧．顺接于出入段线．工程车辆出段进行救援　或线路、接触网抢修方便快捷，不走折角。　段内的房屋建筑具体布置如下：　车辆段按功能划分为生产区、办公生活区、辅助生产设施区、物资　材料区．车辆段对外有两个出入口．主出人口接段址东北侧的十号道　路．次出人口接段址两南侧的规划十二号路南街．段内主干道宽７ｍ．　次干道宽４ｍ，道路呈环形布置，满足生产、生活和消防等的要求。段内　中心位置为生产　．平行布置有运用库、检修组合库．运用库由周月检　库、停车列检库、镟轮库及辅助车间组成；检修库由厂架修库、定ｌ临修　库、静调库、吹扫库及辅助车间组成。试车线位于段址的最东侧，与检　修组合库紧邻．并通过牵出线与检修库相连．段内调车作业顺畅．与运　用库无干扰　方便检修后的列车进行动态调试作业．试车线全长　１２６６ｍ，满足高速试车的要求。段内东北角为办公、生活区．该区域以　综合楼为核心　综合楼内包括段办公、培训中心、乘务员公寓、综合　维修中心、餐厅等。综合维修中心承担本线机电、通信、信号、供电、　房建、丁务、自动化等设施的维修任务。运用库东南侧布置物资总　库、Ｔ建料棚及联合车库，顺接于咽喉区，牵引降压混合变电所、污　水处理站分别在咽喉区两侧的三角地块内　出入段线设有轮对动态　检测棚；西北侧设洗车库，洗车线为八字往复式布置，工艺顺畅．洗　车效率较高　方案一总平面布置工艺设计合理顺畅．功能分区明确．咽喉区错　列均衡设置，各功能块布置紧凑。段内道路接沿各厂房、建筑物周围布　置．不仅满足段内运输与消防要求．还考虑了地铁车辆进场时长大运　输车辆的回转条件　车辆从运用库进入检修库作业顺畅．不需要走折角：检修车辆上　试车线进行动态调试时工艺顺畅．对出入段线无切割　２．１．２总平面布置方案二　图２小店南车辆段与综合基地总平面布置图Ｉ方案二）　总平面布置方案二采用检修库与运用库倒装的布置形式．段型整　齐、紧凑，与方案一相比场区南侧占地少，检修完毕车辆进入试车线试　车作业径路顺畅　但是该方案车辆从运用库进人检修库时需要走折　角．调车作业摘钩次数多．辅助时间长　其余总平面布置方案及工厂组　合方案与方案一一致　３．结论　各方案均能很好的满足配属车辆的运用需求．各方案检修工艺流　程均顺畅，能满足招标文件的要求。各方案房屋建筑面积及投资相当。　方案一检修工艺流程最优。本次设计推荐采用方案一。　（上接第１７６页）悉矿井生产作业和信息系统开发的复合型人才，对大　幅度提升我国煤矿生产力水平和实现国内煤矿信息化的跨越式发展　是非常重要的。　（４１煤矿的生产不同于其他行业，它与地理条件、安全因素、开采工　艺、机电设备、管理模式、组织结构、市场需求等都有着密切的关系。因　此，要实现矿山数字化，必须多学科、多部门共同协作。　３．结论　煤矿企业信息化建设和煤矿数字化不是一个一蹴而就的过程．不　可能一步到位．要认识到目前建设过程存在的煤矿企业对开采对象不　明晰、生产过程不系统的特点，在遵循整体规划的前提下。分阶段进　行，以集中每个阶段的力量各个攻破。　【参考文献】　［１］吴立新，殷作如，钟亚平．再论数字矿山　煤炭学报，２ｏｏ３（１）：２３—２７．　［２］胡穗延．数字矿山信息网络框架ｆＧ１．现代煤炭科学技术理论与实践论文集．北　京：煤炭工业出版社．２００７：５２８—５３１．　［３］毕思文，殷作如擞字矿山的概念、框架、内涵及应用示范【ＪＪ．科技导报，２００４（６）：　３９—４１／６３．　（上接第１９７页）检测对象，容易产生记忆效应，可加大载气流量，夹住　定氯化汞催化剂中的氯化汞含量，标准曲线在Ｏ—ｌ　ｇ／ｍＬ时呈线性，　废液管．通气到空白读数正常为止　相关系数可达０．９９９９，线性良好。检测氯化汞催化剂中的氯化汞含量　（３）微波消解对样品进行消解时．必须保证压力罐的密封，防止内　平行性较好，含量真实、可靠，能够满足实际的检测需要。　部气体外泄　在条件允许下．避免加入高氯酸等容易产生爆炸的溶剂．　防止危险发生　【参考文献】　３．结论　［１］刘崇华，黄理纳等微波消解电感耦合等离子体发射光谱法测定塑料中的铅　使用微波消解对催化剂进行消解预处理．应用原子吸收光谱法测　和镉．分析实验室．２００５，２４（２）：６６—６９．　食品质量管理【Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００８　｛上接第１９３页）蛋糕，最好随食随买，或随时食用随时加工制作，不必保　『２］杨国伟厦红．存过久，以免变质而不能食用。　『３］尹凯丹　张奇志．食品理化分析ｆＭ］．北京：化学工业出版社，２００８　４］贡汉坤．食品焙烤生产技术ｆＭ１．北京：科学Ｈ｜版社，２００９．　『５忡华人民共和国国家标准食品卫生检验方法（微生物部分）　．北京：中国标　准出版社．１９９５　【参考文献】　［１］魏明奎殷鸿斌食品微生物检验技术［Ｍ】．北京：化学工业出版社，２００８．　ｆ６］中华人民共和国国家标准食品卫生标准【ｓ】　Ｅ京：中国标准出，１９９７：２９—３０．