一、簡(jiǎn)要
用碘·二甲苯溶液對(duì)汽油進(jìn)行氧化處理,硝酸(1+9)萃取,以原子吸收光譜法測(cè)定汽油中鐵、鎳、銅。鐵、鎳、銅的測(cè)定波長(zhǎng)分別為2483nm,2320nm,324.8nm;檢出限分別為0.0005μg/mL,0.0004μg/mL,0.0001μg/mL;工作曲線的線性范圍為0.002~4000μg/mL,0.001-50.00μg/mL,0.001-600μg/mL。對(duì)氧化劑、萃取劑的濃度及用量進(jìn)行了試驗(yàn),選擇了萃取時(shí)間。汽油中對(duì)被測(cè)元素有干擾的元素均在允許量范圍內(nèi)。方法用于汽油樣品的分析,鐵、鎳、銅的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別小于292%,294%,3.18%,回收率在98.5%~1025%之間。
鐵,鎳,銅是汽油中的有害物質(zhì),車用汽油有害物質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)⑴中明確限制了一些金屬元素含量。為了保證汽油質(zhì)量,保護(hù)環(huán)境和人體健康,準(zhǔn)確測(cè)定汽油中鐵、鎳、銅含量有重要意義。
汽油樣品的處理常用干灰化法但是采用該法容易發(fā)生爆炸。近年來(lái)火焰原子吸收光譜法[3]、ICP-AES法[4]、射線熒光光譜法[5]多用于石油焦、潤(rùn)滑油、汽油中鐵、鎳、銅的測(cè)定。本文用碘二甲苯溶液對(duì)汽油進(jìn)行氧化處理,用硝酸(1+9)進(jìn)行萃取,濃縮液用原子吸收光譜法進(jìn)行測(cè)定。一次溶樣即可同時(shí)測(cè)定汽油中鐵、鎳、銅含量。結(jié)果表明,本方法是一種原子吸收光譜儀測(cè)定汽油中鐵、鎳、銅含量的實(shí)用分析方法。
二、實(shí)驗(yàn)部分
1、主要儀器及試劑
原子吸收光譜儀:鐵、鎳、銅空心陰極燈(科捷分析儀器有限公司)
鐵標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液:1mg/mL,溶解1.0000g鐵絲于50mL硝酸(1+1)中,用水稀釋至1000mL容量瓶中。使用時(shí)逐級(jí)稀釋至10μg/mL鐵標(biāo)準(zhǔn)工作溶液;鎳標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液:1mg/mL,溶解1.0000g金屬鎳于少量硝酸(1+1)中,用硝酸(1+99)稀釋至1000mL容量瓶中。使用時(shí)稀釋至10μg/mL鎳標(biāo)準(zhǔn)工作溶液;銅標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液:1mg/mL,溶解1.0000g金屬銅于少量硝酸(1+1)中,用硝酸(1+99)稀釋至1000mL容量瓶中。使用時(shí)稀釋至10μg/mL標(biāo)準(zhǔn)工作銅溶液;麻二甲苯溶液:10g/L,稱取1g碘,用少量二甲苯溶液使其溶解后,移入100mL中容量瓶中,用二甲苯溶液定容。
實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。
三、儀器測(cè)定條件
分析線波長(zhǎng):鐵248·3nm,鎳2320nm,銅3248nm;光譜通帶寬度:鐵Q2nm,鎳0.2nm,銅1.3nm;燈電流:鐵12·5mA,鎳125mA,銅7.5mA;燃燒器高度均為7.5mm;空氣流量均為94L/min,乙塊氣流量均為23L/min。
四、實(shí)驗(yàn)方法
步驟1、油樣處理取150mL油樣于500mL;在分液漏斗中加入2mL麻二甲苯溶液,振蕩5min,加入15mL硝酸(1+9),再振蕩5min,待靜置分層后,將水相放入100mL燒杯中,用15mL硝酸(1+9)再萃取一次,兩次萃取液合并,最后用10mL水萃取一次,水相合并于上述燒杯中。將其在電爐上緩慢加熱濃縮至3mL左右,轉(zhuǎn)入10mL容量瓶中,加水稀釋至刻度待測(cè)。
步驟2、測(cè)定用鐵、鎳、銅標(biāo)準(zhǔn)工作溶液配制濃度分別為0,5.0,100,150μg/mL的鐵標(biāo)準(zhǔn)系列溶液,濃度分別為0,1.0,2.0,3.0μg/mL的鎳,銅標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液,按儀器測(cè)定條件測(cè)定,繪制工作曲線,并在同一條件下測(cè)定試樣溶液中被測(cè)元素的吸光度。
五、結(jié)果與討論
1、氧化劑濃度及用量
取150mL油樣于500mL分液漏斗,在固定萃取劑用量條件下,分別加入相同量10,20,30,40,50g/L碘二甲苯溶液,測(cè)定吸光度,考察氧化劑濃度對(duì)鐵、鎳、銅的測(cè)定影響。結(jié)果表明,當(dāng)?shù)舛妆饺芤旱臐舛葹?0g/L時(shí),吸光度。因此,選擇勝二甲苯溶液濃度為10g/L。
取油樣150mL于500mL分液漏斗,在固定萃取劑用量條件下,分別加入不同量的10g/L碘二甲苯溶液,測(cè)定吸光度。考察氧化劑用量對(duì)鐵、鎳、銅的影響。結(jié)果表明,氧化劑用量為2mL時(shí)。因此,選擇碘二甲苯溶液用量為2mL。
2、萃取劑濃度及用量
按實(shí)驗(yàn)方法,固定其它條件,分別改變硝酸的濃度和用量。結(jié)果表明,米用硝酸(1+9)、用量為15mL時(shí),吸光度。因此,選擇萃取劑濃度為硝酸(1+9),用量為15mL。
3、萃取時(shí)間
按實(shí)驗(yàn)方法,固定其它條件,只改變萃取時(shí)間。結(jié)果表明,萃取時(shí)間達(dá)到3min后,吸光度保持恒定。因此,選擇萃取時(shí)間為5min。
4、共存離子的影響
按實(shí)驗(yàn)方法,當(dāng)相對(duì)誤差小于±5%時(shí),測(cè)定5μg銖以下共存離子的允許量(以mg計(jì))為:Al3+,Cu2+,Ba2+,Cr3+,V(V),Cd2+,K+,Na+,Ca2+,Mo(V),Co2+,Mn2+,Pb2+,Li+,Pt2+,Zn2+(25);Ni2+(625);Si(R)(25)。汽油中上述離子都在允許量之內(nèi)。
測(cè)定10μg鎳,以相對(duì)誤差小于士5%時(shí),F(xiàn)e3+,Al3+,Ca2+,Cu2+,Ba2+,Cr3+,V(V),K+,Na+,Mo(V),Co2+,Mn2+,Li+,Pt2+,Zn2+,Si(W),Cd2+,Pb2+的允許量為25mg。汽油中上述離子都在允許量之內(nèi)。
測(cè)定1μg銅,當(dāng)相對(duì)誤差小于士5%時(shí),以下共存離子的允許量(以mg計(jì))為:Fe3+(100);Al3+(50);Ca2+,Ba2+,Cr3+,V(V),K+,Na+,Mo(V),Mn2+,Li+,Co2+,Pt2+,Zn2+,Si(W),Ni2+,Cd2+,Pb2+(25)。汽油中上述離子都在允許量之內(nèi)。
5、工作曲線與檢出限按實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定,得出鐵工作曲線的線性范冶金分析
<span font-size:14px;color:#64451d;"="" style="box-sizing: border-box;">按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行樣品中鐵、鎳、銅測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表1。對(duì)同一樣品測(cè)定6次,鐵、鎳、銅相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于292%,2.94%,318%。用加標(biāo)回收試驗(yàn)檢驗(yàn)方法的準(zhǔn)確度,在樣品中加入一定量標(biāo)準(zhǔn)溶液,測(cè)其回收率。鐵的回收率為99.7%~1025%、鎳的回收率為99.5%~101.5%、銅的回收率為98.5%~102%。