悬浮(乳化)液进样-火焰原子吸收光谱法测定聚合松香中锌.pdf

文章编号:1000-7571(2006)04-0017-03悬浮(乳化)液进样-火焰原子吸收光谱法测定聚合松香中锌刘立行31,刘旭东2(11 辽宁石油化工大学应用化学系,辽宁抚顺 113001;21 中国石油抚顺石化分公司石油一厂,辽宁抚顺 113008)摘 要:以表面活性剂OP溶液为样品润湿剂,以琼脂溶液为悬浮剂,用悬浮液技术将聚合松香样品制成悬浮液;或以乙醇为溶剂,用乳化剂OP溶液乳化成乳浊液。用乙二醇配制样品空白溶液,建立了悬浮液技术及乳化技术处理样品,快速测定聚合松香中锌的火焰原子吸收光谱(FAAS)法。试验表明,在悬浮液中加入适量盐酸可显著提高锌的吸光度,试液的物理性质与其空白溶液的一致,无背景吸收干扰。对悬浮液的稳定时间、乳化剂的选择、吸光度重复性及检出限进行了考察。测定结果的相对标准偏差小于或等于215%,加标回收率为9711%10314%;测定结果与灰化法一致,相对误差小于或等于 118%。关键词:火焰原子吸收光谱法;悬浮液技术;乳化技术;聚合松香;锌中图分类号:O657131 文献标识码:A收稿日期:2005-07-14作者简介:刘立行(1938-),男,教授,从事仪器分析教学及分析方法研究,Tel:[phone],E2mail:liulihangfs 。聚合松香是合成橡胶、塑料、乳化剂、涂料、造纸等工业产品的重要原料,生产上要求聚合松香产品中锌含量不能超过60 mg/kg。文献1以乙醇为溶剂,火焰原子吸收光谱法测定了聚合松香中锌,方法简便,但要消耗大量乙醇,成本昂贵。悬浮液技术和乳化技术处理样品在火焰原子光谱法中已有应用2-7。本文分别用这两种技术处理样品,成本低廉,耗时短,几分钟即可完成样品处理,快速测定了聚合松香中的锌,结果满意。1 实验部分111 主要仪器和试剂HG29002型原子吸收分光光度计(沈阳华光精密仪器研究所),不锈钢预混合雾化器。锌标准溶液:015 g/L,用硫酸锌配制,使用时稀释为1 mg/L;乙醇:质量分数为95%;盐酸:1+1;乙二醇;乳化剂OP溶液:200 g/L;琼脂溶液:115 g/L。以上试剂均为分析纯,实验用水为去离子水。112 仪器工作条件固定空气流量460 L/h、单色器通带012 nm,选用锌最灵敏线Zn 21319 nm为分析线,经优化后确定的仪器工作条件为:燃烧器高度4 mm,灯电流5 mA,乙炔流量50 L/h。113 样品处理方法11311 样品悬浮液的配制 将聚合松香样品粉碎,过160目筛(筛孔边长96m)。准确称取约015 g(精确至01000 1 g)样品于小烧杯中,加110mL OP溶液,用玻璃棒搅拌使样品润湿并分散开,用1010 mL琼脂溶液及少量水分数次洗涤烧杯并转入25 mL比色管中,以水定容,振动1min。悬浮液可稳定约30 min,超过稳定时间,取样时适当振动即可。用乙二醇取代聚合松香样品配制样品空白溶液:称取015 g乙二醇,加110mL OP溶液及1010 mL琼脂溶液,以水定容至25 mL,振动1 min。11312 样品乳浊液的配制 准确称取约015 g(精确至01000 1 g)聚合松香样品于小烧杯中,加入1010 mL乙醇,于水浴中微热溶解。再加210mL乳化剂OP溶液,用玻璃棒搅拌进行乳化,转入25 mL比色管中,以水定容,振动1 min,可获得一均匀半透明的样品乳浊液。此乳浊液可稳定71第26卷第4期2006年8月冶 金 分 析Metallurgical AnalysisVol.26,No.4August,2006约2 h,超过稳定时间,取样时需适当振动。样品空白溶液配制方法同上。114 实验方法吸取2150 mL样品悬浮液或乳浊液于10mL容量瓶中,以水定容;工作曲线标准溶液:取110510g锌于5个10 mL容量瓶中,加入215mL样品空白溶液,以水定容;参比溶液为工作曲线标准溶液的空白溶液。用悬浮液技术-FAAS法测定时,在以上溶液中均应加入018 mL盐酸(1+1),以对应参比溶液调零,测定积分5 s的吸光度,用计算机回归计算含量。对悬浮液试液,需在电磁搅拌下喷入火焰。2 结果与讨论211 样品悬浮液稳定时间聚合松香粉末为疏水物质,在水及琼脂溶液中漂在液面上。加入少量表面活性剂TritonX2100,OP作润湿剂,可使聚合松香粉末进入水溶液中,其悬浮液只能稳定几分钟;加入适量琼脂溶液可使悬浮液稳定性大大提高,在25 mL容积中,加入10 mL 115 g/L琼脂溶液,悬浮液可稳定约30 min。212 溶剂及乳化剂的选择聚合松香易溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯及二硫化碳等有机溶剂,选择95%乙醇作溶剂。分别用乳化剂Triton X2100,OP,Tween280及十二烷基磺酸钠对聚合松香的乙醇溶液进行浮化试验,结果表明,十二烷基磺酸钠乳浊液的稳定性最差,OP乳浊液的稳定性最高,选择OP乳浊液作乳化剂剂。213 盐酸对悬浮液吸光度的影响试验发现,在悬浮液中加入适量酸,可促进被测元素在火焰中释放,使吸光度明显增大。吸取2150 mL聚合松香悬浮液5份于5个10 mL容量瓶中,依次加入0,014,018,116 mL盐酸(1+1),以水定容,以水为参比所测锌的吸光度分别为:01029,01054,01052,01056,01052。可见,加入014116 mL盐酸(1+1)时,锌吸光度达到最大且稳定,表明锌已释放完全,选择加入018 mL盐酸(1+1)。214 背景吸收干扰考察比较使用氘灯和不使用氘灯进行背景扣除所测试液吸光度的大小,以确定是否存在背景吸收干扰。结果表明,无背景吸收干扰。215 试液与空白溶液物理性质一致性考察溶液的粘度、表面张力及密度等物理性质的变化会影响进样速率、雾化效率。按实验方法配制试液及对应的空白溶液,加入50g Ni2+,定容10 mL,喷入火焰,以水为参比测Ni2+的吸光度。乳浊液试液为01162,01164,空白溶液为01162,01165;悬浮液试液为01146,01145,空白溶液为01146,01147。试液的吸光度与对应空白溶液一致,说明两者的物理性质一致,可以用对应的空白溶液作参比溶液。216 检出限配制20份参比溶液,记录积分5 s的吸光度,计算标准偏差。由工作曲线斜率k计算出方法检出限(3/k):悬浮液技术为01008 mg/L,乳化技术为01007 mg/L。217 吸光度重复性连续测定15次试液的吸光度,其相对标准偏差:悬浮液技术为015%,乳化技术为111%。吸光度重复性较好。3 样品分析按实验方法对聚合松香样品进行测定,RSD215%,加标回收率在9711%10314%之间,见表1。以灰化法作为比较法:准确称取约015 g样品8份于瓷坩埚中,炭化,于550 灰化完全约需18 h,用3 mL硝酸(1+1)加热溶解灰分,定容25 mL。与灰化法相比,本法测定结果的相对误差小于或等于 118%。表1 样品中锌的分析结果Table 1Analytical results of zinc in samplesn=6测定方法Method测定值(g/g)FoundRSD(%)相对误差(%)Relative error加标回收率(%)Recovery平均回收率(%)Average recovery灰化法4313210悬浮液技术4411115+1189812102149914乳化技术4314215+0129711103141011981第26卷第4期2006年8月冶 金 分 析Metallurgical AnalysisVol.26,No.4August,2006参考文献:1伍正清,孙彩云.聚合松香中锌含量的火焰原子吸收法直接测试研究J.光谱学与光谱分析,1998,18(6):711-714.2刘立行,祝黎明.悬浮液进样-火焰原子吸收光谱法测定聚氯乙烯中的微量镁J.冶金分析,2002,22(5):35-37.3刘立行,于萌.悬浮液进样-火焰原子吸收光谱法测定硬脂酸钙中钙及硬脂酸锌中锌J.冶金分析,2004,24(1):15-17.4刘立行,李卓.悬浮液进样-火焰原子吸收光谱法测定烟叶中铜铁J.理化检验:化学分册,2005,41(3):192-193,220.5刘立行,沈春玉,申艳萍.乳化进样-火焰原子吸收光谱法测定清漆中的钴和锌J.冶金分析,2002,22(3):21-23.6刘立行,郑永勇.乳化技术-火焰原子吸收法测定石油磺酸钙中钙J.分析试验室,2004,23(10):72-73.7刘立行,郑永勇.乳化技术-火焰原子吸收法测定涂料催干剂中钴、铅J.辽宁石油化工大学学报,2004,24(3):21-23.Determination of zinc in polymerized rosin by suspension andemulsification sampling-flame atomic absorption spectrometryLIU Li2xing31,LIU Xu2dong2(11Department of Applied Chemistry,Liaoning University of Petroleum&Chemical Technology,Fushun 113001,China;21No11 Refinery of Petro2China Fushun Petrochemical Company,Fushun 113008.China)Abstract:Surfactant OP was used as a wetting agent of sample and agar solution was used as a suspendingagent,and the suspension of polymerized rosin was prepared by suspension technique1Or the ethyl alcoholsolution of sample was emulsified into emulsion by the emulsifier OP1Both flame atomic absorption spectro2metric methods for rapid determination of zinc in polymerized rosin with suspension technique and emulsifi2cation technique have been established1The test indicates that the marked increase in absorbance of zinc wasachieved by adding suitable amount of hydrochloric acid into the suspension,the physical property of test so2lution was identical with its blank solution and there was not background absorption interference1Stabletime of the suspension,the selection of emulsifyer,repeatability of absorbance and detection limit were stud2ied1RSDs of determination results were not more than 215%1The recoveries were 9711%-10314%1Thedetermination results of this method were consistent with those obtained by ashing method1The relative er2rors were not more than118%1Key words:flame atomic absorption spectrometry;suspension technique;emulsification technique;polymer2ized rosin;zinc91第26卷第4期2006年8月冶 金 分 析Metallurgical AnalysisVol.26,No.4August,2006