悬浮液进样—火焰原子吸收光谱法测定聚乙烯中的铜、镁.pdf

第 3 0卷 2 O O 2年 7月 分析化 学(F E N X I H U A XU E)研究 简报 C h i n e s e J o u r n a l o f A n a l y ti c a l C h e n fi s tr y 第 7期 8l 9 _ 8 21 悬浮液进样 火焰原子吸收光谱法测定聚 乙烯 中的铜、镁 刘 立行 祝黎 明 (辽宁石 油化工大学应用 化学系，抚顺 1 1 3 0 0 1)摘要将悬浮液 进样技术 应用于火 焰原子吸收光 谱法 成功地 测定 了聚乙烯 中的镁、铜。将样 品粉 碎、过筛 并悬浮在 乙醇一 T r i t o n X 1(3 0溶液 中制成悬 浮液。通 过在 与样 品悬 浮液 等体 积 的 空 白溶液 中加 人适 量 的 乙二 醇，可配制成与试 液粘度 一致的参 比溶液。以 作 为镁 的 释放剂，以正 丁醇 为增 敏试 剂，用 工作 曲线 法 测 定。对悬浮 剂的选择、干扰、线性范 围及 检 出限进行 了考 察，方 法简便、快 速、准确。关键 词 悬浮液进样，火焰原子 吸收光谱 法，聚 乙烯，铜，镁 1 引 言 聚乙烯是最大的通用塑料之一，占世界聚烯烃年产量的 6 5。主要用于制造管材、板材、薄膜、纤 维、贮槽和容器。铜、镁等微量元素，在合成聚乙烯时会使催化剂 中毒、影响催 化剂 的活性，同时还影响 产品质量，使产品的绝缘性等性能变坏。目前，工厂广泛采用火焰原子吸收光谱法测定聚乙烯中微量元 素，其样品预处理方法为灰化法。本文采用悬浮液进样法来处理样品，1 0 mi n左右就可完成样品预处 理。悬浮液进样 火焰原子吸收光谱法 已被用于测定 了粮食、茶 叶及 中草药 中的一些微量元素 2 】，但 用该法测定聚乙烯 中的微量元素还未见报道。2 实验 部分 2 1仪 器和 试剂 HG 9 0 0 2型原子吸收分光光度计(沈阳华光精密仪器研究所)。C u 2 、Mg 标准溶液储备 液：0 5 g L，使 用时稀 释为 5 n a g L；s r 2 溶液：2 5 n ,L，作 为镁 的释放剂；9 5 乙醇、正丁醇及 乙二醇：分析纯T r i t o n X 一 1 0 0：2 0，质量分数；样品：聚乙烯，由抚顺 乙烯化工 厂提 供。2 2仪 器工 作 条件 测定波长 C u 3 2 4 8 n m、Mg 2 8 5 2 n m，燃烧器高度 3 m m，单色器通带 0 2 n m，灯电流 3 0 m A，空气流 量 3 0 0 L h，乙炔流量 4 0 I J，h。测定铜的吸光度时，信号放大 2倍。2 3 聚 乙烯 样 品悬 浮 液 的 配 制 准 确 称取 聚 乙烯 样 品(粒 径 0 0 9 0 m m)4 0 g 左 右 于 5 0 m L比色 管 中，加 入 9 5 乙醇 2 0 m L、T r i t o n X 一 1 0 0溶 液 1 0 mL及 正 丁醇 1 0 m L，用 水 定 容，振 动 1 m i n。此悬 浮 液 可稳 定 3 m i n。同时 配 制 空 白溶 液 及 含乙二醇空白溶液(在配制的空 白溶液时，加入乙二醇 8 m L)。2 4实 验方 法 用工作 曲线法测定。试液：将 2 3节所配制的样品悬浮液振动 3 0 S，立即吸取 5 0 0 mL于 1 0 m L容 量瓶 中，若测定镁要加入 s r 2 溶液 1 2 m L，以水定容。工作曲线标准系列溶液：取 1 0 m L容量瓶 6个，依 次加入标准铜 0 86 0 t g 或标准镁 0 83 2 g，加入 含乙二 醇空白溶液 5 0 0 m L，测定 镁时再 加入 s r 2 溶液 1 2 m L，以水 定容。参 比溶液：配制方法同工作 曲线标准溶液，只是不加被测元素标准溶液。将 以上溶液振动均匀，倒入干燥小烧杯中，置电磁搅拌器上，在不断搅拌下喷入火焰，以参 比溶液调节零 点，测定积分 5 S的吸光度。用计算机 回归，计算含量和工作 曲线的斜率 s。2 0 0 1-0 8 2 5收稿；2 0 0 2 0 2 0 4接受 维普资讯 http:/ 8 2 0 分 析 化 学 3结果与讨 论 第 3 0 卷 3 1悬浮 剂 的选 择 将 策 乙烯样 品粉 碎，过 孔径 0 0 9 0 m m 的筛。弥取 过 筛 样 品 0 2 g若 干份，加 入 如 下 悬 浮 剂，振 动 1 m i n，试验结果是：在水 中漂浮，在 5(质量百分数)的十二烷基苯磺酸、阿拉伯树胶及 O P溶液 中漂浮，在 1 0,0 5 g L琼脂溶液中漂浮；在乙醇中下沉；在(1+1)乙醇溶液 中漂浮；在等 体积 乙醇及 1 0 g L 琼 脂溶液中或在等体积 乙醇及 2 0 T r i t o n X 一 1 0 0溶液 中，稳定 3 m i n。本文选择 乙醇 T r i t o n X 一 1 0 0溶液作 悬 浮剂。此 悬 浮剂 比重 较轻，样 品颗 粒 缓 慢 下 沉，在 取 样 时需 要 适 当 振 动。宁可 选 择 比重 较 轻 的悬 浮 剂，不选 择 比重 较 重 的悬 浮 剂，因为用 比重 较 重 的悬 浮剂 时，样 品颗粒 漂 浮在 液 面上，无 论 如何 剧 烈振 动 或搅 拌 仍不 能 获得 均 匀 的悬 浮 液。选择 比重较 轻 的悬 浮 剂 的 另一 个 原 因，是 按 实 验 方 法 将 样 品悬 浮 液 稀 释配 制成 试 液 时，悬 浮 剂 的 比重 有所 增 大，试 液 悬 浮液 的稳定 性 变好，可稳 定 1 0 m i n。3 2参 比溶 液 的选 择 及配 制 通常以空 白溶液作为参 比溶液。在本方法 中，由于试液中含有大量样 品颗粒，其粘度显然大于空 白 溶液。判断两个溶液粘度是否相同的方法是：向这两个溶液 中加入等量的、样 品中不含 有的一种元素，当两个 溶 液 的粘 度相 同时，则 所加 入元 素 的 吸光 度必 定 相等。取 2 3节配 制 的样 品悬 浮 液 5 0 0 mL 1 份 和空 白溶 液 5 0 0 m L 3份 于 1 0 m L容量 瓶 中，均 加 入 c o 2 3 0 g，再 依 次加 入 乙二 醇 0、0、0 4 0、0 8 0 m L，定容，以水 为参 比测定 c o 的吸光度(见表 1)。由表 1可见，样 品悬浮液的吸光度与空 白溶液的不一 致，说 明二 者 的粘 度 不 同，不 能 用空 白溶液 直 接配 制参 比溶 液；在 空 白溶 液 中加 入 0 8 0 m L乙二 醇后，其 吸光度与样 品悬浮液一致，说 明二者 的粘度相 同。因此，可 以取 空 白溶液 5 0 0 m L，加 入 乙二醇 0 8 0 m L，定 容 1 0 m L，作 为参 比溶液。2 3 节 中的含 乙 二醇 空 白溶 液，就 是依 据 此原 理 而配 制 的。为消 除粘 度 的影响，在配制工作曲线标准溶液时，应加入 5 0 0 m L含 乙二醇空 白溶液，以使其粘度与试液的一致。表 l 参 比溶液 的选 择 T a b l e】Ch o i c e o f r e f e f e n c e s o l ut i o n 3 3干扰 考 察 3 3 1乙二醇 影 响 考察为消 除 粘度 的影 响，在 配 制 工 作 曲 线标 准 溶 液及 参 比溶 液 时，应 加 入 适 量 乙 二醇，以使其粘度与试液的一致，但试液 r r 讣无 乙二醇，这 只有在 乙二醇对被测元 素无影响的条件下才 是合 理 的。试 验表 明，乙二 醇对 铜、镁无 干 扰。3 3 2 背景吸收干扰考察 通过比较使用和不使用氘灯进行背景扣除所测吸光度 的大小，表 明无背景 吸 收干 扰。3 3 3化 学干 扰 考 察 文献 介 绍铜 基 本无 化 学干 扰，本 文未 进 行考 察。磷、铝、硅 等 元 素 对 镁 有 化 学 干 扰，加入 L a 、s r 2 可以消除 。为考察样品中的共存元素是否会产生化学干扰，取样品悬浮液 5 0 0 m L 5份于 1 0 mL容量瓶 中，加入 s r 2 溶液 0、0 4、0 8、1 2、1 6 m L，以水定容。以对应空 白溶 液为参 比，所 测定 吸 光度 依 次 为：0 0 2 1、0 0 2 2、0 0 2 7、0 0 4 6、0 046。可见，加 入 S r 2 溶液 1 2 1 6 mL时，吸 光度 最 大 且稳定，说 明样品中共存元素对镁的化学干扰已被消除。本文选择加入 s r 2 溶液 1 2 m L。3 4正 丁醇 增 敏 效应 由 于在 聚 乙烯 样 品 中，铜、镁 含量 很 低，本 文 通 过 加 入 正 丁 醇 起 到一 定增 敏 作 用。试 验 表 明，在 1 0 mL中含 正 丁醇 1 0 mL时增 敏 效 应最 大，铜增 敏 1 4 3 ，镁增 敏 9 8。维普资讯 http:/ 第 7期 刘立 行等：悬浮液进样 火 焰原子 吸收光谱法测 定聚 乙烯 中的铜、镁 8 2 l 3 5线 性 范 围 取 l 0个 2 5 m L容量瓶，按实验方法配制 9个浓度范 围较大的标准溶液。绘制吸光 度 浓度 曲线，其 线 性 范 围为：铜 0 0 52 6 m g L；镁 0 0 2 0 5 m g L。3 6 检 出限 按实验方法配制 2 0个参 比溶液，喷人火焰，按 自动调零键，记录积分 5 S 的吸光度，其相对标准偏差 d为：铜 7 8 8 X 1 0；镁 1 0 2 X 1 0 一，已知工作 曲线的斜率 s为：铜 0 1 3 L m g；镁 0 5 5 L m g。则对应 的 检 出限 3 o S：铜 0 0 1 8 mg L；镁 0 0 0 5 6 m g L。3 7 样 品 分析 及 方法 准确 度 检 验 样 品分 析按 实验 方 法 进行，测 定 结果 见 表 2，相 对 标 准 偏 差 小 于 6 5 。用 加标 回 收 试 验 来 检 验 本 方法的准确度：加标样品悬浮液的配制方法 同 2 3节聚乙烯样品悬浮液的配制方法，只是在定容前加入 标准 铜 1 6 g g、镁 8 g g，吸 取 此悬 浮 液 5 O 0 m L(含 加入 的标 准 铜 1 6 g g、镁 0 8 g g)按 试验 方 法 操作，测得 加标 回收率 为 1 0 0 1 一1 1 1 1(见表 2)。结 果 表 明：可 以用 悬 浮 液 进 样 法 处理 聚 乙烯 样 品，以火 焰 原 子吸收光谱法测定其 中的微量铜、镁。表 2 测 定结 果 T a b l e 2 De t e r mi n a t i o n r e s u l t s Re f e r e n c e s 1 T i a n Y u z h u(田玉竹)，D u a n S h u h u a(段淑华)P e t r o c h e m i c a l T e c h n o lo g y(石油化 工)，1 9 8 5，1 4(1 2)：7 4 9 7 5 1 2 L i u I A x i n g(刘立 行)，Z h a o S h a n l i n(赵杉林)，L i J i a n g(李 江)G e o lo g c M L a b o r a t o r y(地质 实验 室)，1 9 9 8。1 4(4)8 1 8 3 3 L i u L i x i n g(刘立 行)，D u We i z h e n(杜维贞)，L i X i e p i n g(李雪萍)Me t a l l u r g i c a l A n a l y s i s(冶金分析)，1 9 9 8。1 8(5)：1 5 1 7 4 L i u L i x i n g(刘立行)，Z h a n g Q i k a i(张起凯)，Wa n g Mi n g y o n g(王 明勇)C h i n e s e J P h a r m a c e u t i c a l A n a l y s is(药 物分 析 杂志)。1 9 9 9，1 9(3)：1 8 1 1 8 3 5 G u o Y u s h e n g(郭玉生)，Z h a o Y o n g k u i(赵永 魁)O r g a n ic Ma t t e r A n a l y s e A t o mic I r o 删 (有机 化 合 物 的原 子 光谱 分 析)S h e n y a n g(沈 阳)：L i a o n i n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y P r e s s(J I 宁科 学技术 出版 社)，1 9 9 7：6 1 De t e r mi na t i o n o f M a g ne s i u m a nd Co p p e r i n Po l y e t hy l e n e b y S u s pe n s i o n S a mp l i n g-Fl a me At o mi c Abs o r pt i o n S p e c t r o me t r y L i u Lixi n g。，Zh u Li mi n g (D e p a r t m e n t o fA p p l d C h e m is t r y，(I o，咖U n i v e r s i t y ofP e t r o c h e m ic a l T e c h nolo gy，F u s h u n 1 1 3 0 0 1)Ab s t r a c t T he s u s p e n t i o n s a mp l i n g t e c h ni q u e wa s a p pl e d i n fla me a t o mi c a b s o r p t i o n s p e c t r o me t r y t o s u c c e s s f u l l y d e t e r mi ne r r t a g a l e s i u m a n d c o p p e r i n p o l y e t h y l e n eP o l y e t hy l e n e s a mp l e Was c r u s h e d，s i f t e d a n d t h e n s u s p e n de d i n e t h y l a l c o h o l-Trit o n X一 1 0 0 s o l u t i o nTh e r e f e r e n c e s o l u t i o n h a v i n g t h e s a me v i s c o s i t y wi t h t h e t e s t s o l u t i o n Was p r e p a r e d b y a d d i n g a n a p p r o pria t e a mo u n t o f e t h y l e n e g l y c o l i n e q u a l v o l u me o f b l a n k s o l u t i o n w i t h t h e t e s t sol u t i o n S r 2 was u s e d as rel e asi n g a g e n t f o r ma g n e s i u m a n d -b u t y l g l c o h o l wa s u s e d as t h e e n ha n c e me n t r e a g e n tTh e wo r k i n g c u r v e me t h o d wa s u s e d for t h e d e t e r mi n a t i o nCh o i c e o f s u s p e n s i o n a g e n t，i n t e r f e renc e，l i n e a r i t y r a n g e a n d t h e d e t e c t i o n l i mi t we r e s t u di e dTh i s me t h o d i s c o n v e n i e n t，r a p i d a n d a c c u r a t e Ke y wo r ds F l a me a t o mi c a b sorpt i o n s p e c t rome t r y，s u s p e n s i o n s a mp l i n g，po l y e t hy l e n e，ma g n e s i u m，c o p p e 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