离子色谱法测定烧碱液中的NaCl

离子色谱法测定烧碱液中的NaCl 王金平 陈金魁 牛玉山 (青岛盛瀚色谱技术有限公司 266101 山东铝业有限公司 255065 山东茌平信发华宇氧化铝厂 252100) 摘要：实验证明由IC法直接测定工业碱液中的NaCl含量，结果与分光光度法[1]测定结果基本一致，表明离子色谱法测定碱液中NaCl简单快速的可行性，是一种工厂企业迅速定验原料结果的可行方法。 关键词：碱液 NaCl 离子色谱法 工业烧碱（32%左右）是拜尔法氧化铝生产工艺中的主要原料，其中杂质NaCl含量大小，可直接影响氧化铝设备使用周期，间接影响产品的质量指标。因此拜尔法氧化铝生产中，所使用的液碱，其杂质NaCl的含量，要求在质量控制范围内（符合工业离子膜液碱国家质量控制标准GB/T-11199-89：优〈0.004%、一级〈0.007%、三级〈0.01%）。 浓碱液中NaCl含量的测定，通常按照GB/11213-89标准执行。其基本方法、原理是，试样中的氯离子（Cl-）全部取代了硫氰酸汞中的硫氰酸根（SCN-），而被取代的硫氰酸根（SCN-）与硝酸铁反应生成了硫氰酸铁，显红色，在波长450nm处，对有色溶液进行光度测定，经过计算得到NaCl含量的结果。 离子色谱法可以实现在高浓度的液碱中测定杂质NaCl的含量，这种方法与国家标准（GB/11213-89）分光光度法相比，化验已表明，具有测定时间短、操作简单的优点，是值得推广于工业生产检测的办法。 1． 实验部分 1．1主要仪器与试剂 CIC-100型离子色谱仪 青岛盛瀚色谱技术有限公司 SHD-2 电导检测器 青岛盛瀚色谱技术有限公司 4A070 电导抑制器 中国冶金核化研究院 标准药品 NaOH (优级纯GR) 天津科密欧化学试剂开发中心 NaCl （试剂级） 上海虹光化工厂 其它试剂均为化学试剂AR级 实验用水 二次交换后重蒸馏 S≤0.5us/cm 1．2样品：碱液 鲁P95673 冀J44701 鲁P02331 冀J45449 鲁P02299 工厂液碱 1．3色谱分析条件 分析柱：NJ-SA-4A 中国科学院生态环境研究中心 淋洗液：9/6=Na2CO3/NaHCO3(mmol) 流量：1.5ml/min 进样量：5.0ul 1.4 样品及标样溶液 1.4.1准确量取50.000±0.002克液碱样品，迅速用去离子水稀释至1000ml容量瓶中，作为样品分析基液。 1.4.2准确称取GR级NaOH 5.000g（精确至0.0001g）,完全溶于高纯水中后，再定溶于己于100ml溶量瓶中作储备液。用时，取5ml稀释至100ml即可。(由于一般NaOH中都含有NaCl杂质,分析标样必需采用优级纯以上的试剂配置.) 2．分析测定。 2.1 配置好合适浓度的标准溶液（根据不同液碱样品中NaCl含量，配置不同浓度的标液），在CIC-100型离子色谱仪上作出相应的“校正因子” 。 2.2 将待测的样品在离子色谱仪上作出相应的谱图，利用合适浓度的校正因子和响应的公式，计算出待测样品的NaCl含量。 3．结果与讨论 按如前色谱分析条件开机运行至基线稳定后，取一定量样品进样分析，结果如谱图1。 3．1关于标准定量溶液 反复实验后发现，若所用标样溶液与样品溶液不一致，Cl-离子的保留时间就有明显差别，因而选用高纯度NaOH按样品浓度配置专用标样溶液。使所测Cl-离子保留值与样品一致，达到定量分析的目的。 图1.碱液分析谱图 3．2最小分离度与淋洗液的选择 由于烧碱液中OH-相相对于离子色谱的通常淋洗液-是极弱离子，一般测试中出负峰，影响其后的Cl-离子的响应灵敏度与定量结果。因而需选用合适比率的淋洗液，若比率不合适Cl-峰值信号受限，色谱峰可能降至谷底，如谱图2 图2 淋洗液不合适色谱分离现象 反复试验找出9/6=Na2CO3/NaHCO3(mmol)比率，它比较适合Cl-与其它组份完全分离，如谱图1。 3．3样品分析结果的精密度与回收率 合理的分析条件找出后，选择了5~6个工厂使用的样品，进行了精密度与回收率测试 先对每个样品进行了测定（跟据峰数据，添加已知浓度（1、2、4ppm）标样，进了定量），再加标进行回收率测定和精密度计算，结果如表1 表1 样品编号 本底值 mg/l 加标量 mg/l 测得值 mg/l 平均回收率 % RSD/ % 2#氧化铝厂样品 3.751 10 14.03 11.56 14.58 12.06 93.07 3.16 4#鲁p02299 2.369 10 12.87 12.15 11.55 10.89 94.96 3.13 5#鲁P95673 2.029 10 9.645 12.25 9.988 10.19 84.89 1.12 6#冀T44701 0.7513 10 10.67 10.52 9.679 10.09 94.88 1.58 7#冀T45444 1.558 10 9.663 13.79 12.34 12.10 103.90 2.85 8#鲁P02331 1.572 10 11.45 11.58 12.98 13.55 108.18 2.38 14.03表1。精密度与回收率分析数据 由表1结果知，精密度与回收率达到优良。 分析结果也表明，本实验测定结果的准确性重现性良好，达到了分析要求。 3．4测试Cl-离子与NaCl含量的转换 根据NaCl的分子式的离子组成，可经过比例换算，得公式如下： NaCl%=0.1648xCl-(ppm)/1000 根据如上公式用于计算测定结果与按标准[1]测定结果相比，结果基本相近。如表2，[3]表明了本分析方法的可靠性 液碱样品编号 分光光度测得值 %。 IC测得值 % 相对偏差% 鲁P046723 0．0047 0．0051 0．0004 鲁P049521 0．0052 0．0054 0．0002 冀T45124 0．0059 0．0064 0．0005 表2 二种分析方法结果* 总之，经过对工业浓碱液中NaCl的离子色谱分析，发现了由离子色谱分析相对于普通比色分析和分光光度测定，具有分析速度快、操作规程简单，结果比较可靠[4]，是值得开拓的工业分析方法。 参考文献 [1] GB/T11213-89 化纤用氢氧化钠中氯化钠含量的测定 分光光度法 [2] GB/T11199-89 离子交换膜法氢氧化钠 [3] 茌平氧化铝厂使用的外调液碱样品 [4] 牟世芬 刘克纳《离子色谱方法及应用》 2000年第1版 化学工业出版社 *使用本仪器与山东茌平氧化铝厂722分光光度计测试结果比较 To tetemened NaCl in NaOH by Ion chromatography Wang jin ping Chen jin kvi Niu yu shan （Qingdao Shenghan Chromatograph Technology Co. Ltd 266101 Shandong Aluminium Co. Ltd. 255065 Shandong chipiong Al2O3 Co. Ltd 252100） The NaCl in the NaOH is detemend by IC experiment. The resulting is consistent in the main between IC and Spectrophotometric. Detemining NaCl in the NaOH by IC is quick and simple. It is quickly examining way in the enterprise. Abstract NaCl Ion chromatography NaOH