赛默飞Trace1310气相检测电解液中有机萃取剂

400 650 5118(支持手机用户)Thermo FisherSCIENTIFICApplication Notes_C_GC-47 引言 在湿法冶金中，有机膦萃取剂P204是钴镍分离工艺中常用的酸性萃取齐。此萃取剂极性强，在水中的溶解度大，且易与金属离子形成螯合物，因此是镍电解液中残留的主要有机物组分。残留的有机物会不同程度的在电解槽中汇集，从而影响电解过程中的电流效率；并会影响到镍板表面晶核的形成，产生气孔，直接影响镍产品的外观质量。为了解决上述问题，研究建立镍电解液中有机膦萃取剂的定性、定量分析方法是十分必要的。 目前此类物质的检测大部分还是采用传统分析方法——酸碱滴定的方法进行分析。本方法通过摸索前处理方法，优化气相分析条件，探索出一条高效、快速、准确的镍电解液中有机萃取剂的检测方法。 仪器与耗材 仪器 ·Thermo Scientific TM ChromeleonTM version 7.2 。Thermo ScientificTM Trace 1310， SSL进样口， FID检测器。 · Thermo ScientificTM Al 1310自动进样器 。色谱柱： TG-WAXMS-A 30m x 0.25mm x0.25umP/N：26087-1420； S/N： 1193516 ·进样针： 10pL 试剂与标准品耗材 Sepucol EVENT-18 SPE柱(500mg，6mL)，色谱纯二氯甲烷，丙酮，甲醇，乙醚，浓盐酸，去离子水。 仪器方法 进样口温度：250℃；进样模式： splitless； 进样体积：1 pL。 检测器温度：250℃； H2 35mL/min； Air 350mL/min； Make-up 40mL/min 色谱柱温度程序：40℃(3min)-7℃/min-120℃(0min)-25℃/min-210℃ 标准样品配置和样品前处理 1、标准溶液配制：以二氯甲烷为溶剂，配置浓度分别为1、5、10、25、50、100mg/L P204溶液， 作为校正液。 2、样品前处理 (a)电解液酸化：取50mL电解液以6mL浓盐酸酸化摇匀并静置10min (b)ENVI-18 SPE小柱的清洗及活化：先用5mL的丙酮清洗小柱，随后依次用5mL甲醇，6mL盐酸(1：2)活化小柱 (c)上样：将酸化过的电解液以3-5mL/min的速度通过SPE柱。 (d)淋洗：依次用6mL盐酸(1：1)，5mL蒸馏水淋洗小柱并在真空条件尽可能抽干小柱，然后采用离心机离心脱水，氮气吹干小柱。 (e)洗脱：用5mL无水乙醚以2-3mL/min的速度对目标物进行洗脱，用5mL的刻度试管盛洗脱液。 (f)定容：将上述洗脱液氮吹干后用二氯甲烷定容至1mL。 1、SPE小柱萃取条件的优化 影响SPE回收率的主要因素有：清洗ENVI-18柱的溶剂，淋洗柱子所用的酸及淋洗的速度，洗脱溶液及洗脱速度。通过对回收率的考察，以体积比为1：1盐酸淋洗SPE小柱，回收率达到最高。另外，考查选用甲醇、丙酮、和乙醚三种溶剂分别作为洗脱剂，实验结果表明同等条件下用无水乙醚进行洗脱，回收率最高，所以试验过程中采用上述前处理条件。另外，需要特别指出的是，在淋洗完进行洗脱的过程中，要尽可能完全的抽干SPE小柱，否则回收率会很低。这是由于P204水溶性很强，没有抽干会降低洗脱效率。 2、样品酸化的条件的优化 实验过程中还考查了加酸酸化样品对实验结果的影响。选取10mg/L的标样作为考查对象，随盐酸加入量的增加，回收率呈现先增大后减小的变化趋势。可能的原因：如果酸的加入量过小不能使P204完全游离，导致回收率降低；加入酸的量过大，会破坏SPE填料的十八烷基与硅胶的键合力，从而降低反相萃取能力，所以酸化的体积定为50mL溶液用6mL浓盐酸酸化。 3、标准品色谱图及样品加标色谱图 用AI1300自动进样器进样1pL，在上述分析条件下，得到标样的谱图，其中25mg/L标样色谱图如图1所示： 图1 25mg/LP204标准溶液色谱图 4、线性、检出限及RSD 以二氯甲烷为溶剂，配置浓度分别为1、5、10、25、50、100mg/LP204溶液，作为校正液，考察此范围内的线性。实验结果表明P204在1-100.0 mg/L浓度范围内线性关系良好，线性相关系数大于0.999(见图13)。 0.594 P204 图2P204的标准曲线 对某电解液样品添加标准溶液(加标浓度为5.0 ug/kg、25.0g/kg)， P204的加标回收情况。实验结果表明加标回收率在80%-90%，符合日常分析检测的要求。对5.0、25.0 pg/kg加标水平平行测定5次，平均RSD值为3.2%，符合稳定性要求。同时以三倍信噪比计算检出限，仪器检出限在0.1mg/L(见表3)。 表3线性、检出限及RSD数据(n=3) 化合物 线性方程 R² 加标(pg/kg)回收率/% 方法检出限/pg/kg 5.0 25.0 P204 Y=0.0056X-0.0075 0.9992 80.3 90.2 0.1 总结 本方法采用赛默飞世尔新一代气相色谱仪(带FID检测器)Trace1300测定电解液中的二(2-乙基己基)磷酸(P204)含量，结合ASI1310自动进样器和TG-WAXMS-A型色谱柱，灵敏度高，线性良好，结果准确。实验中采用变色龙软件控制及数据处理，可以延续变色龙一贯的方便、简便，易于操作等特点。而且，在实际样品检测过程中，无需对待测组分衍生，大大简化前处理步骤，节约分析时间和成本，不失为一种在工业生产中切实可行的检测方法。 ( [1]姚文、刘大星、李继梅、 栾 和林。GC-MS检测 Cyanex272萃取剂的研究有色金属，2001，01(5)：699-701. ) ( [2]栾和林、姚文、吴萌；湿法冶金中的一些污染新 问题的探讨[A]；西部矿产资源开发利用与保护学术会议 论文集[C]；2002年 ) ( [3] K.QMishia， Rsingh，D.M.Muir. Electrowiliningof cobalt from s ulphate solutions contaminated wi t hOrganic [ g]. Hydrometallurgy， 2 002， Vol.65(2-3)：97-102 ) ( [4]王开毅、成本诚、舒万银。溶剂萃取化学阅，中 南工业大学出版社.1991.P9 ) ( [5]梁润霞；镍电解液中有机膦萃取剂的分析研究； 硕士论文2008年。 )