丁二酮肟分光光度法测定车用尿素中镍含量

丁二酮肟分光光度法测定车用尿素中镍含量

采用丁二酮肟分光光度法测定车用尿素中的镍含量，并分析了该方法的可行性、精密度和准确度。实验结果 表明，该方法对不同镍含量样品的可行性及精密度良好，高镍含量的相对标准偏差为 1.31%，低镍含量的相对标准偏 差为 9.67%，由此可见方法在测量高镍含量样品时优于低镍含量样品。且本方法针对不同镍含量样品均有较高的加 标回收率，准确度良好。实验证明丁二酮肟分光光度法可用于测定车用尿素中的镍含量，且操作简单，准确度高。

现阶段各类机动车的尾气排放已经是我国空气 污染的重要来源，也是引起灰霾、光化学烟雾污染的 重要因素，由此机动车污染防治的紧迫性逐渐加剧。 发动机制造商通过使SCR 技术（selective catalytic reduction technology，选择性催化还原技术）减少柴油 机氮氧化物污染物的排放，而具有节能、对燃料硫含 量要求低、可有效降低尾气中的氮氧化物含量等优点的柴油机尾气处理液（国内俗称为车用尿素）成为 了 SCR 技术中必要的消耗品。但因车用尿素水溶液 在 SCR 系统中反应时会与催化剂直接接触，在此过 程中金属元的过量会对催化剂等造成一定的危害，故国家标准 GB 29518—2013《柴油发动机氮氧化物 还原剂尿素水溶液（AUS 32）》中对尿素水溶液中各金 属元素的含量有严格的要求。镍是车用尿素中的杂 质成分之一，对SCR 系统中的催化剂有毒害作用，且会影响到SCR 还原的转化效率。国家标准中利用电感耦合等离子发射光谱法对车用尿素中的镍含量进 行测定，该方法步骤繁琐，对仪器设备和人员要求较高，而丁二酮肟作为测定镍含量的传统试剂，操作 简便，检测成本低，故本文采用丁二酮肟分光光度法 直接测定车用尿素中的镍含量，并在方法的可行性、 精密度和准确度上进行了讨论分析。

1 实验部分

1.1 仪器、试剂和样品

仪器：分析天平；可见光分光光度计（上海美析仪器有限公司）；通常的实验室仪器设备。

试剂：乙醇，95%（体积分数）以上；酒石酸钠 （C4H4Na2O6 ）溶液 ，300g/L；氢氧化钠（NaOH）溶液 100 g/L；丁二酮肟溶液，10g/L，用乙醇配制；镍标准溶 液，10 μg/mL；过硫酸铵（[ NH4 ）2S2O8]溶液，40 g/L。

样品：由山西某厂家提供的车用尿素。

1.2 分析步骤

1.2.1 称样

称适量样品于 50 mL 容量瓶中，加入适当蒸馏水 充分溶解，同时作空白对照。

1.2.2 测定

显色液：10 mL C4H4Na2O6 溶液、10 mL NaOH溶液、2 mL 丁二酮肟溶液和5 mL（NH4 ）2S2O8 溶液依次混匀，加水稀释至刻度后摇匀。

参比液：10 mL C4H4Na2O6 溶液、10mL NaOH 溶 液、2 mL 乙醇溶液、5 mL（NH4）2S2O8 溶液，加水稀释至 刻度后摇匀。

静置 10~20 min 后用 3 cm 的比色皿以参比液为参比，用分光光度计在 530 nm 波长处测定其吸光度。 减去空白吸光度，从校准曲线上得出相应镍质量。

1.2.3 校准曲线的绘制

分别移取 10 μg/mL镍标准溶液 0、2、4、6、8、10 mL于50 mL容量瓶中，按1.2.2 方法进行显色，以空白为参比测定其吸光度。以镍质量为纵坐标，吸光度为横坐标绘制校准曲线。线性方程及相关系数为 表 1。

1.3 结果计算

镍含量以质量分数w计，单位以 mg/kg 表示，按式进行计算：

式中：V1 为分取试液的体积，mL；V 为试液的总体积，mL；m1 为从校准曲线上获得的镍质量，μg；m 为称样量，g。

2 结果与讨论

2.1 方法可行性分析

按照 1.2 中的分析步骤，对两种不同镍含量的车 用尿素样品分别测定 7 次，得到样品中镍含量结果见表2和表3。样品1的7次测定结果平均值为0.49 mg/kg，样品2的7次测 定结果平均值为0.20 mg/kg，与仪器法测得结果均在误差范围内，表明所测数据有效，因此利用分光光度法测定车用尿素中镍含量的方法具有一定的可行性。

2.2 精密度分析

根据表2测得样品1平行结果的平均值为0.75 mg/kg，标准偏差为0.009 8 mg/kg，相对标准偏差为1.31%；表3测得样品2平行结果的平均值为0.13 mg/kg，标准偏差为0.013 mg/kg，相对标准偏差为9.67%。表明此方法测得的车用尿素中镍含量精密度良好，进一步证明紫外分光光度法可用于车用尿素中镍含量的测定，同时也反映出该方法在测定低含量样品时精密度低于高含量样品。

2.3 准确度分析

在不同已知含量的车用尿素样品中，分别加入2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0 mL 质量浓度为10μg/mL的镍标准溶液，按照1.2的分析步骤进行测定，结果见表 4 和表 5。分光光度法测定样品 1 镍含 量的回收 率范围为 99.31% ~101.30%，平 均值为 100.36%；样品 2 镍含量的回收率范围为 99.10%~ 101.06%，平均值为 100.24%。由此可见，该方法针对 不同镍含量样品均有较高的回收率，表明有较高的准

确度。

3 结论

由上述实验结果可以看出，用分光光度法测定车用尿素中镍含量的方法具有一定的可行性；线性关系较好；该方法的回收率针对不同镍含量样品时均较高，准确度不错；精密度良好，且在测定高镍含量样品 时精密度优于低镍含量样品。此外，该方法操作便捷、准确度及重复性良好、条件易于控制，操作成本低等 特点使其适用于生产企业和相关质量监督部门对产品的检测及质量把控。