2%氢氧化锂中的阴离子测试

2022-10-26 09:39:54 张新庆 8

摘要:

本方法采用离子色谱仪与自动在线前处理装置联机,实现了氢氧化锂溶液的连续自动中和与杂质离子的自动检测,避免引入污染。

碳酸盐体系等度淋洗在13分钟内完成F-、Cl-、PO43-、SO42-的洗脱,连续进样8次,待测离子峰面积重复性均小于1%,标准曲线的线性相关系数均大于0.999,加标回收率均在95%~105%之间,满足2%浓度及以上氢氧化锂溶液中杂质离子的测定需求。

测试条件:

离子色谱仪:RPIC-2017型离子色谱仪

色谱柱:4×150mm色谱柱

淋洗液:碳酸盐体系淋洗液

流速:1.0mL/min

抑制器:4mm免维护抑制器

检测器:动态量程电导检测器

进样体积:50mL

温度:30℃

在线前处理装置:泵,净化柱,自动进样器等组成。 

基线噪声、基线漂移与最小检测浓度(使用氢氧根体系时的数据)

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

 

离子

基线漂移(μS)

基线噪声(μS)

5ppmCl峰高(μS)

最小检测浓度(ppb)

Cl-

0.001

0.00036

6.5521

0.55


淋洗液的选择

使用氢氧根体系时,背景电导低,水峰小,但碳酸盐峰过大,磷酸根无法在30分钟内出峰,故采用碳酸盐体系(碳酸盐体系背景电导高,水峰大,但20分钟之内能出磷酸根峰)。

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

8种离子分离

进样F-、Cl-、NO2-、Br-、NO3-、SO42-、PO43-、C2O42-混标,观察分离度。分离度均>2,分离良好。

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

空白溶液色谱曲线:

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

空白谱图与标准曲线中最低点叠加

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

 

外标曲线:

外标溶液各浓度叠加图:

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

 

4种离子及峰面积响应值

离子

保留时间(min)

峰高(μS)

峰面积(μS·s)

浓度(mg/kg)

F-

2.294

12.079

95.632

5

2.305

26.570

207.279

10

2.317

41.493

328.258

15

2.332

76.960

630.201

30

2.367

115.332

1042.099

50

Cl-

4.381

6.552

66.959

5

4.382

13.710

139.848

10

4.389

21.990

221.885

15

4.383

44.862

445.662

30

4.397

78.653

776.659

50

PO43-

8.288

0.342

8.798

5

8.276

0.880

24.620

10

8.263

1.432

37.758

15

8.245

3.065

83.304

30

8.254

5.178

141.920

50

SO42-

11.605

1.593

47.987

5

11.595

3.296

100.545

10

11.604

5.110

155.217

15

11.605

9.960

302.076

30

11.614

16.856

507.196

50

 

4种离子的外标曲线方程与相关系数

离子

方程

相关系数

F-

Y=20.9093X+0.6873

0.9994

Cl-

Y=15.7459X-16.2082

0.9994

PO43-

Y=2.9555X-5.7417

0.9998

SO42-

Y=10.1573X-0.8572

0.9998

 

从表中可知四种待测离子在一定的浓度区间内与电导信号呈较好的一次线性关系,相关系数高于0.999。

自动进样器准确度评价:

以氟离子为例,将进样量(50100150200250μL)与峰面积做图,呈现较好的一次曲线。故选择50μL进样量。

同时证明前处理方式可进行大体积进样,中和效果彻底;

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

实际样品测试及其重复性:

在已知的色谱条件下连续进样8次样品,叠加色谱曲线如下图所示:

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

表3  离子的定量重复性(n=8)

离子

保留时间(min)

峰高(μS)

峰面积(μS·s)

浓度(mg/kg)

F-

2.332

59.174

477.547

22.806

2.330

58.172

469.665

22.429

2.331

58.710

471.157

22.501

2.327

58.220

467.209

22.312

2.332

58.442

472.089

22.545

2.332

58.700

471.825

22.532

2.328

58.553

470.871

22.487

2.332

58.568

477.116

22.786

RSD(%)

0.081

0.540

0.747

0.748

Cl-

4.393

25.724

270.603

18.215

4.389

25.253

265.245

17.875

4.389

25.429

266.128

17.931

4.387

25.236

265.578

17.896

4.393

25.373

267.560

18.022

4.391

25.468

266.334

17.944

4.386

25.394

266.626

17.962

4.392

25.397

268.167

18.060

RSD(%)

0.059

0.593

0.650

0.613

PO43-

8.386

1.669

40.857

15.767

8.384

1.626

39.961

15.464

8.388

1.629

40.244

15.559

8.386

1.622

40.552

15.664

8.388

1.637

40.703

15.715

8.387

1.629

40.190

15.541

8.380

1.640

40.612

15.684

8.387

1.640

40.395

15.610

RSD(%)

0.033

0.896

0.734

0.643

SO42-

11.678

6.346

185.956

18.392

11.676

6.258

185.566

18.354

11.685

6.302

185.421

18.339

11.687

6.238

183.703

18.170

11.688

6.285

186.598

18.455

11.684

6.269

182.856

18.087

11.686

6.281

184.094

18.209

11.684

6.283

185.953

18.392

RSD(%)

0.036

0.506

0.707

0.704

 

从表中可知,各个参数的RSD均小于1%。

实际样品的回收率

离子

原始浓度平均值(ppm)

理论加标回收浓度(ppm)

加标回收浓度平行1 (ppm)

加标回收浓度平行2 (ppm)

回收率
(%)

F-

22.550

39.384

40.777

40.553

103.25

Cl-

17.988

35.161

36.842

36.649

104.51

PO43-

15.625

32.974

33.549

33.430

101.56

SO42-

18.300

35.449

36.724

36.734

103.61

回收率均处于95%~105%区间。

中和评价

将空白、2%LiOH10%NaOH溶液叠加,基线重合,未发生明显基线漂移。

样品

背景电导(μS)

空白

29.35

2%LiOH

29.36

10%NaOH

29.38

 

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

下图是中和与未中和时的总电导谱图叠加,从图中可以看出,中和效果显著。

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

结语:

使用RPIC-2017型离子色谱仪测定氢氧化锂溶液中的F-、Cl-、PO43-、SO42-,基线噪声、基线漂移低,灵敏度高,线性、重现性、回收率较好,具有在核电行业应用的潜力。


电话咨询
邮件咨询
在线地图
QQ客服