脱硫胺液中高含量钠的测定研究

龙兴杰

（云锡文山锌铟冶炼有限公司，云南 文山 663700）

用胺液脱硫是化工、冶炼企业常用的脱硫方法，胺液在脱硫系统中长期循环后Na+会逐渐富集，Na+含量的升高，影响着胺液的再生，导致脱硫效率降低[1]。所以Na+含量是胺液的一项重要监测指标，准确的测定胺液中Na+的含量，有利于生产控制。

火焰原子吸收分光光度法是测定钠最常用的分析方法，很多研究表明火焰原子吸收法测定钠比发射光谱具有更宽的线性范围和更高的回收率，适用于批量样品的测定[2]。本文通过选用波长为330.3nm的第三灵敏线，降低钠的灵敏度，来测定胺液中高含量的钠，并对狭缝宽度及灯电流、溶液酸度、线性范围等测定条件进行调整优化，得出了火焰原子吸收分光光度法以钠元素波长为330.3nm的第三灵敏线测定胺液中高含量钠的最佳测定条件。经多次平行实验和加标回收实验对方法的精密度和准确度进行了测试，测试结果满足分析要求，适用于胺液中高含量钠的测定。

1 实验部分

1.1 实验仪器与试剂

（1）仪器。iCE 3000火焰原子吸收分光光度计（赛默飞世尔公司），钠空心阴极灯。

（2）仪器工作参数。分析谱线波长330.3nm，燃气流量1.1L/min，灯电流9mA，狭缝宽度0.2nm，燃烧器高度7mm。

（3）试剂。

盐酸（西陇科学）。

50g/L氯化锶（西陇科学）溶液。

1000.00μg/mL钠标准溶液(国家钢铁材料测试中心)。

实验所用玻璃器皿均用50%的硝酸浸泡48h后用离子交换二级水洗净，实验所用试剂均为分析纯，实验用水均为离子交换二级水。

1.2 实验步骤

（1）样品分析步骤。移取1.00mL胺液于200mL容量瓶中，加入10.00mL的氯化锶溶液，4mL盐酸，加水定容至刻度，摇匀，以试剂空白调零，按仪器工作参数测定吸光度，由标准工作曲线求得样品中钠的含量。

（2）标准工作曲线绘制。分别移取1000.00μg/mL的钠标准溶液0.00、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL于6个100mL容量瓶中，即钠的浓度分别为0.00、10.00μg/mL、20.00μg/mL、40.00μg/mL、60.00μg/mL、80.00μg/mL，按样品分析步骤进行操作，绘制标准工作曲线。

2 结果与讨论

2.1 狭缝宽度及灯电流的选择

火焰原子吸收分光光度法测定钠主要存在光谱干扰，研究表明调整合适的狭缝宽度可有效的消除光谱干扰。赛默飞世尔iCE 3000原子吸收可供选择的狭缝宽度有0.2、0.5、1.0nm三种，结合欧阳超等火焰原子吸收法测定钠元素分析条件的优化研究，在仪器其它条件保持不变的情况下，在不同的狭缝宽度下进行标准曲线、灵敏度、分辨率的对比，发现狭缝宽度为0.2nm时线性相关性较好，灵敏度较高，分辨率最好。由于灯电流的大小决定着灯的辐射强度和发射线与吸收线的轮廓，关系到灯的使用寿命、测定的灵敏度和稳定性、校准曲线的线性相关性。在仪器其它条件保持不变的情况下，灯电流由3mA～15mA每隔1mA就对40.00μg/mL的钠标准溶液进行多次测定，记录不同灯电流下标准的吸光度和仪器的负高压，对各灯电流下对应的吸光度和负高压进行对比，发现当灯电流为9mA时，标准吸光度稳定为0.221，负高压为494，测定结果灵敏度和稳定性都能较好的满足分析要求。

2.2 溶液酸度的影响

测定溶液的用酸及用酸量会对雾化效率等造成影响，由于标准溶液是盐酸介质，为保持一致性，试样用酸也为盐酸。分别移取同一胺液1.00mL于5个200mL容量瓶中，分别加入2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL的浓盐酸，即盐酸的体积分数分别为1.00%、2.00%、3.00%、4.00%、5.00%，按样品分析步骤操作，分别测定吸光度，以盐酸体积分数为横坐标，对应吸光度为纵坐标，绘制不同盐酸体积分数下样品吸光度的变化趋势图，如图1所示。

图1 不同盐酸体积分数下样品吸光度的变化趋势图

由图1可知盐酸体积分数大于2%时，样品的吸光度开始逐渐下降，为保证一定的酸度和防止吸光度降低，实验选用2%的盐酸作为介质。

2.3 工作曲线的绘制

胺液中钠的含量在10g/L左右，稀释200倍后浓度在50.00μg/mL左右，为保证待测溶液在工作曲线线性范围内，分别移取1000.00μg/mL的钠标准溶液0.00、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL于6个100mL容 量瓶中，即钠的浓度分别为0.00、10.00μg/mL、20.00μg/mL、40.00μg/mL、60.00μg/mL、80.00μg/mL，按样品分析操作步骤进行操作，绘制标准工作曲线。如图2所示。

图 2 标准工作曲线

由图2可知钠含量在0～80μg/mL范围内工作曲线具有非常好的线性相关性，R2=0.9997，能够满足分析要求。

2.4 不同稀释体积对测定结果的影响

分别移取同一胺液1.00于100mL、200mL、250mL、500mL的4个容量瓶中，按样品分析步骤操作，分别测定吸光度，并结合标准曲线计算出钠含量，如表1所示。

表1 不同稀释体积对应的样品吸光度和钠含量

除钠外，胺液中含量较高的主要是硫酸根和亚硫酸根两种阴离子，由表1可知在上述几种稀释倍数下，虽然待测溶液中硫酸根和亚硫酸根的含量随稀释体积的改变而改变，但测定结果基本一致，表明用此方法测定胺液中高含量钠在上述稀释倍数下不受硫酸根和亚硫酸根的干扰，采用上述几种稀释倍数均可准确的测定出样品中钠的含量，通过对不同稀释倍数下溶液的吸光度进行对比，选用200倍稀释吸光度最佳。

2.5 回收率及精密度实验

分别移取同一胺液1.00mL于10个200mL容量瓶中，前5个加入1000.00μg/mL的钠标准溶液2.00mL，即加入的钠标准在待测溶液中的浓度为10.00μg/mL，后5个加入1000.00μg/mL的钠标准溶液4.00mL，即加入的钠标准在待测溶液中的浓度为20.00μg/mL，按样品分析步骤操作，进行回收率及精密度实验。测定结果如表2所示。

表2 回收率及精密度实验

由表2可知回收率在100.0%～103.7%之间，相对标准偏差（RSD）为0.33%左右，表明该方法有较高的准确度和精密度，此方法可以用来测定胺液中钠的含量。

2.6 样品分析结果对比

用钠主灵敏线（589.0nm）火焰原子吸收分光光度法、第三灵敏线（330.3nm）火焰原子吸收分光光度法和ICPAES法对不同批次样品进行测定，结果如表3所示。

表3 不同分析方法样品测定结果

由表3可见三种方法的测定结果都较为接近，第三灵敏线法和ICP-AES法的结果基本一致，表明用该方法测定的结果有较高的可靠性。

3 结论

采用钠的第三灵敏线火焰原子吸收分光光度法快速测定胺液中高含量钠，样品经200倍左右的一次稀释，就能快速准确的得出结果，即避免了多次稀释可能引入的误差，又缩短了分析耗时，减轻了分析人员的工作量。该方法不仅具有很宽的线性范围，而且准确度和精密度都非常好，分析结果真实可靠，完全能满足分析要求。