离子色谱法测定轻烧镁中氯含量*

富 瑶 曾 泽 慕 铮 任 亮

（大连海关技术中心）

轻烧镁中氯含量的测定，现常用硝酸溶解—硝酸银溶液电位滴定法［1］。该方法的不足在于：溶解需要的试样量大，造成基体增大，进而消耗的硝酸量也大；剧烈反应放出大量的热，容易迸溅并释放出氯化氢；需要用水稀释到较大体积并用碱液调整酸度才能测定；电位滴定的操作条件苛刻、操作费力耗时。

离子色谱测试技术在高基体矿产品的测定中有很大的局限性［2］，这是因为离子色谱测定的总阴离子含量不能过高，这也决定了阳离子浓度也不能过高；对于一般的矿物溶解需要用到大量的酸，必然会引入大量的阴离子，这使得离子色谱的测定变得困难。因此，在测定高盐基体矿物方面，离子色谱的使用受到了很大的限制。

本文将介绍一种新的测定方法——利用轻烧镁中氯化物易溶解的特性［3-4］，用水为溶剂，溶出轻烧镁中全部的氯，再用离子色谱进行测定。该方法的优点在于以水为溶剂，避免了剧烈反应；未引入新的离子，规避了离子色谱测试技术在高基体矿产品测定中使用的局限性，为离子色谱在此领域的应用开拓了新途径。

1 试剂、仪器及试验方法

1.1 试 剂

（1）氯标准溶液（400.0 mg/L）配制使用优级纯氯化钠，470 ℃灼烧2 h，在干燥器中冷却至室温后准确称取0.659 4 g，用去离子水溶解、稀释，定容至1 L，摇匀。

（2）淋 洗 液 采 用0.008 mol/L～0.01 mol/L 的Na2CO3和NaHCO3等体积混合溶液，使用前经超声震荡，消除气泡。

1.2 仪器与仪器工作条件

（1）仪器。主要仪器包括离子色谱Dionex ICS1500、分 离 柱 Dionex AS14A、抑 制 器Dionex AMMS、滤膜（0.45 μm）。

（2）工作条件。工作条件包括进样量100µL、淋洗液流速1.0 mL/min、高纯氮气泵压力13.10 MPa、抑制器电流48 mA。

1.3 标准曲线溶液的配制

准确移取0.10，0.20，0.40，0.80，1.60 mL的氯标准溶液于5 个100 mL 容量瓶中，用去离子水稀释定容，摇匀。

1.4 氯化物的提取

（1）制备轻烧镁试样。将轻烧镁样品研磨至小于100 μm。

（2）提取氯化物。准确称取2 g（准确至0.1 mg）氯化物粉末至烧杯中，加入200 mL去离子水，将烧杯放到磁力搅拌器上，边搅拌边加热至微沸，再自然冷却至室温，将冷却后的溶液移入250 mL容量瓶，用去离子水稀释定容、摇匀，干过滤，滤液再用滤膜过滤，经二次过滤的滤液为提取的轻烧镁中的氯化物。

1.5 上机测定

将1.3 节制备的标准曲线溶液和1.4 节提取的氯化物滤液，按照1.2 节的工作条件进行离子色谱测定，绘制标准曲线并测定试样中氯化物含量。

2 试验结果与讨论

2.1 溶解条件的影响

（1）将2 g 试样加入200 mL 溶剂水中搅拌2 h，对比微沸1，2，5，8 h 和微沸2 h 放置数日5 种溶解条件下氯化物的提取结果，见表1。

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（2）将2 g 试样加入200 mL 溶剂水中搅拌不同时间，微沸2 h，对比搅拌1，2，5，8 h和搅拌2 h放置数日5种溶解条件下氯化物的提取结果，见表2。

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（3）将2 g 试样加入不同体积的溶剂水中，搅拌2 h，微沸2 h，对比100，150，200，300 mL 不同体积溶剂水和200 mL 溶剂水溶液放置数日5 种溶解条件下氯化物的提取结果，见表3。

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上述试验结果表明，在一定范围延长沸腾时间、增大溶剂水体积将促进轻烧镁中氯化物的溶解，搅拌时间对轻烧镁中氯化物溶解的影响不明显；提取氯化物的最佳条件为溶剂水体积200 mL、微沸时间2 h、微沸搅拌提取，后续试验将采用此条件。

2.2 淋洗液的选择

由于以氢氧化钠溶液作为淋洗液的测定效果不好，因此，本研究以Na2CO3+NaHCO3混合溶液为淋洗液，这样可以有效地使氯的峰分离，且峰高明显且对称。

2.3 线性范围测定

氯含量范围在0～5 mg/L 情况下，峰面积A 与氯离子浓度C（mg/L）呈线性关系，相关系数r=0.999 5，线性回归方程为A=0.057+0.279 2C。

2.4 检出限

由空白溶液11 次测定值的3 倍标准偏差与工作曲线斜率之比得到检出限为0.04 mg/L。

2.5 回收率

使用2 个已知样品，采用加标回收的方法验证氯的测定回收率，结果见表4。

由表4可看出，测定回收率在98.98%～102.00%。

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2.6 精密度

对5 个试样分别进行9 次重复性测定，精密度结果见表5。

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由表5可以看出，室内精密度为5.55%～9.52%。

2.7 方法比较

使用10 个试样，按照检验检疫行业标准《SN/T 0254-2011 进出口轻烧镁中酸溶氯化物的测定电位滴定法》［5］和离子色谱法分别进行测试，结果见表6。

由表6可以看出，离子色谱法测定的结果与行业标准方法测定的结果基本一致。

经SPSS统计分析，采用单因素ANOVA方法比较均值，结果见表7。

由表7可以看出，显著性水平为0.972，大于0.05，说明2 种方法测定轻烧镁中氯化物的结果无显著差异。

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3 氟氯硫磷赋存含量的测定

采用离子色谱法测定一个已知轻烧镁样品的氟氯硫磷含量，结果见表8。

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由表8 可以看出，实际测定中，某已知轻烧镁样品的氟、磷含量未检出，硫的含量小于偏小，氯的测定值准确，说明：①氯化物经过熔解、破碎，氯被表面化，能被完全溶于水；②硫元素主要来自菱镁石，存在的形式是硫酸盐、亚硫酸盐、硫化物，在水溶解作用下，大部分的硫酸盐可溶出；③氟化物主要以氟化钙、氟化镁等不易溶的化合物形式存在，水不能将其溶出；④磷元素主要以磷酸盐的形式存在，大量的镁钙与其形成不溶的钙镁磷酸盐，水不能将其溶出。⑤轻烧镁中主要含有阴离子F-、Cl-、S2-、SO42-、PO42-，用水溶出的阴离子主要为Cl-和少量的SO42-，因此采用离子色谱法测定水溶提取氯化物的方法干扰因素较少、测定准确。

4 结 语

（1）离子色谱法根据轻烧镁的特性，建立了使用水溶解试样、离子色谱法测定轻烧镁中氯的方法，水溶液提取轻烧镁中氯化物的最佳条件为溶剂水体积200 mL，微沸时间2 h、微沸搅拌提取。

（2）离子色谱法使用Na2CO3+NaHCO3为淋洗液，用水为溶剂提取氯化物，提取液中阴离子主要为Cl-，干扰因素较少，因此可采用离子色谱测定。

（3）离子色谱法将离子色谱应用于矿物中易溶元素的分析，提取氯完全，测定回收率在98.98%～102.00%，室内精密度为5.55%～9.52%，操作方法简便、测定准确。