电感耦合等离子体发射光谱法测定石油焦中铁、镍、钒、钙的含量论文_丘兴旺,钟贵远

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摘要:石油焦煅烧后,采用盐酸、氢氟酸和高氯酸溶解灰分,然后利用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定石油焦中铁、镍、钒、钙的含量。用本方法测定铁、镍、钒、钙的含量,方法精密度高,结果准确稳定,适用于石油焦样品中铁、镍、钒、钙等大部分元素的测定。

关键词:石油焦;ICP-OES;铁;镍;钒;钙

引言

石油焦的用途比较广泛,其灰分中主要组成元素为铁、硅、钙、铝、钠、镁,还有少量的钒、钛、铬等,常用的检测方法为灰化后用四硼酸铝熔融,盐酸提取熔融物后用ICP-OES[1]或者原子吸收光谱仪[2]检测,但此测定方法中四硼酸铝熔融操作复杂,熔融过程样品不易熔尽,盐酸提取熔融物时易生成硅酸沉淀导致结果偏低,而且不适用于灰分较高的石油焦。为此,采用盐酸、氢氟酸和高氯酸来溶解煅烧后的灰分,不仅能快速稳定的溶解灰样,而且简单易操作,减少基体对检测结果的影响,使检测结果精密度高,准确度好,结果稳定可靠。

1. 试验部分

1.1试剂

盐酸;氢氟酸;高氯酸(优级纯);铁、镍、钒、钙标准溶液:1000mg/L,国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院;铁、镍、钒、钙标准标准储备液:100.00mg/L,分别移取10mL铁、镍、钒、钙标准溶液于100mL容量瓶中,加水定容,摇匀。石油焦元素成分分析标准样品:ZBM1341 石油焦 (济南众标科技有限公司)

1.2 主要仪器

SX2-5-12 高温炉(上海实验电炉厂),AL204-IC分析天平(上海梅特勒-托利多公司),ICP-6300电感耦合等离子体发射光谱仪(美国热电公司)

1.3试验方法

称取0.5-1.0g石油焦样品(按标准SN/T0313规定制备)于铂金坩埚中,将铂金坩埚放入马弗炉中,从室温升温至700℃,使石油焦完全灰化,取出铂金坩埚冷却至室温。于铂金坩埚中加入5 mL盐酸、5mL氢氟酸(石油焦灰分高时可适量增加)和1mL高氯酸,在电热板上蒸至白烟冒尽,取下冷却后,加入5 mL的盐酸和10 mL的超纯水于电热板上微沸10 min,取下冷却后用水洗涤将溶液转移入100 mL容量瓶中,加水定容至刻度,摇匀待测。随同做空白试验。

标准曲线配置:分别移取0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00上述标准储备液于6个100mL容量瓶中,加入5.00mL盐酸溶液,加水定容,摇匀备用。

2、结果与讨论

2.1 波长选择

本方法对铁、镍、钒、钙各元素的分析谱线采用仪器推荐的分析谱线进行试验,元素及相应的分析谱线为铁:259.940 nm、镍:232.002 nm、钒:309.311 nm、钙:184.006 nm。

2.2 结果比对

本试验采用石油焦元素成分分析标准样品(ZBM1341)进行试验,通过本方法测定的结果与标值相比较,结果相符,见表1 。

2.3 回收率试验

分别称取3个1.0g石油焦ZBM1341,煅烧灰化完全后向铂金坩埚中加入不同量的标准溶液,再按照1.3试验方法进行试验,其结果见表2。在试验条件下,各元素的加标回收率在97.22%~101.60%之间,结果符合检测要求。

2.4 精密度试验

称取11份ZBM1341石油焦试样,按1.3试验方法测定铁、镍、钒、钙含量,试验结果见表3。

以上结果可以看出,对石油焦试样平行测定11次,铁、镍、钒和钙元素的相对标准偏差分别为0.65%、1.39%、1.98%、0.96%,满足分析要求。

3 结论

本方法熔样过程简便、快速,分析结果准确稳定、精密度高,适用于石油焦大部分元素含量分析,完全满足石油焦的测定要求。

参考文献

[1] SN/T 1829-2006.石油焦炭中铝、钡、钙、铁、镁、锰、镍、硅、钠、钛、钒、锌含量测定 电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AFS)法[S].北京:中国标准出版社,2006.

[2] SN/T 1830-2006.石油焦炭中、钙、铁、镍、钠含量测定 原子吸收光谱法(AAS)[S].北京:中国标准出版社,2006.

论文作者:丘兴旺,钟贵远

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第09期

论文发表时间:2019/9/29

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电感耦合等离子体发射光谱法测定石油焦中铁、镍、钒、钙的含量论文_丘兴旺,钟贵远
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