牛莉慧 慕 坤 王石軍 阿懷柱 屈小榮 甘仁香

（國(guó)家鹽湖資源綜合利用工程技術(shù)研究中心、青海省鹽湖資源綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，格爾木 816000）

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法快速測(cè)定氯化鉀產(chǎn)品中Na、Ca和Mg含量

牛莉慧 慕 坤 王石軍 阿懷柱 屈小榮 甘仁香

（國(guó)家鹽湖資源綜合利用工程技術(shù)研究中心、青海省鹽湖資源綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，格爾木 816000）

建立了電感耦合等離子體發(fā)射光譜法快速測(cè)定氯化鉀產(chǎn)品中Na、Ca、Mg含量的分析方法，選擇儀器最佳的工作條件，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法兩種方法對(duì)照實(shí)驗(yàn)，確立了各元素測(cè)定譜線，使用耐高鹽霧化器和ICP的徑向觀測(cè)模式測(cè)定氯化鉀產(chǎn)品中Na、Ca、Mg的含量，Na、Ca、Mg的檢測(cè)下限分別為0.0016，0.0025，0.0014mg／L。方法精密度（RSD，n＝6）均小于2%，標(biāo)準(zhǔn)曲線法回收率為96.8%～107.5%，標(biāo)準(zhǔn)加入法回收率為97.6%～101.02%，該方法與國(guó)標(biāo)GB6549－2011［1］法對(duì)比分析結(jié)果均在允許差范圍之內(nèi)。

電感耦合等離子體發(fā)射光譜 快速測(cè)定 氯化鉀

1 引言

氯化鉀產(chǎn)品鈉、鈣和鎂含量的測(cè)定主要依據(jù)國(guó)標(biāo)GB 6549－2011［1］的測(cè)定方法，采用火焰發(fā)射分光光度法［1］檢測(cè)鈉的含量，火焰原子吸收光譜法［2］或EDTA容量法檢測(cè)鈣鎂［3］的含量，分析方法精密度高，準(zhǔn)確度好，但測(cè)定時(shí)間長(zhǎng)，操作繁瑣，不能及時(shí)提供分析結(jié)果。為了尋找一個(gè)快速準(zhǔn)確的分析方法，國(guó)家鹽湖資源綜合利用工程技術(shù)研究中心經(jīng)多次對(duì)照實(shí)驗(yàn)，建立了電感耦合等離子體發(fā)射光譜法快速測(cè)定氯化鉀產(chǎn)品中Na、Ca、Mg含量的定量分析方法。通過與國(guó)標(biāo)法多次對(duì)照實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)確度滿足國(guó)標(biāo)允許差。方法制樣簡(jiǎn)單、操作方便、快速準(zhǔn)確，縮短了測(cè)定時(shí)間，適用于氯化鉀產(chǎn)品的快速測(cè)定和生產(chǎn)控制分析的需要。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器及測(cè)量條件

ICP7000DV電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（美國(guó)PerkinElmer公司），采用耐高鹽霧化器及旋流霧室。儀器工作參數(shù)為：

ICP射頻功率1300W、等離子體流量15L／min、霧化器流量0.8L／min、輔助氣流量0.2L／min、載氣流量為0.6L／min、冷卻氣流量10.0L／min、矩管位置：3。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液

鈉、鈣、鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度分別為1000μg／mL，按GB／T602配制。

（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線法工作曲線配制

分別移取0.00、2.00、5.00、10.00、20.00mL鈉、鈣、鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液，置于一組100mL容量瓶中，加入10mL100g／L基準(zhǔn)氯化鉀溶液，稀釋至刻度，此鈉、鈣、鎂溶液系列濃度分別為0.00、20.00、50.00、100.00、200.00μg／mL。在選定波長(zhǎng)下測(cè)定各種標(biāo)準(zhǔn)溶液強(qiáng)度，以各標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量濃度（μg／mL）為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的輻射強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，繪制工作曲線，相關(guān)系數(shù)均在0.999以上。

（2）標(biāo)準(zhǔn)加入法工作曲線配制

稱取5.0g試樣，精確是0.001g，置于燒杯中，用水溶解后定容至500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。然后分別移取25mL此樣品溶液于5個(gè)100mL容量瓶中，分別移取0.00、1.00、2.00、4.00、5.00mL鈉、鈣、鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液，置于一組100mL容量瓶中，稀釋至刻度，此鈉、鈣、鎂溶液系列濃度分別為0.00、10.00、20.00、40.00、50.00μg／mL，繪制工作曲線。

在實(shí)驗(yàn)線性范圍內(nèi)各標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)呈線性響應(yīng)，雖然各標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相關(guān)系數(shù)均為大于0.999，但作為儀器分析方法具有許多不確定性因素，基于分析方法標(biāo)準(zhǔn)化的考慮，規(guī)定各物質(zhì)的線性擬合的相關(guān)系數(shù)不小于0.999即可使用。

2.3 樣品制備

稱取約1g氯化鉀產(chǎn)品，精確至0.001g，置于100mL燒杯中，用適量水溶解，轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

3 結(jié)果與討論

3.1 元素譜線選擇

選同種1＃、2＃、3＃氯化鉀樣品，用國(guó)標(biāo)GB 6549－2011［1］和電感耦合等離子發(fā)射光譜儀法測(cè)定，比對(duì)結(jié)果見表1。

表1 國(guó)標(biāo)GB6549－2011和電感耦合等離子發(fā)射光譜儀法測(cè)定結(jié)果

由表1可知，國(guó)標(biāo)法與本法檢測(cè)Na、Ca、Mg含量，根據(jù)分析結(jié)果絕對(duì)差值確定了Na、Ca、Mg的測(cè)定波長(zhǎng)分別為589.592nm、317.933nm、285.213nm。

3.2 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線法加標(biāo)回收

采用1＃和2＃氯化鉀樣品進(jìn)行加標(biāo)回收，計(jì)算回收率，結(jié)果見表2。

表2 氯化鉀中各元素含量的回收率試驗(yàn)結(jié)果（標(biāo)準(zhǔn)曲線法）

續(xù)表2

由表2可知，標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算各元素回收率分別在96.80～107.500%，方法準(zhǔn)確度可以得到保證。

（2）標(biāo)準(zhǔn)加入法加標(biāo)回收

采用3＃和4＃氯化鉀樣品進(jìn)行加標(biāo)回收，計(jì)算回收率，結(jié)果見表3。

表3 氯化鉀中各元素含量的回收率試驗(yàn)結(jié)果（標(biāo)準(zhǔn)加入法）

續(xù)表3

由表3可知，標(biāo)準(zhǔn)加入法計(jì)算各元素回收率分別在97.600～101.200之間，方法準(zhǔn)確度可以得到保證。

3.3 方法精密度

分別移取含量不同氯化鉀樣品，稀釋100倍，采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法檢測(cè)，每個(gè)樣品連續(xù)測(cè)定6次，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD，結(jié)果見表4、表5。

表4 氯化鉀中各元素含量測(cè)定方法的重復(fù)性（標(biāo)準(zhǔn)曲線法） %

表5 氯化鉀中各元素含量測(cè)定方法的重復(fù)性（標(biāo)準(zhǔn)加入法） %

由表4和表5結(jié)果可見，各元素的RSD均小于2%，說明本方法精密度較好。

3.4 方法對(duì)比

由于缺少不同含量的氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為質(zhì)量監(jiān)控，因此選取3種不同含量的氯化鉀樣品，采用了氯化鉀國(guó)標(biāo)法［1］測(cè)定結(jié)果比對(duì)的方式來驗(yàn)證ICP－AES測(cè)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，其中Na采用火焰光度法，Ca、Mg采用EDTA容量法進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見表6。

表6 ICP法與國(guó)標(biāo)法測(cè)定數(shù)據(jù)比較

由表6數(shù)據(jù)可以看出，ICP－AES法與國(guó)標(biāo)法測(cè)定的數(shù)據(jù)基本吻合，無顯著性差異，Na、Ca、Mg含量的偏差分別為0.001～0.042%、0.001～0.019%、0.003～0.015%，在國(guó)標(biāo)允許差之內(nèi)。

4 結(jié)束語

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法快速測(cè)定氯化鉀產(chǎn)品中Na、Ca、Mg的含量的分析方法，經(jīng)加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)以及與國(guó)標(biāo)法測(cè)定數(shù)據(jù)的對(duì)比，證明本方法快速準(zhǔn)確、靈敏度高、實(shí)用性強(qiáng)，校準(zhǔn)曲線線性范圍較寬，具有操作簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確高等優(yōu)點(diǎn)，該方法的使用減縮短了分析時(shí)間，提高了分析效率，該方法可適用于氯化鉀產(chǎn)品的快速測(cè)定和生產(chǎn)控制分析，能及時(shí)指導(dǎo)生產(chǎn)。

［1］中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).氯化鉀［S］.GB 6549－2011.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011：2－3.

［2］張桂芹，孫建之，馬培華，鄧小川.火焰原子吸收和發(fā)射光譜法測(cè)定鹽湖鹵水的鋰鈉鈣鎂離子［J］.鹽業(yè)與化工，2007，（1）：10－15.

［3］青海省革命委員會(huì)計(jì)劃委員會(huì)地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室.天然鹵水及鹽水化學(xué)分析法［z］.1971：85.

Rapid determination of Na，Ca and Mg in potassium chloride by inductively coupled plasma atomic spectrometry.

Niu Lihui，Mu Kun，Wang Shijun，A Huaizhu，Qu Xiaorong，Gan Renxiang，

（National Engineering Research Center for Intergrated Utilization of Salt Lake Resources，Key Laboratory of Salt Lake Resources Inlergrated Utilization of Qinghai Province，Geermu816000，China）

A method for determination of Na，Ca，Mg in potassium chloride by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry（ICP）was set up.Spectral lines of the elements were plotted by the contrast experiments under optimum operating conditions of the instrument using the standard curve method and the standard addition method respectively.Na，Ca，Mg content in potassium chloride was determined using nebulizer that was resistant to high salinity combined with radial observation mode of ICP and the lower detection limits of Na，Ca，Mg were 0.0016，0.0025，0.0014mg／L respectively.The results showed that the precision（RSD，n＝6）of the two methods were less than 2%，the recovery was 96.8%－107.5%and 97.6%－101.02%for the standard curve method and the standard addition method.The results were within the tolerance range compared with the method proposed in national standard GB6549－2011.

inductively coupled plasma atomic emission spectrometry；rapid determination；potassium chloride

10.3936／j.issn.1001－232x.2015.05.005

2015－03－05

牛莉慧，女，1982年出生，工程師，畢業(yè)于四川理工學(xué)院，化學(xué)工程與工藝專業(yè)，主要從事科技管理與分析技術(shù)方面的研究。