姜麗燕，李繼文，王 川

(中國(guó)石化上海石油化工研究院，上海 201208)

微波消解-ICP-OES法測(cè)定聚酯產(chǎn)品中的銻含量

姜麗燕，李繼文，王 川

(中國(guó)石化上海石油化工研究院，上海 201208)

為有效監(jiān)控鈦系催化劑替換銻系催化劑過(guò)程中生產(chǎn)的聚酯(PET)的銻含量，通過(guò)優(yōu)化微波消解條件以及電感耦合等離子體(ICP-OES)法測(cè)試條件，建立了微波消解-ICP-OES法測(cè)試PET產(chǎn)品中銻含量的方法。稱取0.15 g PET試樣,以5 mL 98%硫酸和3 mL 65%～68%硝酸為消解溶劑，在微波消解儀的腔體中以及一定微波消解程序下，控制最高消解溫度為220 ℃，采用標(biāo)樣釔作為內(nèi)標(biāo)消除基體效應(yīng)，進(jìn)行定量分析。結(jié)果表明：應(yīng)用該方法測(cè)定高銻含量的PET切片和PET纖維試樣，其結(jié)果接近理論值，為理論添加量的94.9%～103.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)小于9.79%，準(zhǔn)確性和重復(fù)性均較好；該方法也適用于銻含量為2～5 μg/g的PET試樣，測(cè)定結(jié)果為理論添加量的91.0%～96.0%，RSD小于4.19%，重復(fù)性良好，加標(biāo)回收率為95.9%～106.4%，可滿足低銻含量PET試樣的測(cè)試要求。

聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 銻 微波消解 電感耦合等離子體發(fā)射光譜 內(nèi)標(biāo)法

目前，90%以上聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)產(chǎn)品的生產(chǎn)采用價(jià)格較為低廉的銻系催化劑[1]，PET產(chǎn)品中銻含量為150～300 μg/g[2]。在PET使用過(guò)程中，銻的溶出與遷移將會(huì)對(duì)人體和環(huán)境造成潛在危害。非重金屬鈦系催化劑具有較高活性且對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境均無(wú)影響，被認(rèn)為是最有可能取代銻系催化劑的環(huán)保型催化劑，目前國(guó)內(nèi)外已有多家公司成功開(kāi)發(fā)并應(yīng)用于PET纖維、薄膜和塑料瓶等生產(chǎn)[3]。理論上采用鈦系催化劑生產(chǎn)PET應(yīng)不含銻，但實(shí)際上目前各生產(chǎn)企業(yè)均將生產(chǎn)銻系PET的裝置用于生產(chǎn)鈦系PET，雖然催化劑已更換，但由于聚合反應(yīng)的高黏特性，反應(yīng)裝置中殘留著的銻仍需要一定時(shí)間才能置換干凈，因此剛開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)鈦系PET中仍含有銻。鑒于此，測(cè)定PET產(chǎn)品中的總銻含量以說(shuō)明反應(yīng)裝置中催化劑何時(shí)被置換干凈，是生產(chǎn)企業(yè)亟待解決的一個(gè)實(shí)際問(wèn)題。目前國(guó)標(biāo)體系中有關(guān)銻含量測(cè)試方法有GB/T 17593.1—2006[4]、GB/T 17593.2—2007[5]和GB/T 5009.101—2003[6]。這些方法均是測(cè)定PET產(chǎn)品中被溶劑萃取的可溶性銻[4-6]而不是總銻含量，但在產(chǎn)品的使用過(guò)程中卻不能保證未被萃取的銻轉(zhuǎn)化為可萃取的銻，此時(shí)浸取試樣的測(cè)定結(jié)果是偏小的，必須考慮將固定于PET試樣的所有銻都轉(zhuǎn)移到合適的溶液中去，即要求PET試樣能夠完全消解成澄清透明的溶液。

銻屬于高溫易揮發(fā)元素，消解容器不密封、消解過(guò)程溫度控制不當(dāng)極易造成銻的跑損，致使測(cè)定結(jié)果嚴(yán)重失真。微波消解法消解溫度較低(一般小于240 ℃)，而且消解罐完全密封，避免了銻的逃逸，結(jié)果更接近理論值。雖也有文獻(xiàn)用微波消解預(yù)處理PET瓶或塑料[7-8]，但采用電感耦合等離子質(zhì)譜(ICP-MS)方法測(cè)定消解液中的銻含量，在儀器普適性和操作性上較為繁瑣，還需另外購(gòu)置冷凍粉碎機(jī)液氮處理PET試樣，成本較高，操作時(shí)間也較長(zhǎng)；結(jié)果計(jì)算和檢測(cè)限實(shí)驗(yàn)時(shí)均未將消解液中的銻換算成最終PET產(chǎn)品中的總銻，表述上不直接清晰。所以亟需建立完善的方法來(lái)準(zhǔn)確測(cè)定PET產(chǎn)品中的總銻含量，以滿足生產(chǎn)企業(yè)的質(zhì)量控制。為此作者建立了微波消解-電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)法測(cè)定PET中總銻含量的方法，且考察了該方法的檢測(cè)限、重復(fù)性和回收率。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 試劑

65%～68%硝酸、30%過(guò)氧化氫、35%～38%鹽酸、98%硫酸：均為優(yōu)級(jí)純，國(guó)藥化學(xué)試劑集團(tuán)公司提供；銻標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液Ⅰ(500 μg/mL，基體20%HCl)、釔標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液Ⅰ(1 000 μg/mL，基體20% HNO3)：鋼研納克檢測(cè)技術(shù)有限公司提供；超純水：自制。

1．2 儀器與設(shè)備

iCAP 7600 Duo電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀：美國(guó)賽默飛世爾公司制；TOP wave?微波消解儀：德國(guó)耶拿分析儀器公司制；Milli-Q ELIX-Advantage A10型超純水系統(tǒng)：美國(guó)Millipore公司制；ME104E型分析天平：瑞士梅特勒公司制。

1．3 PET試樣的準(zhǔn)備

PET參考樣1，2，3由上海石油化工研究院(簡(jiǎn)稱上海院)實(shí)驗(yàn)室小釜合成，另外從儀征化纖有限責(zé)任公司(簡(jiǎn)稱儀征化纖)、中國(guó)石化天津分公司(簡(jiǎn)稱天津分公司)、上海石油化工股份有限公司(簡(jiǎn)稱上海石化)收集到6個(gè)PET實(shí)際試樣，具體如表1所示。鑒于PET合成過(guò)程中所有加入的催化劑都保留在PET產(chǎn)品中，因此銻的理論添加量以生產(chǎn)過(guò)程中加入的銻系催化劑量除以最終獲得的PET產(chǎn)品量計(jì)算；“b”表示銻的理論添加量未知；由于纖維級(jí)PET切片和短纖維產(chǎn)品中會(huì)加入較多的鈦白粉用于消光，而鈦白粉的加入能降低試樣的消解效果，致使消解不徹底，消解液中有沉淀，因此纖維級(jí)PET切片和短纖維產(chǎn)品以添加了較多鈦白粉的半消光PET試樣來(lái)考察微波消解的消解效果。切片試樣手工或機(jī)械破碎至合適大?。欢汤w維、長(zhǎng)絲試樣處理成長(zhǎng)度不超過(guò)(3～5)mm。

表1 PET試樣Tab.1 PET samples

1．4 試樣處理

稱取0.15 g PET試樣，精確至0.000 1 g，置于微波消解內(nèi)罐中，加入5 mL的98%硫酸和3 mL的65%～68%硝酸，密封置于微波消解儀的腔體中，以一定程序消解。結(jié)束后，冷卻至室溫，開(kāi)蓋，將消解液轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，少量純水多次沖洗消解罐及蓋子內(nèi)壁，并將沖洗液一并轉(zhuǎn)移至容量瓶，加入1.25 mL濃度為10 μg/mL的釔標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，定容，混勻，得到澄清透明的試樣溶液，備用。同時(shí)，不加入PET試樣只加入5 mL的98%硫酸和3 mL的65%～68%硝酸，相同方法消解、相同流程處理得到試劑空白溶液，用于ICP-OES儀的檢出限實(shí)驗(yàn)。

1．5 分析測(cè)試

1．5．1 儀器操作條件

水平觀測(cè)，射頻功率1 150 W，霧化氣流量0.70 L/min，冷卻氣流量12 L/min，輔助氣流量0.50 L/min，分析泵轉(zhuǎn)速50 r/min，釔的分析波長(zhǎng)224.306 nm，銻的分析波長(zhǎng)206.833 nm。

1．5．2 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

銻標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液Ⅱ：吸取0.1 mL銻標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液Ⅰ于10 mL容量瓶中，用6% HNO3和10% H2SO4稀釋至刻度，混勻，此時(shí)濃度為5 μg/mL。

釔標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液Ⅱ：吸取0.1 mL釔標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液Ⅰ于10 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，此時(shí)濃度為10 μg/mL。

銻標(biāo)準(zhǔn)工作液：分別吸取0，0.02，0.10，0.50，2.00 mL銻標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液Ⅱ于一組10 mL容量瓶中，再加入0.25 mL釔標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液Ⅱ，6% HNO3和10% H2SO4稀釋至刻度，混勻，獲得一系列濃度依次為0(空白)，0.01，0.05，0.25，1.00 μg /mL的銻標(biāo)準(zhǔn)工作液，內(nèi)標(biāo)釔的濃度為0.25 μg/mL。

儀器穩(wěn)定后，按濃度由低到高的順序依次測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)工作液。以各標(biāo)準(zhǔn)工作液中銻與釔的光譜信號(hào)強(qiáng)度比(ISb/IY)為縱坐標(biāo)，濃度比(CSb/CY)為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，曲線的線性相關(guān)系數(shù)應(yīng)不低于0.999。

1.5.3 實(shí)際試樣的分析

在與上述1.5.1，1.5.2給出的相同條件下，分別測(cè)定試劑空白溶液和實(shí)際試樣溶液，根據(jù)試樣溶液中ISb/IY，從工作曲線上查出試樣溶液CSb/CY，再換算至試樣中的總銻含量。當(dāng)試樣中銻含量測(cè)定結(jié)果小于2.0 μg/g時(shí)，以小于2.0 μg/g給出結(jié)果。

2 結(jié)果與討論

2．1 微波消解條件優(yōu)化

影響微波消解效果的主要因素有消解試劑、消解溫度與時(shí)間、試樣質(zhì)量、試樣大小和形態(tài)等。PET試樣均為固體，因此本方法優(yōu)化了除試樣形態(tài)之外的其余幾種消解條件。

HNO3，HCl，H2SO4，H2O2都屬消解常用試劑，但試驗(yàn)證實(shí)不同比例的HNO3-HCl或H2SO4-H2O2或HNO3-H2O2-H2SO4體系微波消解PET后溶液中或多或少都有白色或黑色懸浮物。HNO3-H2O2體系也能完全消解液氮低溫粉碎后的PET試樣，但若不經(jīng)液氮冷凍粉碎，該體系消解后溶液中仍有沉淀；H2SO4-H2O2體系雖能濕法消解PET，但微波消解使用相同消解試劑卻不能得到澄清透明溶液，推測(cè)是微波消解溫度低于濕法消解溫度；若使用合適比例的HNO3-H2SO4體系，在合適的條件下，不經(jīng)冷凍粉碎即可保證適量PET的完全消解[8]。

考慮到需盡可能降低消解罐爆罐的概率，試樣量趨于保守。目前處理0.15 g PET試樣時(shí)，消解時(shí)罐內(nèi)最大壓力已達(dá)2～3 MPa，而該型號(hào)儀器消解罐的最大承受壓力為4 MPa。另外，隨著試樣量的增加，消解壓力往往呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)，此時(shí)試樣消解量越小越好。相反地，為保證足夠低的檢測(cè)下限，應(yīng)盡量加大試樣量。因此，處理試樣量應(yīng)綜合考慮方法檢測(cè)限、消解罐承受壓力、實(shí)驗(yàn)安全等多種因素。

一般來(lái)說(shuō)，試樣粒徑越小越有利于消解，但是顆粒太小時(shí)容易黏附于消解罐壁，因此試樣粉碎時(shí)需選取大小適中的顆粒。對(duì)于PET纖維，本身呈蓬松態(tài)，加入一定酸后體積縮小能保證足夠的消解效果，但為確保纖維能完全浸沒(méi)在消解試劑中，需將其處理成長(zhǎng)度不超過(guò)(3～5)mm。

此外，消解效果足夠的前提下應(yīng)盡可能使用低的消解溫度，避免爆罐，而且溫度不能超過(guò)微波消解儀的最高使用溫度，因此確定最高消解溫度為220 ℃?？紤]到實(shí)驗(yàn)效率以及保證良好的消解效果，在220 ℃需保持一定時(shí)間；并且階梯式從室溫緩慢升至最高溫度，使試樣消解過(guò)程不過(guò)于劇烈，增加安全性。 最終多因素優(yōu)化后，選擇的微波消解條件如1.4節(jié)所述，消解程序設(shè)置見(jiàn)表2。

表2 微波消解程序Tab.2 Microwave digestion programme

對(duì)未消光PET切片，包括瓶級(jí)、膜級(jí)、工程塑料級(jí)，確定的消解條件都能完全消解；而對(duì)半消光PET試樣如纖維級(jí)PET切片、PET纖維，雖然添加了較多的鈦白粉，但也能達(dá)到良好的消解效果。

2．2 定量方法

由于微波消解過(guò)程中使用濃硫酸，而濃硫酸本身黏度較大(約為硝酸與鹽酸的30倍)直接影響ICP-OES霧化器的霧化效果，因此定量時(shí)必須考慮硫酸帶入的基體效應(yīng)(或干擾)。常用的消除基體干擾方法有基體匹配法和內(nèi)標(biāo)法。

使用基體匹配法，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采用相同的標(biāo)準(zhǔn)溶液梯度、相同的儀器分析條件，以2種不同的標(biāo)準(zhǔn)溶液基體6% HNO3，6% HNO3+10% H2SO4考察多點(diǎn)外標(biāo)法的基體干擾，見(jiàn)圖1。

圖1 基于外標(biāo)法不同標(biāo)準(zhǔn)溶液的基體對(duì)儀器信號(hào)的影響Fig.1 Effect of different standard solution matrix on instrument signal for external standard method■—6% HNO3；●—6% HNO3+10% H2SO4

從圖1可看出，相同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液在6% HNO3+10% H2SO4基體中信號(hào)較低，繪制的工作曲線斜率也變小。若是在不同標(biāo)準(zhǔn)溶液基體情況下繪制的兩條工作曲線上計(jì)算同一試樣消解液中的銻含量并換算成試樣中的總銻含量，其結(jié)果有顯著差異。以參考樣1為例，以標(biāo)準(zhǔn)溶液基體為6% HNO3時(shí)的工作曲線計(jì)算總銻含量為131.3 μg/g，基體為6% HNO3+10% H2SO4時(shí)計(jì)算總銻含量為163.5 μg/g。很明顯，以第二種方法計(jì)算更為合理，但仍與理論添加量有較大差距。

而對(duì)于內(nèi)標(biāo)法，選擇相同的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度點(diǎn)、同樣的儀器分析條件、不同標(biāo)準(zhǔn)溶液基體(6%HNO3及6%HNO3+10%H2SO4)考察，如圖2所示。標(biāo)樣濃度低時(shí)，信號(hào)差異很小，此時(shí)基體造成的影響可忽略不計(jì)；但隨著標(biāo)樣濃度的增加，不同基體下信號(hào)仍有所區(qū)別，6%HNO3+10%H2SO4時(shí)工作曲線斜率較小。結(jié)果表明內(nèi)標(biāo)法能夠部分消除基體效應(yīng)，但仍有部分需要基體匹配來(lái)補(bǔ)償。同樣在不同標(biāo)準(zhǔn)溶液基體情況下繪制的兩條工作曲線上計(jì)算同一試樣消解液中的銻含量并換算成試樣中的總銻含量。仍以參考樣1為例，以標(biāo)準(zhǔn)溶液基體為6% HNO3時(shí)的工作曲線計(jì)算總銻含量為167.5 μg/g， 而基體為6%HNO3+10%H2SO4時(shí)計(jì)算總銻含量為180.2 μg/g。很明顯，后者更接近理論值、更合理。另外，鑒于ICP-OES法使用光譜檢測(cè)器，其在信號(hào)穩(wěn)定性上存在一定劣勢(shì)，內(nèi)標(biāo)法還能通過(guò)校正內(nèi)標(biāo)元素的信號(hào)來(lái)確保ICP-OES法測(cè)定結(jié)果的穩(wěn)定。

圖2 基于內(nèi)標(biāo)法不同標(biāo)準(zhǔn)溶液的基體對(duì)儀器信號(hào)的影響Fig.2 Effect of different standard solution matrix on instrument signal for internal standard method■—6% HNO3；●—6% HNO3+10% H2SO4

2．3 方法檢測(cè)限

以試劑空白溶液連續(xù)進(jìn)樣11次，計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差，3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為儀器檢出限。結(jié)果表明本方法中銻溶液的儀器檢出限為0.003 μg/mL，以該方法的試樣處理量和消解液定容體積換算到PET試樣中銻含量的檢出限為1.0 μg/g，因此本方法最低檢測(cè)限為2 μg/g。為此選擇參考樣2、參考樣3來(lái)考察該方法最低檢測(cè)限的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，按1.2節(jié)步驟多次測(cè)定參考樣2與參考樣3中的總銻含量。

從表3可看出：參考樣2的3次重復(fù)測(cè)定的平均值為1.82 μg/g，是理論添加量的91.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為3.64%，說(shuō)明重復(fù)性也較好，基本滿足方法準(zhǔn)確性的要求。同理，對(duì)于參考樣3，即銻含量在5 μg/g時(shí)，測(cè)定平均值為4.80 μg/g，是理論添加量的96.0%，RSD為4.19%，說(shuō)明方法準(zhǔn)確性及重復(fù)性也較為可靠。

表3 方法檢測(cè)限重復(fù)性的考察結(jié)果Tab.3 Repeatability of detection limit

2．4 回收率

稱取一定量的參考樣3在消解罐中加入不同濃度的銻標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液Ⅰ，同等條件下微波消解，加標(biāo)回收率結(jié)果見(jiàn)表4。兩個(gè)濃度的加標(biāo)回收率分別為95.9%，106.4%，說(shuō)明該分析方法滿足定量分析的要求。

表4 參考樣3的加標(biāo)回收率Tab.4 Recovery of standard addition of reference sample 3

2．5 實(shí)際試樣測(cè)試

對(duì)收集到的實(shí)際試樣進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可看出,全銻PET測(cè)試結(jié)果均接近理論值，是理論添加量的94.9%～103.0%，結(jié)果較為準(zhǔn)確；RSD小于等于3.56%，說(shuō)明該方法重復(fù)性良好，結(jié)果可靠；全銻短纖中銻的理論添加量未知，無(wú)法計(jì)算，RSD為0.55%。全鈦纖維級(jí)PET中銻含量報(bào)告小于2.0 μg/g；全鈦PET短纖中銻含量為4.81 μg/g，RSD值為9.79%，說(shuō)明該方法重復(fù)性較好。

表5 實(shí)際試樣的測(cè)試結(jié)果Tab.5 Measured antimony content of samples

注：a為未計(jì)算；c為未測(cè)定。

3 結(jié)論

a． 通過(guò)優(yōu)化微波消解條件以及ICP-OES測(cè)試方法，建立了熱塑性PET中重金屬元素總銻含量測(cè)試的微波消解-ICP-OES法，適用于銻系與非銻系膜級(jí)、瓶級(jí)、纖維級(jí)、工程塑料級(jí)PET切片和PET纖維產(chǎn)品。

b．該方法對(duì)不同種類的PET試樣包括半消光纖維級(jí)PET切片和PET纖維均有良好的消解效果，各種PET銻的測(cè)試結(jié)果均接近理論值，是理論添加量的94.9%～103.0%，3次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的RSD小于9.79%，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，重復(fù)性良好。

c．該方法檢測(cè)限可達(dá)2 μg/g，重復(fù)性小于4.19%，加標(biāo)回收率為95.9%～106.4%，是一種簡(jiǎn)單可靠的測(cè)定多種PET試樣中銻元素總量的準(zhǔn)確方法。

[1] 華道本. 聚酯催化劑研究的進(jìn)展[J]. 聚酯工業(yè),2001,14(1):11-14.

Hua Daoben.Development of research on polyester catalyst[J].Polyest Ind,2001,14(1):11-14.

[2] 昌建樺. 新型鈦系聚酯催化劑的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J]. 當(dāng)代石油化工,2013,22(4):19-22.

Chang Jianhua.The development and application of new-type titanium system catalyst for polyester[J]. Petrol Petrochem Toolay,2013,22(4):19-22.

[3] 關(guān)震宇,熊金根,周文樂(lè).新型鈦系催化劑合成瓶用聚酯切片的研究[J].合成纖維工業(yè),2016，39(4)： 54-57.

Guan Zhenyu, Xiong Jingen, Zhou Wenle.A novel titanium-containing catalyst for PET bottle flake[J].Chin Syn Fiber Ind.2016，39(4)： 54-57.

[4] GB/T 17593.1—2006，紡織品 重金屬的測(cè)定 第1部分：原子吸收分光光度法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2006.

GB/T 17593.1—2006,Determination of heavy metals in textiles 1:Atomic absorption spectrophotometry[S].Beijing:Standards Press of China,2006.

[5] GB/T 17593.2—2007，紡織品 重金屬的測(cè)定 第2部分：電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2008.

GB/T 17593.2—2007,Determination of heavy metals in textiles Ⅱ:Inductive coupled plasma-atomic emission spectrometry[S].Beijing:Standards Press of China,2008.

[6] GB/T 5009.101—2003，食品容器及包裝材料用聚酯樹(shù)脂及其成型品中銻的測(cè)定方法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2003.

GB/T 5009.101—2003,Determination of antimony in polyester resin and products for food packaging material[S].Beijing:Standards Press of China,2003.

[7] 張彥波，王瑩，呂亮. 微波消解-ICP-MS法測(cè)定PET瓶中的銻[J]. 大連工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2014,33(1):24-27.

Zhang Yanbo,Wang Ying,Lv Liang. Determination of stibium in PET bottle by ICP-MS using microwave digestion for sample preparation[J].J Dalian Polytech Univ,2014,33(1):24-27.

[8] 葉佳楣，鄔蓓蕾，王豪，等. 微波消解-ICP-MS測(cè)定塑料原料中14中催化劑殘留元素[J]. 分析試驗(yàn)室,2012,31(9):54-57.

Ye Jiamei,Wu Beilei,Wang Hao,et al.Determination of fourteen elements residues of catalysts in plastics[J].Chin Anal Lab,2012,31(9):54-57.

Determination of antimony content in polyester products by microwave digestion-ICP-OES

Jiang Liyan, Li Jiwen, Wang Chuan

(SINOPEC Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology, Shanghai 201208)

The microwave digestion-inductive coupled plasma-atomic emission spectrometry (ICP-OES) determination of antimony content in polyester products was established by optimizing microwave digestion and ICP-OES conditions in order to efficiently monitor the antimony content during the replacement of antimony-containing catalyst with titanium-containing catalyst. A 0.15 g PET sample was quantitatively analyzed using 5 mL 98% sulfuric acid and 3 mL 65%-68% nitric acid as the digestion solvent and yttrium was also utilized as internal standard element to eliminate matric effect under specific microwave digestion program conditions at the maximum digestion temperature of 220 ℃. The results revealed that, when this method was applied to test the PET chip and fiber samples with high antimony content, the measured values were 94.9%-103.0% of the theoretical values and the relative standard deviation (RSD) was less than 9.79%, indicating good accuracy and repeatability; with respect to the PET samples with 2-5 μg/g antimony, the measured values were 91.0%-96.0% of the theoretical values and the RSD was below 4.19% along with the standard recoveries in the range of 95.6%-106.4%, which satisfied the determination requirement of PET samples with low antimony content.

polyethylene terephthalate; antimony; microwave digestion; inductive coupled plasma-atomic emission spectrometry; internal standard method

2017- 03-28； 修改稿收到日期：2017- 06-26。

姜麗燕(1984—)，女，博士研究生，高級(jí)工程師，主要從事石油化工行業(yè)分析技術(shù)開(kāi)發(fā)。E-mail：jiangly.sshy@sinopec.com。

TQ323.4+1

A

1001- 0041(2017)04- 0069- 05