林子森
中國石化催化劑有限公司齊魯分公司 山東淄博 255300
輕質(zhì)氧化鎂是生產(chǎn)催化劑助劑的主要原材料之一,在生產(chǎn)中,輕質(zhì)氧化鎂品質(zhì)的不同會引起膠體性質(zhì)的差異從而導致催化劑強度的波動。目前齊魯分公司對元素分析采用熒光半定量方法,半定量作為一種熒光廣譜分析,其準確性難以保證,因此現(xiàn)亟需建立、完善輕質(zhì)氧化鎂分析方法,保證輕質(zhì)氧化鎂分析的準確性,為助劑產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定奠定良好基礎(chǔ)
(1)現(xiàn)有方法可行性研究,首先按照HG/T 2573-2012標準[1],對輕質(zhì)氧化鎂中氧化鎂、氧化鈣的測定進行了初步試驗,多次平行測量結(jié)果如下表1。
表1 行標分析氧化鎂含量結(jié)果
按照行標方法進行分析,到達滴定終點前過渡期過長,終點不易判斷,所以偏差較大。
(2)氧化鎂測定條件優(yōu)化。針對使用HG/T 2573-2012測定氧化鎂含量時存在的問題,做了如下探索工作。①改變分析樣品濃度:由于樣品濃度會影響滴定突躍,為使突躍變化明顯,便于滴定終點觀察,原標準中采用稀釋10倍后測定,改為直接移取原始液進行分析,但終點變化仍然不明顯。②改變掩蔽劑加入順序:行標中先用氨水調(diào)節(jié)溶液pH值至7-8,再加入三乙醇胺;考慮到輕質(zhì)氧化鎂中的Fe3+、Al3+等雜質(zhì)離子,在pH7-8時,將會水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3或羥基絡(luò)合物,水解后加入三乙醇胺掩蔽作用可能降低,因此將三乙醇胺的加入順序調(diào)整在用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH值之前進行試驗,滴定終點仍沒有明顯改善。③改變滴定方式:為加快反應(yīng)速度,使被測組分反應(yīng)完全,改為返滴定方式。移取25mL稀釋液后,加入5mL三乙醇胺,調(diào)節(jié)pH,加入10mL氨-氯化銨緩沖溶液、30mL 0.05mol/L EDTA標準滴定溶液,搖勻,然后用0.05mol/L ZnCl2標準滴定溶液滴定,滴定終點明顯改善。
(3)優(yōu)化后測量穩(wěn)定性。通過一系列條件優(yōu)化后,使用優(yōu)化后的最終條件進行氧化鎂測定,分析結(jié)果如下表2。
表2 優(yōu)化條件后氧化鎂結(jié)果
從表2結(jié)果可以看出,分析穩(wěn)定性明顯改善,標準偏差只有0.34,滿足分析要求。
(1)基體干擾實驗。氧化鈉的測定參考Q/SH 361905《催化裂化催化劑化學組成的測定》中火焰光度法測定氧化鈉的方法。因試液中與鈉離子共存的元素主要為大量鎂離子,為了考察鎂元素基體干擾對鈉含量測定的影響,采用配制樣品的方法進行求證,方法如下:
分別取100 μg/mL鈉標準樣品溶液標準物質(zhì)0.3mL、0.6mL和1.1mL于50 mL容量瓶中,各加入1000 μg/mL鎂標準樣品溶液(中國計量科學研究院研制)35mL,定容到刻度,則該體系同干基為0.06g氧化鎂樣品溶液體系基本一致,用Q/SH 361905《催化裂化催化劑化學組成的測定》方法測定,測量結(jié)果如下表3。
表3 按照標準方法測定氧化鈉回收率情況
從表3中可以看出,采用火焰光度法測定氧化鈉含時,樣品中加入鎂元素后,氧化鈉的測定結(jié)果明顯偏低,可見鎂元素對鈉具有明顯的干擾。
為了消除體系中氧化鎂對氧化鈉測定的影響,在配制測定用鈉標液時添加相同比例鎂基體,然后按照標準進行測定,試驗結(jié)果見表4。
表4 增加基體后的氧化鈉回收率情況
從表4可以看出,鈉標液添加鎂基可以消除鎂元素對氧化鈉測定結(jié)果的影響。因此在測定輕質(zhì)氧化鎂中氧化鈉時,鈉標準溶液的制備中添加約97%的鎂基體,用以消除樣品體系中鎂元素對氧化鈉測定的影響。
(2)增加基體后考察分析結(jié)果穩(wěn)定性。利用上述優(yōu)化后的測定條件,對氧化鎂樣品進行重復性實驗,結(jié)果如下表5。
表5 增加鎂基體后分析穩(wěn)定性
通過上述數(shù)據(jù)看出,氧化鈉分析結(jié)果比較穩(wěn)定,滿足生產(chǎn)的需求。
輕質(zhì)氧化鎂中鎂和鈉分析方法的建立,提升了方法穩(wěn)定性,保證了原材料進廠檢驗嚴格受控,保證了助劑產(chǎn)品制備的質(zhì)量穩(wěn)定。