張保明,華國(guó)防,李 梅
(江西省君鑫貴金屬科技材料有限公司,江西 萬(wàn)年 335500)
四氨合硝酸鉑是一種重要的鉑化合物,可以用作前驅(qū)體化合物,制備出高活性的Pt/C和Pt/Si02催化劑。其在工業(yè)有機(jī)合成工業(yè)和科研領(lǐng)域都有較大需求,隨著我國(guó)工業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展,四氨合硝酸鉑的需求量也得到了較快的增長(zhǎng)。
為了對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行的更好監(jiān)控,滿足生產(chǎn)需要,人們有必要建立四氨合硝酸鉑中雜質(zhì)元素含量的測(cè)定方法。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)積累,人們發(fā)現(xiàn),采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定四氨合硝酸鉑中的銅、鉛、鋅、鎳、鐵、錳、鋁含量,方法準(zhǔn)確穩(wěn)定,測(cè)定結(jié)果令人滿意[1-2]。
本研究將四氨合硝酸鉑試樣用純凈水直接溶解,在稀硝酸介質(zhì)中,測(cè)定銅、鉛、鋅、鎳、鐵、錳、鋁7種雜質(zhì)元素的含量。樣品加標(biāo)回收率為93.78%~100.48%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.45%~7.30%,其完全可以滿足四氨合硝酸鉑中的雜質(zhì)元素檢測(cè)要求。
試驗(yàn)期間,無(wú)特別說(shuō)明采用優(yōu)級(jí)純的化學(xué)試劑和二次蒸餾水。試驗(yàn)采用兩種酸,即鹽酸、硝酸。鹽酸按照兩種體積比來(lái)配制,即鹽酸溶液(1+1)、鹽酸溶液(1+9)。硝酸按照一種體積比來(lái)配制,即硝酸溶液(1+1)。氬氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99.99%。
試驗(yàn)采用的其他試劑有:銅標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存溶液(1 000 μg/mL),市售;鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存溶液(1 000 μg/mL),市售;鋅標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存溶液(1 000 μg/mL);鎳標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存溶液(1 000 μg/mL);鐵標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存溶液(1 000 μg/mL);錳標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存溶液(1 000 μg/mL);鋁標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存溶液(1 000 μg/mL)。
試驗(yàn)期間,配制混合標(biāo)準(zhǔn)溶液:分別移取1.00 mL雜質(zhì)元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存溶液(銅、鉛、鋅、鎳、鐵、錳、鋁)于100 mL容量瓶中,加入10 mL硝酸(1+1),用水稀釋至刻度,混勻。此溶液1 mL含各種雜質(zhì)元素各 10 μg。
試驗(yàn)測(cè)定儀器為電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀。樣品儲(chǔ)存于密閉容器內(nèi),用時(shí)現(xiàn)稱(chēng)。
試料:稱(chēng)取0.40 g試樣,精確至0.000 1 g。平行試驗(yàn):平行做兩份試驗(yàn)。
稱(chēng)取0.40 g樣品放入100 mL燒杯中,加入15 mL水,加熱溶解,取下,冷卻;定容至50 mL,混勻;采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀在選定的最佳儀器條件下按選定的各元素的波長(zhǎng),測(cè)定銅、鉛、鋅、鎳、鐵、錳、鋁各元素的發(fā)射強(qiáng)度,減去試料空白試驗(yàn)溶液的強(qiáng)度,以工作曲線計(jì)算出銅、鉛、鋅、鎳、鐵、錳、鋁的含量[3-5]。
于一組50 mL的容量瓶中,10 mL硝酸(1+1),分別移取銅、鉛、鋅、鎳、鐵、錳、鋁的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液 0.00 mL、0.50 mL、2.50 mL、5.00 mL、10.00 mL、20.00 mL,以水定容,搖勻;在與測(cè)量試料溶液相同的條件下,采用電感耦合等離子體光譜儀來(lái)檢測(cè)樣品和空白溶液中的雜質(zhì)元素含量。
經(jīng)過(guò)試驗(yàn)論證,各元素的檢測(cè)波長(zhǎng)和儀器工作條件如表1和表2所示。
表1 各元素的檢測(cè)波長(zhǎng)
表2 儀器工作參數(shù)
被測(cè)雜質(zhì)元素的含量按照式(1)進(jìn)行測(cè)定:
式中,w(X)為待測(cè)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%;X為待測(cè)元素(銅、鉛、鋅、鎳、鐵、錳、鋁);ρ為試料溶液中被測(cè)元素的質(zhì)量濃度,μg/mL;ρ0為空白試液中被測(cè)元素的質(zhì)量濃度,μg/mL;V為待測(cè)試液的體積,mL;m為試料質(zhì)量,g。
樣品中雜質(zhì)元素含量較低,使用蒸餾水即可溶解,加入10 mL硝酸溶液作為酸度介質(zhì),稀硝酸介質(zhì)條件下對(duì)樣品中的雜質(zhì)元素檢測(cè)幾乎沒(méi)有影響。
采用配制好的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,對(duì)儀器的各種參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,其結(jié)果如表2所示。
四氨合硝酸鉑基體的譜線比較復(fù)雜,經(jīng)過(guò)試驗(yàn)論證各元素的分析譜線,如表1所示。
關(guān)于鉑基體的干擾,按照不同鉑含量的溶液,測(cè)定各元素的濃度,結(jié)果如表3所示。測(cè)定結(jié)果表明,2 mg/mL是較為合適的。
經(jīng)過(guò)試驗(yàn)測(cè)定,方法的檢出限如表4所示。
經(jīng)過(guò)論證,方法的回收率如表5所示。
由于雜質(zhì)元素含量很低,部分元素低于方法的檢出限,因此對(duì)元素做了加標(biāo),進(jìn)行精密度試驗(yàn)。稱(chēng)取0.4 g四氨合硝酸鉑并置于100 mL燒杯中,按照試料溶解方法處理,轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中,然后分別加入適量的銅、鉛、鋅、鎳、鐵、錳、鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液,測(cè)定結(jié)果如表6所示。
表3 鉑基體對(duì)雜質(zhì)元素測(cè)定的影響
表4 方法的檢出限
表5 各元素回收率的測(cè)定結(jié)果
表6 試料分析及誤差統(tǒng)計(jì)結(jié)果(測(cè)量值以元素的質(zhì)量百分比表示)
上接表4
電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法具有多元素、多譜線同時(shí)測(cè)定的特點(diǎn),應(yīng)用范圍極廣,是實(shí)驗(yàn)室元素分析的必備檢測(cè)手段。試驗(yàn)結(jié)果表明,本方法具有良好的精密度和回收率,能滿足產(chǎn)品分析的要求。