高灵敏度电感耦合等离子发射光谱在氯碱中运用.pdfVIP

高灵敏度电感耦合等离子发射光谱在饱和盐水中的运用      张杨  （珀金埃尔默仪器上海有限公司，北京，100022）    摘要：使用PerkinElmer 公司Optima 7000DV  电感耦合等离子发射光谱仪，对氯碱行业入槽 饱和盐水中的钙镁等微量元素检测进行探索，方法采用直接进样和标准加入校准曲线法，具 有灵敏度高，检出限低，分析速度快，重现性好，操作简单，可行度高等特点。    关键词：电感耦合等离子发射光谱，饱和盐水，直接进样，标准加入校准曲线法    序言  70 年代中期发展起来的离子膜法烧碱工艺较传统的其他隔膜法相比具有能耗低，较环保， 制得的产品浓度高、质量好等优点，采用此工艺生产的高质量的产品，已得到众多相关行业 的认可。近年来氯碱行业在我国凭借良好的市场环境得以迅猛发展，各地各大项目相续纷纷 上马，随着生产能力、产量的不断增长，氯碱生产中的盐水精制工艺也不断进步着，相关技 术要求也不断提高。  此技术的关键核心在于离子交换膜的使用，它具有选择和透过溶液中阳离子的特性，但是 2+ 2+ + 2+ 它不仅仅只对盐水中的钠离子选择透过，其他阳离子如 Ca ，Mg ，Sr2 ，Ba  等也同样可 以透过，当这些多价阳离子透过离子膜时，会同从阴极反迁移过来的阴离子生成一些比如金 属氢氧化物、硫酸盐或硅酸盐并沉积在膜内，这不仅消耗了电解产物而且生成的沉积物堵塞 了离子膜微孔，从而导致电流效率下降，槽电压上升，最终使得离子膜使用性能下降，寿命 缩短，产品质量下降。因此，控制并保障进入电解槽的饱和盐水质量，是该技术的关键点之 一。     目前国内各厂家的生产工艺大致均要求入槽的二次精制饱和盐水中钙镁总含量不大于 20ug/L，表一中详细列出了国内某化工企业的入槽二次精制饱和盐水工艺要求。由于检测要 求的提高，所以对检测仪器和方法均要做出一些适当的改变。  1. 仪器要求耐高盐进样——所检测的样品为30%的饱和盐水，若仪器进样系统不耐高盐， 则需要对样品进行稀释才能检测，这样会带来一些未知的污染可能且给操作带来麻烦。  2. 仪器要求足够的灵敏度——所检测的样品中元素含量较低，需要仪器具有更高的灵敏 度以确保检测结果的准确。  3. 仪器要求操作方便，具有简便实现标准加入法等功能，要求仪器稳定性好，重现性好。    实验部分  1. 仪器  使用Perkinelmer 公司的Optima7000DV 电感耦合等离子发射光谱仪进行实验，仪器具有 双向观测模式，即拥有传统的垂直方向的检测，以进行常规含量的检测，同时拥有更高 灵敏度的水平方向观测，1ppm 浓度的 Mn 灵敏度高达850 万cps 以上，解决了高盐样 品中低含量检测难题。  仪器进样系统耐高盐，此外，为了得到更好的使用效果，配置了氩气加湿器一起使用。  仪器具有“即开即用”功能，避免了传统ICP 在点火工作前漫长的预热等待时间。  仪器见图一。    图1：Optima 7000DV  的高盐进样系统及双向观测示意图    表一：国内某化工企业的入槽二次精制饱和盐水工艺要求  分析元素  Ca  Mg  Ca+Mg  Al  Ni  Ba  Sr  Fe  Si  控制指标  ≤0.02mg/L ≤0.02mg/L ≤0.02mg/L ≤0.1mg/L ≤0.01mg/L ≤0.1mg/L ≤0.1mg/L ≤0.03mg/L ≤2.3mg/L 典型值  ≤0.005mg/L ≤0.005mg/L ≤0.01mg