測定汽油中ρ(鐵)、ρ(錳)的方法改進(jìn)

孫 坤，王淑華，王曉璇，李曉光

(1.中國石油吉林石化公司 煉油廠，吉林 吉林 132022；2.中國石油吉林石化公司 丙烯腈廠，吉林 吉林 132021；3.吉林醫(yī)藥學(xué)院，吉林 吉林 132013)

汽油中的元素鐵、錳等重金屬具有高度的潛在致癌性，并且能對土壤造成不可逆轉(zhuǎn)的嚴(yán)重污染。因此，控制汽油中鐵、錳含量有著重要的意義，而如何準(zhǔn)確測量汽油中的鐵、錳含量起著至關(guān)重要的作用。

在實際測定工作中，按照SH/T 0711—2002汽油中錳含量測定法(原子吸收法)和SH/T 0712—2002汽油中鐵含量測定法(原子吸收法)[1]配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液中，因Fe2+在pH >5.0、Mn2+在pH >5.2時生成沉淀[2]，使標(biāo)準(zhǔn)溶液中Fe2+、Mn2+的有效離子濃度降低，在測定過程中標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度變化很大，從而引起標(biāo)準(zhǔn)工作曲線斜率的變化，影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。因此通過加入醋酸，改變錳、鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的酸度，增加了標(biāo)準(zhǔn)溶液中鐵和錳穩(wěn)定性，使標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率在一定時間內(nèi)變化很小，可以重復(fù)使用該標(biāo)準(zhǔn)溶液測定汽油樣品而不影響測定結(jié)果分析的準(zhǔn)確度具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

甲基異丁基甲酮(MIBK)：分析純，天津市凱通化學(xué)試劑有限公司；結(jié)晶碘：分析純，中國醫(yī)藥公司北京公司；甲苯：分析純，天津市永大化學(xué)試劑有限公司；氯化鉛：分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠；氯化甲基三辛基銨：質(zhì)量分?jǐn)?shù)>90%，德國默克公司。

原子吸收分光光度計：AA800、帶有背景扣除的石墨爐，采用空氣-乙炔火焰，PE公司；容量瓶：50、100、250和1 000 mL；移液管：0.5、1.0、2.0、5.0、10、20和50 mL，均為市售。

1.2 鐵、錳的標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

根據(jù)SH/T 0711—2002汽油中錳含量測定法(原子吸收法)和SH/T 0712—2002汽油中鐵含量測定法(原子吸收法)配制鐵、錳的A、B標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.3 實驗方法

在4個50 mL帶有塑料蓋的容量瓶中，分別加入30 mL甲基異丁基甲酮和5.0 mL溶劑油，其中3個容量瓶分別加入5.0 mL錳、鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，另一個不加標(biāo)準(zhǔn)溶液做空白溶液。用0.5 mL移液管向容量瓶中再分別加入0.1 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.0%碘-甲苯溶液和5.0 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%氯化甲基三辛基銨-甲基異丁基甲酮溶液，最后用甲基異丁基甲酮稀釋到刻度。

1.4 繪制工作曲線

在原子吸收分光光度計上，用標(biāo)準(zhǔn)溶液選擇最佳測定條件，再用空白試液調(diào)節(jié)零點，測定鐵、錳工作標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，(測定鐵時，由于有機(jī)物燃燒產(chǎn)生的背景吸收比較大，影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確度，所以需要扣除背景)以測定的吸光度為縱坐標(biāo)，對應(yīng)的錳、鐵濃度為橫坐標(biāo)，繪出工作曲線，并檢查其線性關(guān)系。

2 結(jié)果與討論

2.1 醋酸的加入量對溶液有效濃度的影響

以ρ(鐵)=0.53 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液和以ρ(錳)=1.32 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液為基準(zhǔn)，通過測定加入醋酸的量與溶液的吸光度的對比，得出了標(biāo)準(zhǔn)溶液加入醋酸得到較穩(wěn)定的吸光度的加入量，醋酸加入量與吸光度關(guān)系見圖1。

V(醋酸)/mLa 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度的變化圖

V(醋酸)/mLb 錳標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度的變化

由圖1可見，標(biāo)準(zhǔn)溶液在加入醋酸的量大于5.0 mL后,溶液的吸光度變化很小，故選擇醋酸的加入量為5.0 mL。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液放置時間對溶液有效濃度的影響

以ρ(鐵)=0.53 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液和以ρ(錳)=1.32 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液為基準(zhǔn)，通過將未加醋酸的標(biāo)準(zhǔn)溶液和加入5 mL醋酸的標(biāo)準(zhǔn)溶液放置一段時間后，測定2種溶液的吸光度的變化，穩(wěn)定性對照見表1。

表1 未加醋酸和加入醋酸的標(biāo)準(zhǔn)溶液放置時間的穩(wěn)定性對照

由表1可見，標(biāo)準(zhǔn)溶液加入5 mL醋酸后，溶液的穩(wěn)定性大大加強，放置約20 d溶液的吸光度變化不大，用此標(biāo)準(zhǔn)溶液分析汽油樣品，可以滿足分析精密度和準(zhǔn)確度的要求。

2.3 加入醋酸前后對測定結(jié)果準(zhǔn)確度的影響

以ρ(鐵)=0.53 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液和以ρ(錳)=1.32 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液為基準(zhǔn)，通過測定加入醋酸前后的質(zhì)量濃度的對比，比較改進(jìn)后測定結(jié)果的準(zhǔn)確度是否滿足原方法的要求，見表2。

表2 加入醋酸前后對測定結(jié)果準(zhǔn)確度的影響

由表2可知，標(biāo)準(zhǔn)溶液在加入5.0 mL醋酸前后，測定的鐵、錳質(zhì)量濃度結(jié)果相比，同時根據(jù)鐵的重復(fù)性、再現(xiàn)性公式r=0.65X0.48和R=0.55X0.79，錳的重復(fù)性、再現(xiàn)性公式r=0.425X0.50和R=1.41X0.50計算可知，用改進(jìn)后的方法分析樣品，完全可以滿足原分析標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到的要求。

3 結(jié) 論

通過對鐵、錳標(biāo)準(zhǔn)溶液在加入5.0 mL醋酸調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)溶液的酸度前后的實驗對比，加入醋酸后的標(biāo)準(zhǔn)溶液的穩(wěn)定性增加，在做放置實驗后，放置約25 d，溶液的吸光度變化很小，測定結(jié)果的準(zhǔn)確度完全可以滿足分析標(biāo)準(zhǔn)的要求。同時可以節(jié)約大量的試劑材料，少產(chǎn)生廢液。每年可節(jié)約費用近3萬元。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 中國石油化工股份有限公司科技研發(fā)部.SH/T 0711—2002汽油中錳含量測定法(原子吸收法)，SH/T 0712—2002汽油中鐵含量測定法(原子吸收法)[S].北京：中國石化出版社，2010：2111-2118.

[2] 劉世純.實用分析化驗工讀本[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999：65-68.