離子色譜法測(cè)定冷卻液中氯離子含量

蔡淑紅，楊 品，姜 燕，劉波濤，譚凱峰

(中國船舶重工集團(tuán)第七一八研究所，河北 邯鄲 056027)

離子色譜法測(cè)定冷卻液中氯離子含量

蔡淑紅，楊 品，姜 燕，劉波濤，譚凱峰

(中國船舶重工集團(tuán)第七一八研究所，河北 邯鄲 056027)

冷卻液中氯離子的含量是影響冷卻液產(chǎn)品腐蝕性能的重要因素，本文建立了用于測(cè)定冷卻液中氯離子含量的離子色譜法，該方法操作簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確率高。該測(cè)定方法以Na2CO3/NaHCO3為淋洗液，檢出限0.02mg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差0.21%～3.24%，回收率95.2%～106.25%，可用于冷卻液中氯離子的含量分析。

離子色譜法；氯離子；冷卻液

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液與潤滑油一樣，是保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)必不可少的組成部分。冷卻液作為冷卻系統(tǒng)中的傳熱介質(zhì)，具有冷卻、防凍、防腐和防垢的作用。國標(biāo)GB 29743-2013《機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液》的發(fā)布實(shí)施后，對(duì)汽車?yán)鋮s液的性能標(biāo)準(zhǔn)提出了更高的要求。

腐蝕性能是冷卻液產(chǎn)品非常重要的一個(gè)性能指標(biāo)，冷卻液中氯離子具有很強(qiáng)的侵蝕作用，不僅能夠使不銹鋼活化腐蝕，還易誘發(fā)鋁表面產(chǎn)

生點(diǎn)蝕，出現(xiàn)腐蝕點(diǎn)坑，更嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致腐蝕穿孔，嚴(yán)重影響冷卻液產(chǎn)品的腐蝕性能[1]，因此必須嚴(yán)格控制冷卻液中氯離子的含量。

SH/T 0621-1995《發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液氯含量測(cè)定法》中使用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定法測(cè)定冷卻液中氯離子含量[2]，該方法操作繁瑣，干擾因素較多；本文采用離子色譜法測(cè)定冷卻液中氯離子的含量，以Na2CO3/NaHCO3作為淋洗液，建立了一種操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確度高的測(cè)定方法。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試劑

1.2 儀器

離子色譜儀(瑞士萬通)：881型，配858自動(dòng)進(jìn)樣器，4-250型色離柱 ；艾柯純水機(jī)(BD-32，成都康寧公司)；超聲波清洗儀(KQ-300DE，昆山市超聲儀器有限公司)；發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液密度測(cè)定儀(DFYF-180，大連分析儀器廠)。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

Cl-標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：用超純水將標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋，配制濃度為0.2,0.4,1.0,2.0,5.0,10.0mg/L系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.4 樣品預(yù)處理及測(cè)定

用移液管取10mL防凍液樣品于100mL容量瓶中，用去離子水定容至刻度線，搖勻，取一定量的樣品放入離子色譜自動(dòng)進(jìn)樣器平臺(tái)進(jìn)行測(cè)定。

1.5 樣品密度的測(cè)定

取一定量的的冷卻液于清潔干燥的密度計(jì)量筒內(nèi)，將盛有冷卻液試樣的量筒垂直至于水浴鍋內(nèi)，待試樣溫度達(dá)到(20±0.2)℃時(shí)，緩慢的將密度計(jì)放入試樣中，至低于兩個(gè)最小刻度線的位置，放開密度計(jì)，當(dāng)密度計(jì)離開筒壁，靜止懸浮不動(dòng)，且溫度達(dá)到(20±0.2)℃，讀取密度計(jì)示數(shù)[3]。

1.6 樣品氯含量的計(jì)算

樣品中氯含量用X(mg/kg)表示，按式(1)計(jì)算：

X=M/ρ

(1)

其中：X——冷卻液樣品的氯含量，mg/kg；

M——離子色譜法測(cè)得樣品中氯離子濃度，mg/L;

ρ——冷卻液樣品的密度，g/cm3。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜條件

離子色譜法測(cè)定氯離子，需要考慮淋洗液的組成，色譜柱的類型、流速，分離溫度等條件，經(jīng)過試驗(yàn)優(yōu)化，確定試驗(yàn)用色譜條件如下：

淋洗液：1.8mMNa2CO3/1.7mMNaHCO3；流速：1.00mL/min；離子色譜柱：4-250型瑞士萬通陰離子通用色譜柱；柱溫：室溫；進(jìn)樣量：20μL。

2.2 保留時(shí)間

圖1 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖

Fig.1 Spectra of the standard solution

2.3 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

按照2.1中的色譜條件將配制好的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)試，每個(gè)樣品平行測(cè)定三次取平均值，計(jì)算相應(yīng)的峰面積，以濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸得到Cl-標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(如圖2)，標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為Y=0.186x-0.027，相關(guān)系數(shù)R=0.999，說明曲線在該濃度范圍內(nèi)具有較好的線性。

圖2 氯離子標(biāo)準(zhǔn)工作曲線Fig.2 The standard curve of Cl-

2.4 精密度及檢出限

檢測(cè)方法的精密度用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)表示，試驗(yàn)過程中選擇標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍內(nèi)高、中、低三個(gè)水平濃度進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定6次，按貝塞爾公式法計(jì)算得到三個(gè)水平濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差[4]，如表1，高、中、低三個(gè)水平濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為3.24%，0.43%，0.21%；以三倍信噪比計(jì)算檢出限為0.02mg/L。

表1 氯離子相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

2.5 樣品回收率

向防凍液樣品中加入一定量的已知濃度Cl-標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照1.4中的樣品預(yù)處理方法進(jìn)行測(cè)定，扣除實(shí)際樣品背景計(jì)算樣品回收率[5]，結(jié)果見表2。由表2可知，Cl-的回收率在95.2%～106.25%之間，說明該方法準(zhǔn)確度較高。

表2 氯離子回收率測(cè)定結(jié)果

表2 氯離子回收率測(cè)定結(jié)果

2.6 冷卻液樣品的測(cè)定

選取市面上某一品牌的無機(jī)酸防凍液和有機(jī)酸防凍液分別進(jìn)行氯離子含量的測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見表3。

從表3的結(jié)果可以看出，無機(jī)酸型和有機(jī)酸型樣品的氯含量分別為28.04 mg/kg和7.80 mg/kg，小于60 mg/kg，符合國標(biāo)GB 29743-2013中的技術(shù)指標(biāo)要求[6]。有機(jī)酸型樣品中氯含量小于無機(jī)酸型樣品，為我們選擇冷卻液產(chǎn)品提供了一定的指導(dǎo)作用。

表3 冷卻液樣品氯含量的測(cè)定結(jié)果

3 結(jié)論

本文建立了一種離子色譜法測(cè)定冷卻液中氯含量的方法，該方法操作簡(jiǎn)單，選擇性強(qiáng)，靈敏度和準(zhǔn)確度較高，提高了產(chǎn)品的檢測(cè)效率。

[1] 周建軍，李慶年，冷觀俊,等.汽車?yán)鋮s液[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003:56-57.

[2] 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院.SH/T 0621-1995，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液氯含量測(cè)定法[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1995.

[3] 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院.SH/T 0068-2002，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液及其濃縮液密度或相對(duì)密度測(cè)定法[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2002.

[5] 陸 虎，張建柱.離子色譜法測(cè)定水中溴酸鹽[J].山東化工，2015,44(11)：77-78.

[6] 全國汽車維修標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC 247) .GB 29743-2013，機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2014.

(本文文獻(xiàn)格式：蔡淑紅，楊 品，姜 燕，等.離子色譜法測(cè)定冷卻液中氯離子含量[J].山東化工，2017，46(14)：63-65.)

Determination of Chloride Ion in Coolant Using Ion Chromatography

CaiShuhong,YangPin,JiangYan,LiuBotao,TanKaifeng

(The 718th Research Institute of CSIC, Handan 056027 China)

The content of chloride ion in the coolant is an important factor affecting the corrosion performance of coolant products. In this paper, a new method using ion chromatography was developed for the determination of chloride ion in the coolant. The method with high accuracy is simple in operation. The detection limit of the method with Na2CO3/NaHCO3as eluent was 0.02mg/L, the relative standard deviations and the average recovery of which were 0.21%～3.24% and 95.2%～106.25%, respectively. This method could be used to determine the content of chloride ion in the coolant.

ion chromatography, chloride ion, coolant

2017-05-02

蔡淑紅，(1987—)，女，河北遷安人，碩士，助理工程師，從事精細(xì)化學(xué)品的研發(fā)與檢測(cè)工作。

O657.7

A

1008-021X(2017)14-0063-03