鹽量儀替代汞量法測定純堿中氯化鈉含量

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(中鹽昆山有限公司，江蘇昆山 215300)

氯化鈉含量是工業(yè)碳酸鈉的重要指標(biāo)之一，是國標(biāo)規(guī)定的每天出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T210.2-2004規(guī)定采用汞量法和電位滴定法進(jìn)行測定。汞量法比較經(jīng)典，使用硝酸汞標(biāo)準(zhǔn)溶液定量滴定，方法簡便準(zhǔn)確，但硝酸汞是劇毒管控藥品，從采購、使用、保管國家都有強(qiáng)制規(guī)定，且長期使用廢液難以處理污染環(huán)境，對分析員也會(huì)產(chǎn)生累積性傷害；傳統(tǒng)手動(dòng)電位滴定法，相對我們?nèi)粘７治龉ぷ鱽碚f操作偏繁瑣，對分析員操作水平要求高。目前，我公司每天白夜班八個(gè)成品樣品都需要準(zhǔn)確測定氯化鈉含量，在經(jīng)過大量摸索與對比試驗(yàn)后，我們選擇采用了江蘇江分公司生產(chǎn)的WC-200型微機(jī)鹽含量測定儀，替代汞量法測定工業(yè)碳酸鈉及氯化銨中的氯化鈉含量，操作簡單，方法準(zhǔn)確度和精密度高，無試劑污染。

1 鹽量儀測定氯化鈉含量試驗(yàn)部分

1.1 工作原理

WC-200型微機(jī)鹽含量測定儀由微庫侖主機(jī)、滴定池、攪拌器等單元組成。樣品經(jīng)溶解調(diào)中性或微堿性后，用注射器將樣品液注入滴定池內(nèi)，則樣品中的Cl-和電解液中的Ag+發(fā)生反應(yīng)，結(jié)果是電解液中Ag+濃度降低，測量-參考電極對感受到這一變化，并將這一變化引起的電位差送入微庫侖放大器，放大器則輸出一個(gè)相應(yīng)的電壓加到工作電極上，電解陽極產(chǎn)生Ag+以補(bǔ)充消耗的Ag+，測量補(bǔ)充消耗的Ag+所需的電量，根據(jù)法拉第定律求得樣品中的鹽含量。反應(yīng)如下：Cl-+Ag+=AgCl↓。

1.2 儀器試劑

WC-200型微機(jī)鹽含量測定儀：江蘇江分電分析儀器有限公司

乙酸：優(yōu)級純(上海國藥生產(chǎn))

乙酸銀：分析純

硝酸溶液：分析純1+1

氯化鈉：基準(zhǔn)試劑

氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：35.5 mg/L

1.3 分析步驟

樣品處理：定量稱取純堿樣品2 g(準(zhǔn)確至0.0002 g)，置于100 mL燒杯中，以30～40 mL去離子水溶解，滴加1+1硝酸調(diào)樣品溶液pH為中性或微堿性，轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶，多次洗滌燒杯后定容。

儀器設(shè)置：確定電解池偏壓；選擇包括元素狀態(tài)、含量單位、分析元素、標(biāo)樣/樣品、元素含量、標(biāo)樣濃度、進(jìn)樣體積等工作參數(shù)；選擇相應(yīng)的放大倍數(shù)和積分電阻。

轉(zhuǎn)化系統(tǒng)調(diào)試：待基線平穩(wěn)后，在“標(biāo)樣”工作參數(shù)下，單擊“啟動(dòng)”按鈕以專用標(biāo)樣進(jìn)樣針定量進(jìn)樣氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)液(35.5 mg/L)40 μL，出峰結(jié)束后自動(dòng)顯示轉(zhuǎn)化率及其序號，連續(xù)分析標(biāo)樣，單擊“數(shù)據(jù)處理”菜單里“平均轉(zhuǎn)化率”，選擇平行的幾個(gè)標(biāo)樣轉(zhuǎn)化率，然后點(diǎn)擊“確定”自動(dòng)求出標(biāo)樣的平均轉(zhuǎn)化率。

測定樣品平均含量：轉(zhuǎn)化系統(tǒng)調(diào)試完成后，選擇“樣品”工作參數(shù)，輸入”樣品密度“和”樣品重量“的指定編號“1”和“2”，其余分析步驟與分析標(biāo)樣的步驟相同，單擊“啟動(dòng)”按鈕后用樣品進(jìn)樣針進(jìn)樣品液40 μL，連續(xù)分析3至6次后，求出樣品的平均含量C(mg/L)。

1.4 結(jié)果計(jì)算

式中：C——鹽量儀測得的樣品平均含量，mg/L；

w——稱取樣品質(zhì)量，g。

2 鹽量儀測定注意事項(xiàng)

2.1 稱樣量的確認(rèn)及處理

1)我們公司碳酸鈉中平均氯化鈉含量在0.40%與0.50%之間，以制取鹽含量與標(biāo)樣濃度(35.5 mg/L)相接近的樣品溶液為對照計(jì)算稱樣量，0.40%相對應(yīng)的稱樣量為2.19 g，0.50%對應(yīng)的稱樣量為1.75 g，我們?nèi)∑骄x擇稱樣量為2.0 g。

2)樣品以適量水溶后，滴加入1+1硝酸調(diào)至pH為中性或微堿性，一是幫助碳酸鈉全部溶解，二是避免強(qiáng)堿性溶液對電極的腐蝕。

2.2 鹽量儀偏壓與轉(zhuǎn)化率

正常新鮮電解液沖洗過的電解池，偏壓應(yīng)在260 mV以上，但不應(yīng)超過285 mV。新?lián)Q電解液采集偏壓后，一般選擇以每次不超過5 mV為降幅修改偏壓至265 mV左右，每降一次偏壓基線位置會(huì)有所改變先上升后下降，待儀器平衡運(yùn)行一段時(shí)間基線將重新回到原來位置，儀器轉(zhuǎn)化系統(tǒng)正常時(shí)，轉(zhuǎn)化率在80%～110%之間。

2.3 電解液的配制與更換

1)在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，按照廠方提供方法以優(yōu)級純乙酸和去離子水以7∶3比例配制電解液，鹽量儀偏壓會(huì)低于240 mV，不符合操作要求。我們經(jīng)過試驗(yàn)對比，在去離子水中按比例添加了一定量的飲用純凈水，并確定了添加的純凈水電導(dǎo)率在2 μs/cm左右時(shí)，且電解液是以優(yōu)級純乙酸、純凈水、去離子水7∶2∶1的比例混合均勻，測試鹽量儀偏壓在270 mV左右，完全符合操作要求。

2)電解液須現(xiàn)配現(xiàn)用。在沒有加樣分析的情況下，電解液每兩天到三天更換一次，若增加樣品分析頻次的話必須每天更換。

3)換電解液時(shí)，取下電極需放在潔凈紙上，以防污染。換電解液或加乙酸銀應(yīng)于測定樣品結(jié)束后，用新鮮的電解液沖洗電解池2～3遍并加好電解液，靜止過夜后保證電解池處于正常工作狀態(tài)。

2.4 電解池使用注意事項(xiàng)

1)更換電解液時(shí)，將廢電解液倒入指定容器中收集留做其他分析用試劑。用新電解液清洗電解池兩次后加新電解液，禁止電解液加太滿，至電解池一半為宜，并注意排除兩側(cè)電極氣泡。

2)參比電極中的乙酸銀要保持在電極容量的三分之二以上，過少應(yīng)及時(shí)補(bǔ)加，補(bǔ)加時(shí)需先用適量電解液將乙酸銀調(diào)勻后慢慢加入，然后加滿電解液并排除氣泡。

3 鹽量儀測定結(jié)果討論

1)用在270 ℃下灼燒2.5 h的國標(biāo)樣碳酸鈉作為標(biāo)準(zhǔn)樣(標(biāo)識氯化鈉含量0.535±0.004%)，以鹽量儀測定氯化鈉含量，結(jié)果如表1。

表1 鹽量儀測定國標(biāo)碳酸鈉鹽含量平行數(shù)據(jù)

1)鹽量儀測定四次國標(biāo)碳酸鈉樣，每次三個(gè)平均鹽含量數(shù)據(jù)，并計(jì)算四次測定的平均鹽含量數(shù)據(jù)為0.528%，單批平均數(shù)據(jù)與國標(biāo)標(biāo)識數(shù)據(jù)最大差為-0.011%，總的平均數(shù)據(jù)與標(biāo)示數(shù)據(jù)差為-0.007%，鹽量儀數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度符合分析要求。

2)對公司連續(xù)5天的純堿樣品用鹽量儀測定氯化鈉含量，五組數(shù)據(jù)，每組有五次平行分析數(shù)據(jù)，各組數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于0.005，變異系數(shù)低于1%，由此可見，鹽量儀分析數(shù)據(jù)精確度高。

3)加標(biāo)回收試驗(yàn)：樣品加標(biāo)，加標(biāo)量取樣品含量的兩倍。取測過氯化鈉含量的樣液，移液槍準(zhǔn)確移取1 mL氯化鈉標(biāo)液(0.6416 g基準(zhǔn)氯化鈉定容100 mL)與樣液一起定容100 mL后測定。由表3可見，空白加標(biāo)和樣品加標(biāo)回收率令人滿意。

表2 方法平行樣測定結(jié)果

表3 回收率測定結(jié)果(空白、樣品)

4 結(jié) 論

通過以上數(shù)據(jù)可以看出，在純堿氯化鈉含量測定中以鹽量儀替代汞量法，無論從方法的準(zhǔn)確度還是精密度來看，均可以滿足國標(biāo)分析要求，加上從方法使用試劑的環(huán)保角度來看，不失為替代汞量法的一種較好測定方法。