利用火焰原子吸收光譜法測定銠絡(luò)合物中銠的探究
2019-12-28 06:58:33劉恬玉
石油研究 2019年14期
劉恬玉
摘要：銠含量對銠絡(luò)合物催化性能存在直接影響。因此，在銠絡(luò)合物廣泛應(yīng)用的背景下，有必要提升銠測定準(zhǔn)確性。本文以三氯化銠鹽酸水溶液為標(biāo)準(zhǔn)液，以CuSO4-LaCl3體系為釋放劑，采用實(shí)驗(yàn)分析法對火焰原子吸收光譜法測定銠絡(luò)合物中銠進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：火焰原子吸收光譜法需在溶液中進(jìn)行，為保證火焰原子吸收光譜法測定準(zhǔn)確性，需科學(xué)控制鹽酸含量與釋放劑添加量。
關(guān)鍵詞：火焰原子吸收光譜法;銠絡(luò)合物;銠測定
引言：銠以其抗腐蝕性、耐磨性、耐高溫性、抗氧化性、高催化活性等特征，成為催化劑制備重要材料，在石油化工、汽車尾氣處理、生物制藥等眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。由于銠含量對銠絡(luò)合物催化效率存在直接影響。因此，銠絡(luò)合物制備、評價(jià)與使用中，銠的準(zhǔn)確測定至關(guān)重要。以下是筆者基于實(shí)驗(yàn)分析對火焰原子吸收光譜法測定的幾點(diǎn)體會，意在拋磚引玉。
1實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治?/p>
基于銠元素、銠絡(luò)合物、銠測定等理論與實(shí)踐研究的不斷深入，銠絡(luò)合物中銠含量測定方法呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展態(tài)勢，酸堿滴定法、硝酸六氨合鈷重量法、氫氣還原測定法、硼氫化鈉還原測定法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法、紫外分光光度法、X射線熒光光譜濾片法、原子吸收分光光度法等得到廣泛應(yīng)用[1]。測定方法不同對測定的要求不同，受影響因素也不同，所獲得測定結(jié)果不可避免存在差異性。據(jù)已有研究顯示，化學(xué)法測定適用于銠含量相對較多、共存離子少的銠絡(luò)合物;儀器法測定適用于銠含量低、共存離子多的銠絡(luò)合物。而在石油化工、生物制藥等領(lǐng)域，所應(yīng)用的銠絡(luò)合物催化劑多為共存離子多的銠絡(luò)合物。對此，要想提升銠絡(luò)合物中銠測定準(zhǔn)確性，有必要加強(qiáng)測定技術(shù)（尤其是儀器法測定）的研究，以掌握測定法應(yīng)用影響因素，探尋行之有效測定方案。本次通過研究火焰原子吸收光譜法，旨在提升原子吸收法測定靈敏度，為低含量測定提供有益指導(dǎo)，完善銠測定理論研究體系。
2實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1實(shí)驗(yàn)儀器
在本次研究中所應(yīng)用到的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備主要有：原子吸收分光光度計(jì)（上海元析儀器有限公司）、電子分析天平（上海精密儀器儀表有限公司）、LTL-2型銠絡(luò)合物銠元素空心陰極燈（馬可波羅北京龍?zhí)祉w略科技有限公司）。
2.2實(shí)驗(yàn)試劑
（1）銠儲備液：銠粉溶解形成銠含量為1000微克/毫升的3N鹽酸溶液;（2）銠標(biāo)準(zhǔn)溶液：1000μg/mL，由乙二醇單甲醚-苯混合溶劑與乙酞丙酮羰基銠制備（乙酰丙酮二羰基銠溶液升華）而成;由乙二醇單甲醚-苯混合溶劑與乙酞丙酮三苯基膦羰基銠（乙酞丙酮三苯膦羰基銠溶液重結(jié)晶）而成;（3）其他試劑：乙二醇單甲醚-苯混合溶劑、鹽酸（HCl）、氯化銅（CuCl2）、硫酸銅（CuSO4）、過氧化氫溶液（H2O2）等[2]。
2.3實(shí)驗(yàn)方法
完成釋放劑制備后，將銠標(biāo)準(zhǔn)液至于5mL容量瓶中，加入一定釋放劑，并利用鹽酸定容，利用混合溶劑進(jìn)行稀釋，形成濃度不同的銠標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。并在火焰原子吸收光譜儀器工作條件下（波長：343.5nm;光譜帶寬：0.2nm;燃燒器高度：5mm;燈電流：5mA;空氣流量：10L/min;乙炔流量：1.5L/min;觀測高度：3mm）測定銠吸光度。
3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.1操作條件影響
在利用火焰原子吸收光譜法測定銠絡(luò)合物中銠含量時(shí)，應(yīng)在水溶液中測定。以銠含量為4μg/mL的溶液為例，探尋操作條件對操作結(jié)果存在的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)乙炔流量為0.73L/min、空氣流量為6.6L/min、觀測高度為4mm時(shí)，靈敏度最高，但操作難度相對較大，吸光度存在不穩(wěn)定變化;當(dāng)乙炔流量為0.63L/min、空氣流量為6.6L/min、觀測高度為3mm時(shí)，靈敏度相對較高，且操作可行性大、西吸光度變化較為穩(wěn)定，可將其確定為測定條件。
3.2鹽酸含量影響
在含有釋放劑的溶液中進(jìn)行銠含量測定時(shí)，鹽酸含量對測定結(jié)果存在直接影響。鹽酸濃度過高時(shí)，存在出現(xiàn)釋放劑析出問題，對測量結(jié)果產(chǎn)生干擾。以硫酸鑭為例，加入0.1%硫酸鑭時(shí)，鹽酸含量低于1%或超過2%時(shí)，測定準(zhǔn)確性下降。通常情況下，需將鹽酸含量控制在1.15～2.00%之間。
3.3釋放劑的影響
在銠含量相同、基質(zhì)相同的樣品溶液中，加入不同體系釋放劑（如圖1所示）發(fā)現(xiàn)：加入釋放劑后火焰原子吸收光譜法測定銠絡(luò)合物中銠含量的靈敏度提升;不同稀釋劑測定靈敏度提升效果不同。相對于LaNO3（圖中B線）、LaCl3（圖中C線）、CuCl2（圖中D線）、CuSO4（圖中E線）、CuCl2+LaCl3（圖中F線）、CuCl2+LaNO3（圖中H線）、CuSO4+LaNO3（圖中I線）而言，CuSO4+LaCl3（圖中G線）效果更佳。隨著釋放劑添加量的變化，銠吸光度也在發(fā)生改變，就CuSO4+LaCl3而言，5mL樣品溶液中，CuSO4、LaCl3各1毫升最適宜。
3.4測定結(jié)果比較
對乙酰丙酮二羰基銠絡(luò)合物、苯酰丙酮二羰基銠絡(luò)合物、二苯酰甲烷二羰基銠絡(luò)合物、乙酰丙酮三苯膦羰基銠絡(luò)合物、苯酰丙酮三苯膦羰基銠絡(luò)合物、二苯酰甲烷三苯膦羰基銠絡(luò)合物的火焰原子吸收光譜測定結(jié)果進(jìn)行對比分析，發(fā)現(xiàn)測定值與理想值之間存在一定偏差，不同銠絡(luò)合物測定偏差不同，但最大偏差不超過0.3%，最小偏差小于0.1%，多數(shù)偏差為0.2%。由此可見，火焰原子吸收光譜法測定銠絡(luò)合物中的銠含量，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差<0.4%。
以乙酰丙酮三苯膦羰基銠絡(luò)合物為例，將火焰原子吸收光譜法測定結(jié)果與熱分解重量法等其他測定法的測定結(jié)果進(jìn)行對比（如表1），可知火焰原子吸收光譜法的測定準(zhǔn)確性更高。
結(jié)論：對銠絡(luò)合物中銠測定方法進(jìn)行歸納，可分為化學(xué)法測定（酸堿滴定法、硝酸六氨合鈷重量法等）與儀器法測定（X射線熒光光譜濾片法、原子吸收分光光度法等）兩種類型。火焰原子吸收光譜法屬于儀器測定法，具有操作簡便、測定快速、結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)勢，在適宜條件下相對標(biāo)準(zhǔn)偏差<4%但在應(yīng)用火焰原子吸收光譜法進(jìn)行測定時(shí)，需注重鹽酸含量與釋放劑添加量對測定的影響，以提升銠測定準(zhǔn)確性。
參考文獻(xiàn)：
[1]向春.火焰原子吸收光譜法測定甲基磺酸亞錫中銅量[J].云南化工，2019，46（10）：21-23.
[2]霍燕燕.2-（5-溴-4-甲基-2-吡啶偶氮）-5-二甲氨基苯胺雙波長疊加光度法同時(shí)測定鈀和銠[J].冶金分析，2016，36（11）：76-80.
