电感耦合等离子体原子发射光谱法测定丁辛醇生产工艺催化剂废液中铑

m iytsa s-iy^m PTCACPART B: CHEM. ANAL.)_______________7知识与经验
四氢呋喃除水1)01 : 10.11973 / lhjy-h\202101016
电感耦合等离子体原子发射光谱法测定丁辛醇
生产工艺催化剂废液中铑
邱丽,古行乾,郑弦,唐碧玉,蒙文飞
(中国有桂林矿产地质研究院有限公司,桂林541004)
中图分类号:0657.31 文献标志码:  B 文章编号:1001-4020(2021)01-0081-03
目前,我国主要采用以铑膦络合物为催化剂的丙烯低压羰基合成工艺生产丁辛醇[1]。因为铑膦络合催化剂容易被微量杂质毒害而失活,所以每隔一定时间需要排出失活的含铑催化剂废液[2]。
铑在地壳中的含量很低且开采提炼困难.其价格比较昂贵,因此,从丁辛醇催化剂废液中回收铑是十分有必要的M,而准确测定丁辛醇催化剂废液中的铑含量,对控制铑损失以及提高生产工艺经济性有重要意义。
铑的测定方法主要有X射线荧光光谱法(XRF)[4_5]、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)[6_8]、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)[9_11:。X R F具有无损、分析曲线保存时间长的优点,但多用于元素的定性、半定量分析[12];ICP-M S常用于样品中微量及痕量元素分析,但存在仪器价格昂贵的缺点;ICP-AES较ICP-M S的灵敏度差且谱线干扰较大,但是仪器价格相对便宜,且基体干扰和记忆效应要小得多[13],由于其线性范围更宽.不仅可用于痕量元素分析「14],还可同时用于试样中主要成分和次要成分的测定,已广泛应用于食品[1516]、中药[17]、土壤[18]、材料[19:、水质[2°]等样品的分析。丁辛醇催化剂废液中的铑质量分数一般为100〜10 000 mg .kg—】,更适合选择ICP-AES进行 测定。
丁辛醇催化剂废液是一种黏稠有机物液体,对 其进行有效的消解,是保证测定结果准确的关键环节。因此,本工作建立了采用硝酸硫酸体系消解丁辛醇催化剂废液样品,用ICP-A E S测定其中铑含量的方法。
收稿日期:2020-03-031试验部分
1.1仪器与试剂
iCAP 6300 Series型电感耦合等离子体原子发射光谱仪;Exceed七d-24型超纯水机
1 000 mg •I71铭标准溶液,介质为1mol •I,1硝酸溶液。
100 mg .1铑标准储备溶液:由1000 mg •L m铑标准溶液用10 %(体积分数.下同)硝酸溶液稀释制得。
铑标准溶液系列:用10%硝酸溶液将100 mg •L-1铑标准储备溶液稀释成0,0.5, 1.0,5.0,10.0, 20.0 mg •L—1铑标准溶液系列。
硝酸、硫酸均为优级纯;试验验用水为超纯水,电阻率不小于18.3 M n .cm。
选择铑含量不同的3个试验样品,分别标记为1#、2** 和 3#。
1.2仪器工作条件
射频功率1 200 W;辅助气流量0.5 L •mirT1 ;垂直观测高度12 m m;长波积分时间10 S;短波积分时间  5 s;重复测量次数2次;分析谱线343.489 nm。
1.3 试验方法
将样品用棕密封玻璃瓶装好.放入70 °C烘箱 中恒温30 m in,取出后趁热称取0.200 0〜0.500 0 g 样品置于150 m L烧杯中,加人10 m L硝酸、2 mL 硫酸,盖上表面皿,于180 °C消解至溶液剩余约2 m L。将电热板温度调成260 °C,继续加热至硫酸白烟快冒尽,取下稍冷,再补加5 m L硝酸、1m L硫 酸,继续加热至白烟快冒尽。取下冷却至室温,加人 10 mL硝酸,继续加热至沸腾,直到消解液变清亮.
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邱丽,等:电感耦合等离子体原子发射光谱法测定丁辛醇生产工艺催化剂废液中链
取下冷却至室温。转移至100 mL容量瓶中,以水稀 释至刻度,摇匀静置.按照仪器工作条件测定。随同 做样品空白试验。
2 结果与讨论
2.1消解体系的选择
丁辛醇催化剂废液可在用硫酸完全炭化后用过氧化氢进行消解[21:,试验在采用此方法处理样品时发现,用硫酸将样品炭化后会产生大量黑炭化物黏附在烧杯底部,而过氧化氢由于氧化性较弱,用其 消解炭化后的样品需每隔5 m in加人1m L过氧化氢,用时过长、耗费人力较多。硝酸具有较强氧化性,但单以硝酸消解样品难以完全破坏样品中的有机物,因此试验选择硝酸-硫酸体系消解样品,所得 样品溶液清亮透明,且铑的测定结果也比较稳定。2.2消解方式的选择
根据样品有机物含量较大的特性,拟采用两种消解方式对样品进行消解。方式一:先用2 m L硫 酸炭化样品,再用10 m L硝酸消解;方式二:同时加 人10 m L硝酸和2 m L硫酸消解样品。试验发现,当采用方式一处理样品时,炭化过程会产生大量黑炭化物,此时再加人10 m L硝酸不能完全消解样品,
即使延长消解时间,得到的部分样品溶液也呈轻度浑浊状。当采用方式二处理样品时,样品被混酸体系的强氧化作用完全分解破坏,所得样品溶液清亮透明。因此试验选择用消解方式二对样品进行消解。
2.3杂质干扰的影响
消解液中主要杂质元素为磷、钠、钙,为了考察杂质元素对铑元素测定结果的影响,按照试验方法分别对添加了不同浓度水平磷、钠、钙的铑标准溶液系列进行测定。结果表明,当标准溶液中磷、钠、钙 的质量分数均低于标准溶液中铑质量分数的1.0%时对铑的测定基本无干扰。而实际样品溶液中磷、钠、钙质量分数均低于样品中铑质量分数的1.0%。因此.磷、钠、钙对样品中铑的测定干扰可忽略不计。
2.4分析谱线的选择
铑元素常用的分析谱线有343.489,369.236, 233.477,252.053 nm。按照仪器工作条件对铑标准溶液系列及样品溶液进行测定。综合考虑分析谱线的光谱干扰.各谱线峰形、背景及稳定性等情况,应 选择共存元素谱线光谱干扰小、信噪比高、灵敏度较高的分析谱线,试验选择的铑元素的分析谱线为343.489 nm。
2.5标准曲线和检出限
按照仪器工作条件对铑标准溶液系列进行测
定,以铑的质量浓度为横坐标,其对应的响应强度为
纵坐标绘制标准曲线。结果显示,标准曲线的线性
范围在20.0 mg .L—1以内,线性回归方程为y= 234.1 _r+25.44,相关系数为 0.999 9。
按照试验方法重复测定11次样品空白,以测定
值的3倍标准偏差(.0计算检出限(3d,10倍检出
限计算测定下限(10 .◦,所得检出限和测定下限分别
为 0.014,0.14 mg _L—1。
2.6精密度及方法比对
分别按照本方法与标准方法YS/T832 -2012™测定、2#和3#样品,每个样品平行测定
6次,计算测定值的相对标准偏差(RSD),结果见
表1。
表1两种方法结果的比对(n=6)
Tab. 1Comparison of results obtained by
the 2 meth«ds(/i =6)
样号
本方法标准方法
测定值w/
(”g • g 1)
R SD/
%
钢丝铠装电缆测定值wV
(卩g • g 1)
RSD/
%
I s223.1  2.4217.2  2.5
467.8  1.3457.6  1.5 3#11140.6111180.83
由表l可知:本方法和标准方法的测定值基本
一致,且精密度均较好。
本工作建立了一种用硝酸-硫酸体系消解样品,ICP-AES测定丁辛醇催化剂废液中铑含量的方法。
该方法检出限低、精密度高,不仅可用于丁辛醇催化
剂废液中铑含量的测定,还可同时测定其他共存杂
质如磷、钠和钙等,可为丁辛醇催化剂废液中多种元
素同时分析提供参考。
参考文献:
[1]王浩琰•刘学斌.低压羰基合成丁辛醇工艺技术LI].化
工设计通讯,2017,43(7) :83-84.
[2]蒋凌云,李晨.李继霞.等.丁辛醇废铑催化剂消解液制
备高纯三氯化铑研究[J].无机盐工业,2017,49( 11):
76-78.
机壳[3]蒋凌云,于海斌,李晨,等.丁辛醇废铑催化剂焙烧铑回
收工艺研究[J].无机盐工业,2015,47(4):51-53.
[4]宋焕玲.陈革新,李德志.等.X射线荧光光谱法测定羰
化反应液及催化剂中的铑[J].分析试验室,2009.28
•82•
邱丽.等:电感耦合等离子体原子发射光谱法测定丁辛醇生产~r艺催化剂废液屮姥
(5):80-82.
[5]王广西,葛良全,罗良红,等.波长散X射线荧光光谱
法快速测定铀铑合金中铂和铑的含量[J].核技术,
2016,39(1):13-18.
[6]赵琎,俞晓峰•夏晓峰•等.电感耦合等离子体原子发射
光谱法测定车用催化转化器中铂铑钯[J].理化检验-化
学分册,2018,54(9) :1060,1062.
[7] ZACHARIADIS G A, A RC H O N TA S K N. The po­
tential of desirability function strategy in chcmometric
optimization of ICP AES for platinum group elements
and g o ld[J]. Current Analytical Chem istry,2016, 12
(2):147-158.
[8] WEI X J ♦PAN J M. Determination of rhodium in
waste rhodium-loaded carbon catalyst samples using
teflon pressure vessel-assisted sample digestion and
I C P-A E S[J]. Advanced Materials Research. 2014»
998/999:35-38.
按键板[9]姚慧,张仲荣,高俊华•等.电感耦合等离子体质谱法测
定车用金属催化剂中铂钯铑[J].冶金分析,2013,33
(12):8-12.
[10]沈宇,张尼,高小红,等.微波消解-双浊点萃取ICP-
M S测定地球化学样品中的痕量钼钯钌铑[J].岩矿测
试,2016,35(3):259-264.
[11]张金矿,于亚辉,陈浩凤,等.密闭消解-IC P-M S法测
糖果制造定地质样品中的痕量铑和铱[J].贵金属,2017,38
(4):56-60.
[12]李继霞,蒋凌云,李俊,等.含铑物料中铑测定方法的
研究进展[J].贵金属,2014,35(4):88-91.
[13]汪君,王蜎,邓长生,等.电感耦合等离子体发射光谱
法测定地球化学样品中的钍[J].岩矿测试,2014,33
(4):501-505.
[14] WANG X S. WU Y F, WU C Y, et al. Trace ele-
lation of flavonoids from sparganii rhizom a[J]. Bio­
logical Trace Element Research. 2018» 182 (2 ) : 381-
386.[15] KAMBLI A, SOLE S, GARUD K, et al. Quantita­
tive analysis of toxic metals in buffalo milk samples
from Mumbai suburban region by ICP-A ES[J]. Jour­
nal of Animal Health and Production% 2019,7(1):5-
10.
[16] KOVACEVIC S, LONCAREVIC I, PAJIN B. et al.
Toward identification of the risk group of food prod­
ucts:Chemometric assesvsment of heavy metals con­
tent in confectionery products [J].Food additives 8^-
contaminants:Part A. 2019 : 1-11.
橡胶抛光轮[17] LV H, ZH A N G Y L, SUN Y J, et al. Elemental
characteristics of Sanqi (Panax notoginseng) in Yun­
nan province of China :Multielement determination
by ICP-AES and ICP-MS and statistical analysis[J].
Microchemical Journal,2019,146:931-939.
[18] KIM H R* KIM K H. YU S, et al. Better assess­
ment of the distribution of As and Pb in soils in a for­
mer smelting area* using ordinary co-kriging and se­
quential Gaussian co-simulation of portable X-ray flu­
orescence (PX R F) and ICP-AES data[J]. Geoderma»
2019,341:26-38.
[19] U E M O T O M, MAKINO M, O T A Y, et al. Deter­
mination of minor and trace metals in aluminum and
aluminum alloys by ICP-AES;evaluation of the un­
certainty and limit of quantitation from interlaborato­
ry testing[J]. Analytical Sciences* 2018»34 (6) : 719-
724.
[20] LIU J, LIU B B, HAN M, et al. Methodology re­
search for determination of total phosphorus in water
by inductively coupled plasma-atomic emission spec­
trometry [J ]. Spectroscopy and Spectral Analysis,
2018,38(6):1880-1883.
[21]中华人民共和国工业和信息化部.丁辛醇废催化剂化
学分析方法铑t t的测定电感耦合等离子体原子发射
光谱法:Y S/T832 — 2012[S].北京:中国标准出版社,
2013.
' 83•

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