萃取火焰原子吸收法測(cè)鉻實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、分析測(cè)試中心分析測(cè)試中心2012年度年度QC小組工作匯報(bào)小組工作匯報(bào)鎢酸鈉等溶液中鉻含量的快速測(cè)定鎢酸鈉等溶液中鉻含量的快速測(cè)定課題背景課題背景選擇課題小組簡(jiǎn)介選擇課題目標(biāo)設(shè)定提出方案最優(yōu)方案方案試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)檢查 從需求來(lái)看，近兩年鎢酸鈉固體的使用量急劇增大，其在公司原材料中所占地位日益重要，對(duì)其分析方法也因給予足夠重視。公司鎢酸鈉固體年使用量163.4t192.7t52.6t38.5t20t20122011201020092008 鉻 砷 鉬 磷 硅 課題背景選擇課題選擇課題小組簡(jiǎn)介選擇課題目標(biāo)設(shè)定提出方案最優(yōu)方案方案試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)檢查4.0凈后溶液雜質(zhì)元素分析時(shí)長(zhǎng)圖（小時(shí)）凈后溶液雜質(zhì)元素分析時(shí)長(zhǎng)圖

2、（小時(shí)）1.0 由分析時(shí)間圖可以看出，鉻元素分析時(shí)間（由分析時(shí)間圖可以看出，鉻元素分析時(shí)間（4小時(shí)）小時(shí)）遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它元素分析時(shí)間（遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它元素分析時(shí)間（1小時(shí)），而鎢酸鈉中鉻含小時(shí)），而鎢酸鈉中鉻含量一般較高，目前在使用鎢酸鈉結(jié)晶料時(shí)，其分析時(shí)間量一般較高，目前在使用鎢酸鈉結(jié)晶料時(shí)，其分析時(shí)間已成為生產(chǎn)上的瓶頸。已成為生產(chǎn)上的瓶頸。姓名職稱組內(nèi)分工職務(wù)侯貴瓊助理工程師 查閱資料，確立方案技術(shù)助理喻曉輝高級(jí)工條件試驗(yàn)大班長(zhǎng)羅凱助理工程師條件試驗(yàn)班長(zhǎng)張?jiān)贾屑?jí)工條件試驗(yàn)班長(zhǎng)王璇高級(jí)工精密度、回收率試驗(yàn)班長(zhǎng)謝斌高級(jí)工精密度、回收率試驗(yàn)副班長(zhǎng)歐陽(yáng)子菁高級(jí)工數(shù)據(jù)驗(yàn)收副班長(zhǎng)張潔中級(jí)工數(shù)據(jù)驗(yàn)收副班長(zhǎng)課

3、題背景選擇課題小組簡(jiǎn)介小組簡(jiǎn)介選擇課題目標(biāo)設(shè)定提出方案最優(yōu)方案方案試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)檢查課題名稱：萃取火焰原子吸收法測(cè)定鎢酸鈉溶液中鉻量小組名稱：分析測(cè)試中心QC小組課題類型：創(chuàng)新型活動(dòng)時(shí)間：2012年4月2012年12月1、精鎢酸鈉溶液中除鉻元素分析達(dá)4小時(shí)外，其它分析元素分析時(shí)間最長(zhǎng)為1小時(shí)，溶液若分析鉻則需多等3個(gè)小時(shí)。2、目前分析鉻使用的方法為：沉淀過(guò)濾+火焰原子吸收法，沉淀過(guò)濾及溶解消耗了3.5小時(shí)以上，而原子吸收測(cè)定只用去20分鐘。3、只要能夠在短時(shí)間內(nèi)更換富集鉻的方式同時(shí)消除雜質(zhì)就可大大減少分析時(shí)間。課題背景選擇課題小組簡(jiǎn)介選擇課題目標(biāo)設(shè)定目標(biāo)設(shè)定提出方案最優(yōu)方案方案試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)檢查4小時(shí)1小

4、時(shí)方案一：離子交換法，通過(guò)陽(yáng)離子樹(shù)脂除去鈉離子。方案二:比設(shè)法，通過(guò)比色法測(cè)定溶液中鉻含量，忽略鈉等干擾離子。課題背景選擇課題小組簡(jiǎn)介選擇課題目標(biāo)設(shè)定提出方案提出方案最優(yōu)方案方案試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)檢查方案三：萃取法，利用有機(jī)試劑萃取溶液中鉻，使溶液中鈉與之分離。使用蠕動(dòng)泵將精鎢酸鈉溶液吸入含陽(yáng)離子樹(shù)脂的塑料管中再排出以器皿收集，通過(guò)離子交換去除溶液中鈉離子。試驗(yàn)操作中發(fā)現(xiàn)交換時(shí)間短（3mL/min），則無(wú)法很好的除鈉；交換時(shí)間過(guò)長(zhǎng)（1mL/min），樹(shù)脂在離子交換后體積縮小，不斷變緊，以致溶液流速不斷減慢，且每測(cè)一次需洗滌樹(shù)脂，洗滌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，操作繁瑣，方法耗時(shí)達(dá)2小時(shí)以上。且每次最多測(cè)定2個(gè)樣品，效率低

5、。 方案一：離子交換法方案一：離子交換法方案二：比色法方案二：比色法方案三：萃取法方案三：萃取法 交換時(shí)間短，除鈉不理想；交換時(shí)間長(zhǎng)，操交換時(shí)間短，除鈉不理想；交換時(shí)間長(zhǎng)，操作繁瑣，方法時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，效率低，不可行。作繁瑣，方法時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，效率低，不可行。 將溶液調(diào)至近中性加入高錳酸鉀氧化溶液中三價(jià)鉻為六價(jià)，在硫酸與磷酸的的混合介質(zhì)中，以亞硝酸鈉去除過(guò)量的氧化劑，加入DPC顯色劑顯色15分鐘后比色。整個(gè)方法步驟較少，時(shí)間短（40分鐘），但加入高錳酸鉀和亞硝酸鈉的量非常難把握，容易過(guò)量或不足，結(jié)果穩(wěn)定性很差。 方案一：離子交換法方案一：離子交換法方案二：比色法方案二：比色法方案三：萃取法方案三：萃取法

6、 加入高錳酸鉀和亞硝酸鈉的量無(wú)法把握，容加入高錳酸鉀和亞硝酸鈉的量無(wú)法把握，容易過(guò)量或不足，結(jié)果穩(wěn)定性很差，不可行。易過(guò)量或不足，結(jié)果穩(wěn)定性很差，不可行。 試樣在弱酸性條件下用硫脲將六價(jià)鎢還原成五價(jià)，通過(guò)吡咯烷二硫代甲酸銨螯合鉻，以四甲基二戊酮萃取鉻，同時(shí)消除鈉離子干擾在357.9nm波長(zhǎng)條件下，使用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定鉻量。方法操作簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，分析時(shí)間短（45分鐘）。 方案一：離子交換法方案一：離子交換法方案二：比色法方案二：比色法方案三：萃取法方案三：萃取法 方法操作簡(jiǎn)便，方法操作簡(jiǎn)便，穩(wěn)定性好，分析時(shí)間短（穩(wěn)定性好，分析時(shí)間短（4545分鐘），可行。分鐘），可行。 1 1離子交換法

7、 優(yōu)點(diǎn)：無(wú)有毒試劑； 缺點(diǎn)：操作繁瑣，時(shí)間長(zhǎng)，效率低；2 2比色法 優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，分析時(shí)間短； 缺點(diǎn)：難以掌握，穩(wěn)定性差，試劑毒性大；3 3萃取法 優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，分析時(shí)間短，結(jié)果穩(wěn)定 缺點(diǎn)：萃取劑氣味重，需在通風(fēng)柜內(nèi)操作課題背景選擇課題小組簡(jiǎn)介選擇課題目標(biāo)設(shè)定提出方案最優(yōu)方案最優(yōu)方案方案試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)檢查 試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)測(cè)定含鎢樣品時(shí)無(wú)吸光度，分析原因發(fā)現(xiàn)鎢基體會(huì)將三價(jià)鉻氧化成六價(jià)，為消除鎢基體的氧化性，試驗(yàn)中加入還原劑以消除其干擾（基體量1g）。 還原劑種類及用量試驗(yàn)（還原劑種類及用量試驗(yàn)（ 2020gg/mL/mL ）課題背景選擇課題小組簡(jiǎn)介選擇課題目標(biāo)設(shè)定提出方案最優(yōu)方案方案試驗(yàn)方案試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)檢

8、查還原劑用量（mL）還原劑種類（均為100g/L）碘化鉀硫脲抗壞血酸氯化亞錫三氯化鈦00.00730.5120.5200.055鎢酸析出鎢酸析出50.5000.5350.055鎢酸析出鎢酸析出100.5180.5120.091鎢酸析出鎢酸析出 使用還原劑消除樣品中鎢基體影響，碘化鉀和硫脲作為使用還原劑消除樣品中鎢基體影響，碘化鉀和硫脲作為還原劑時(shí)，樣品的靈敏度均較高，但考慮硫脲的存放時(shí)間更還原劑時(shí)，樣品的靈敏度均較高，但考慮硫脲的存放時(shí)間更長(zhǎng)，操作時(shí)選擇加長(zhǎng)，操作時(shí)選擇加5mL5mL硫脲溶液。另將對(duì)不同量基體做實(shí)驗(yàn)。硫脲溶液。另將對(duì)不同量基體做實(shí)驗(yàn)。 考慮到還原劑用量試驗(yàn)是在鎢基體為1g時(shí)操作

9、的，為避免鎢基體增加時(shí)情況變化，特對(duì)此還原劑用量下不同鎢基體量進(jìn)行干擾試驗(yàn)。 鎢基體干擾條件試驗(yàn)鎢基體干擾條件試驗(yàn) 課題背景選擇課題小組簡(jiǎn)介選擇課題目標(biāo)設(shè)定提出方案最優(yōu)方案方案試驗(yàn)方案試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)檢查20g/mL基體質(zhì)量（g）01234凈吸光度（A）0.3100.3100.2970.2530.203 當(dāng)基體質(zhì)量在當(dāng)基體質(zhì)量在2 2克以內(nèi)時(shí)對(duì)樣品吸光度基本無(wú)影克以內(nèi)時(shí)對(duì)樣品吸光度基本無(wú)影響，確立方法時(shí)可通過(guò)控制取樣量來(lái)避免基體影響。響，確立方法時(shí)可通過(guò)控制取樣量來(lái)避免基體影響。燃?xì)饬髁考叭紵^高度條件試驗(yàn)燃?xì)饬髁考叭紵^高度條件試驗(yàn) （2020gg/mL/mL）課題背景選擇課題小組簡(jiǎn)介選擇課題目標(biāo)設(shè)

10、定提出方案最優(yōu)方案方案試驗(yàn)方案試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)檢查燃燒頭高度（mm）不同燃?xì)饬髁浚╩L/min）及燃燒頭高度下的吸光度130015002000250010.0250.0180.0060.00630.0210.0180.0100.01050.0420.0400.0170.01670.0840.0770.0300.03090.1370.1120.0440.040100.1380.1170.0480.049110.1300.1150.0490.045130.0830.970.0490.036150.0650.0640.0470.027 燃?xì)饬髁繛槿細(xì)饬髁繛?300mL/min1300mL/min（為保證火焰

11、不滅，燃?xì)猓楸ＷC火焰不滅，燃?xì)饬髁孔钚⌒枰髁孔钚⌒枰?300mL/min1300mL/min），燃燒頭高度為），燃燒頭高度為9 911mm11mm時(shí)時(shí)靈敏度最高。操作中選擇流量靈敏度最高。操作中選擇流量1300mL/min,1300mL/min,高度高度10mm10mm。 有機(jī)試劑因?yàn)榭扇际沟迷踊瘯r(shí)溫度過(guò)高，導(dǎo)致靈敏度下降，通過(guò)討論后大家建議在進(jìn)樣口加毛細(xì)管的嘗試，希望能使樣品靈敏度提高。 進(jìn)樣口前端增加毛細(xì)管試驗(yàn)進(jìn)樣口前端增加毛細(xì)管試驗(yàn)課題背景選擇課題小組簡(jiǎn)介選擇課題目標(biāo)設(shè)定提出方案最優(yōu)方案方案試驗(yàn)方案試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)檢查2g/mL凈吸光度（A）原進(jìn)樣口進(jìn)樣口前端增加毛細(xì)管0.0520.187

12、 在進(jìn)樣口前端增加毛細(xì)管后，樣品靈敏度大幅提高。在在進(jìn)樣口前端增加毛細(xì)管后，樣品靈敏度大幅提高。在高靈敏度的基礎(chǔ)上我們亦達(dá)到了降低取樣量（鎢基體減少高靈敏度的基礎(chǔ)上我們亦達(dá)到了降低取樣量（鎢基體減少），提高樣品回收率的目的。），提高樣品回收率的目的。課題背景選擇課題小組簡(jiǎn)介選擇課題目標(biāo)設(shè)定提出方案最優(yōu)方案方案試驗(yàn)方案試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)檢查 按照試驗(yàn)方法，我們對(duì)精鎢酸鈉、調(diào)酸液2個(gè)樣品進(jìn)行了重復(fù)性試驗(yàn)，由于樣品中含鉻量較低，在測(cè)定過(guò)程中，在精鎢酸鈉和調(diào)酸液中加入鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液，使樣品中分別含鉻量為20g/L、20g/L，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)下表精密度試驗(yàn)精密度試驗(yàn)試樣編號(hào)測(cè)定結(jié)果（mg/L）平均值（mg/L）標(biāo)準(zhǔn)偏差相

13、對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（%）精鎢酸鈉19.69 19.84 20.62 20.77 20.17 20.66 20.00 20.83 19.71 20.72 21.0120.370.492.41調(diào)酸17.17 17.50 16.33 15.79 16.14 16.14 16.14 16.59 16.59 17.33 18.22 16.720.744.43由表可知，本法具有較好的精密度。由表可知，本法具有較好的精密度。 通過(guò)對(duì)樣品溶液加入一定含量的測(cè)定元素，根據(jù)測(cè)定的前后含量來(lái)計(jì)算各元素的回收率。 回收率試驗(yàn)表回收率試驗(yàn)表試樣編號(hào)原含量（g）加入量（g）回收值（g）回收率（%）精鎢酸鈉01010.01101課

14、題背景選擇課題小組簡(jiǎn)介選擇課題目標(biāo)設(shè)定提出方案最優(yōu)方案方案試驗(yàn)方案試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)檢查由表可知，本法具有較好的回收率。由表可知，本法具有較好的回收率。結(jié)果比對(duì)結(jié)果比對(duì)課題背景選擇課題小組簡(jiǎn)介選擇課題目標(biāo)設(shè)定提出方案最優(yōu)方案方案試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)檢查目標(biāo)檢查由表可知，本方法與厡方法相比結(jié)果基本相同。由表可知，本方法與厡方法相比結(jié)果基本相同。樣品1樣品2樣品3樣品4樣品5厡方法（mg/L）0.2090.1120.0440.0330.012新方法（mg/L）0.2170.1230.0500.0350.013課題背景選擇課題小組簡(jiǎn)介選擇課題目標(biāo)設(shè)定提出方案最優(yōu)方案方案試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)檢查優(yōu)點(diǎn)分析時(shí)間減短，下限低為鎢酸鈉結(jié)晶料大量使用提供分析基礎(chǔ)缺點(diǎn)氣味重比較結(jié)果確定分析方案確定分析方案4小時(shí)1小時(shí)45分鐘課題背景選擇課題小組簡(jiǎn)介選擇課題目標(biāo)設(shè)定提出方案最優(yōu)方案方案試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)檢查目標(biāo)檢查活動(dòng)前活動(dòng)