潘逍宇,鐘 海,盧志強(qiáng),陸琳玲
(1.嘉興中一檢測(cè)研究院有限公司,浙江嘉興314000;2.浙江溫州金源化工有限公司,浙江洞頭325700)
分析測(cè)試
火焰原子吸收法測(cè)定喹吖啶酮類顏料中間體中鐵含量
潘逍宇1,鐘 海2,盧志強(qiáng)1,陸琳玲1
(1.嘉興中一檢測(cè)研究院有限公司,浙江嘉興314000;2.浙江溫州金源化工有限公司,浙江洞頭325700)
探討了火焰原子吸收法測(cè)定喹吖啶酮類顏料中間體中的鐵含量。樣品采用干法灰化消解收集中間體中的鐵元素,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定其含量。結(jié)果表明,該法穩(wěn)定可靠,可以在企業(yè)間應(yīng)用。
喹吖啶酮類;火焰原子吸收法;干灰化法;鐵
喹吖啶酮類顏料以其優(yōu)異的耐熱性、耐溶劑性、耐侯性和耐曬性等特性[1-2],而作為一類高檔有機(jī)顏料,廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、油墨、橡膠等領(lǐng)域。國(guó)外產(chǎn)品以BASF、太陽、DIC等企業(yè)占據(jù)大部分市場(chǎng)[3],國(guó)內(nèi)從事喹吖啶酮生產(chǎn)的廠家較多,其中溫州金源化工是相當(dāng)出色的一家。喹吖啶酮的生產(chǎn)中,由于生產(chǎn)工藝的原因,往往因引入較高的鐵離子雜質(zhì),導(dǎo)致在顏料顯色上會(huì)給出暗黃色調(diào)。鐵離子進(jìn)入工藝后,除了自身顏色外,還會(huì)影響到顏料晶體的成長(zhǎng),甚至影響顏料晶型的轉(zhuǎn)變,進(jìn)而影響到顏料色相,導(dǎo)致顏料產(chǎn)品色光暗黃、光澤度差、偏透明,降低顏料品級(jí),影響銷售。因此,對(duì)工藝原料中鐵含量的檢測(cè)及控制顯得極有意義。使用分光法測(cè)定顏料中的鐵成本低,但分析速度慢,且易受干擾;ICP法測(cè)定成本過高,易造成浪費(fèi)資源。目前國(guó)內(nèi)的原子吸收技術(shù)發(fā)展成熟,一臺(tái)單火焰原子吸收儀的投入大約7萬人民幣,在中小企業(yè)的承受范圍內(nèi),分析速度快,干擾少,靈敏度高,可以測(cè)定多種金屬元素[4-5]。
1.1 儀器與試劑
TAS-990原子吸收分光光度計(jì)及附件(北京普析通用),電熱板DB-4(常州國(guó)華電器有限公司),箱式電阻爐(上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司),瓷坩堝(用20%硝酸浸泡過夜),錐形瓶(用20%硝酸浸泡過夜),鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液1000 μg/mL(國(guó)家鋼鐵材料研究中心),GR級(jí)硝酸(江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)),GR級(jí)鹽酸(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司),GR級(jí)高氯酸(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司),超純水(電阻率>18.2 MΩ.cm),高純乙炔氣體。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
樣品準(zhǔn)備:來樣為中間體粗品,是金源化工現(xiàn)場(chǎng)采集后粗略研磨的中間體。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后進(jìn)行研磨并過100目篩,采用四分法縮取約50 g樣品作為實(shí)驗(yàn)用樣,放入烘箱,105℃下烘干2 h,取出裝袋,置于干燥器備用。
樣品溶液制備:準(zhǔn)確稱取0.5000 g烘干的中間體樣品于坩堝中,置于箱式電阻爐內(nèi),控制溫度為500℃,時(shí)間5 h,冷卻后取出。使用熱的(1+9)硝酸清洗坩堝,將洗液倒入錐形瓶,總清洗量為25 mL。加入5 mL濃硝酸,加熱蒸至近干,再加入1+1鹽酸,加熱溶解,蒸至近干,用1+99鹽酸洗入50 mL容量瓶并定容,同時(shí)制備空白溶液。
加標(biāo)樣的制備:使用標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)樣品進(jìn)行加標(biāo),并將加標(biāo)樣的坩堝置于電熱板上蒸發(fā)水分,電熱板加熱溫度約90℃,蒸干水分后,處理過程與樣品溶液制備等同[6]。
1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)使用液
移取2 mL 1000 μg/mL的Fe貯備液至200 mL容量瓶,用1+99鹽酸定容至刻度,此溶液濃度為10 μg/mL。
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線系列溶液
取6根10 mL比色管,分別加入0.0,0.2,0.5,1.0,2.0,3.0 mL標(biāo)準(zhǔn)使用液,用(1+99)鹽酸定容至刻度,作為標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。
1.4 測(cè)定
使用鐵空心陰極燈,設(shè)置好儀器條件后,點(diǎn)火繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,測(cè)定樣品溶液濃度。本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)條件如表1所示,不同實(shí)驗(yàn)室及儀器,具體參數(shù)會(huì)有不同。
表1 實(shí)驗(yàn)所采用的測(cè)試條件
實(shí)驗(yàn)中每類樣品準(zhǔn)備5個(gè)平行樣,同時(shí)制備三個(gè)加標(biāo)樣。
中間體的有機(jī)質(zhì)含量大于98%,經(jīng)灰化后的產(chǎn)物雜質(zhì)少,故考慮使用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定,而不做工作曲線,實(shí)驗(yàn)中也得到了回收率的證實(shí)。
測(cè)定結(jié)果:標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=0.0892 x+0.0027,R=0.99978;用環(huán)境保護(hù)局的Fe標(biāo)準(zhǔn)樣品(編號(hào)202423)校正曲線,參考值1.09±0.05 μg/mL,測(cè)量值1.08 μg/mL。各樣品含F(xiàn)e量如表2所示。
表2 樣品中Fe的含量
兩者均值為:CPR122A=151 mg/kg,RSDPR122A= 3.36%;CPV-19=229 mg/Kg,RSDPV-19=3.56%。
回收率表征:根據(jù)計(jì)算,PR122A型溶液理論含量為1.51 μg/mL,加標(biāo)量為1 μg/mL,PV-19溶液理論含量為2.29 μg/mL,加標(biāo)量為2 μg/mL。各樣品回收率如表3所示。
表3 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)中精密稱樣的目的是使各樣品灰化過程保持一致,中間體的含鹽量低,經(jīng)灰化后制成的樣品溶液基質(zhì)干凈,背景干擾??;實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行樣品測(cè)定時(shí)數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定,從實(shí)驗(yàn)結(jié)果上看,該方法具有一定的可靠性[7]。檢測(cè)的主要影響來源于樣品制備時(shí)均勻性的好壞,以及灰化消解期間所引入的污染因子。
采用干法灰化、消解收集喹吖啶酮類顏料中間體中的鐵元素,用火焰原子吸收標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定其含量。結(jié)果表明,該法穩(wěn)定可靠,可在企業(yè)間應(yīng)用。此外,該實(shí)驗(yàn)方法也可用于生產(chǎn)原材料中其他金屬元素如銅、鋅、鎳的測(cè)定。進(jìn)一步完善方法,可作為制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的重要參考。
[1]蔡小飛.喹吖啶酮類顏料及其功能化研究進(jìn)展[J].染料與染色,2013,50(3):24-27.
[2]王永華.喹吖啶酮顏料的研究進(jìn)展[J].染料工業(yè),1999, 36(5):9-12.
[3]章杰.世界有機(jī)顏料市場(chǎng)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].江蘇化工, 2003,31(6):25-29.
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Determination of Iron in Quinacridone Pigment Intermediates by FAAS
PAN Xiao-yu1,ZHONG Hai2,LU Zhi-qiang1,LU Lin-ling1
(1.Jiaxing Zhongyi Testing Institute Co.,Ltd.,Jiaxing,Zhejiang 314000,China; 2.Wenzhou Jinyuan Chemicals Co.,Ltd.,Wenzhou,Zhejiang 325700,China)
The method to detect iron in quinacridone pigment intermediates by FAAS is discussed in the paper.Samples are processed by dry-ashing-method.Iron collected in quinacridone pigment intermediates is determined by external calibration curve method.The result shows that this method is stable and reliable.It can be applied among corporations.
quinacridone;FAAS;dry-ashing-method;iron
1006-4184(2015)2-0050-03
2014-10-14
潘逍宇(1986-),男,本科學(xué)歷,畢業(yè)于浙江寧波大學(xué),助理工程師,嘉興中一檢測(cè)研究院有限公司金屬項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。E-mail:bnmfghjk@163.com。