火焰原子吸收光谱法测定催化剂中高含量钴和镍

加氢精制催化剂在我国炼油工业中一直起着 十分重要的作用 。其主要成分有铝 、镍 、钼 、钴等 元素 ,这些金属元素在催化剂中大多数以金属氧 化物形式存在 ,过去通常用硫酸溶解 ,光度法分析 其中金属元素含量 。但使用该溶样方法无法进行 原子吸收光谱法测定 。本法在聚四氟乙烯高压釜 内 ,用王水作溶剂溶解样品 ,具有试剂用量少 ,免 受污染等优点 。
按实验方法测定加氢精制催化剂样品中钴 、 镍的含量 。结果见表 1 ,对同一样品测定 5 次的 相对 标 准 偏 差 , 钴 为 1176 % ～ 3185 %、镍 为 1115 %～2142 %。
用加标回收试验检验方法的准确度 。在样品 中加入一定量标准溶液 ,测其回收率 ,钴的回收率 为 9811 % ～ 10015 % , 镍 的 回 收 率 为 9919 % ～ 10118 %。
2 结果与讨论
211 溶样方法的选择 所分析的加氢精制催化剂主要成分有铝 、钼 、
镍 、钴等元素 ,用原子吸收光谱法分析时 ,大多采 用碱熔法 ,该法不仅要消耗大量试剂 ,且产生污 染 。本法在高压釜内 ,用 3mL 王水溶解样品 ,具 有试剂用量少 ,不污染等优点 。 212 酸浓度影响
试验表明 :盐酸和硝酸浓度分别 < 10 %和 < 5 %范围内 ,钴和镍的吸光度稳定 ,因此本实验选 用盐酸 、硝酸浓度均 < 5 %。 213 共存离子的影响
第 22 2002
卷第 5 期 年 10 月
冶 金 分 析 Metallurgical Analysis
Vol.
Octo
22 , ber ,
No . 5 2002
文章编号 :1000 - 7571 (2002) 05 - 0053 - 02
3 样品分析
用本法测得的几种催化剂样品中钴和镍含量 与 ICP - A ES 法所测的结果一致 ,见表 1 。
样品号 Sample No1
1
2
3
4
元素
Element 钴 镍 钴 镍 钴 镍 钴 镍
表 1 催化剂样品中钴和镍的测定结果ts of Co and Ni in catalysts
称取 011g 左右已磨细试样置于高压釜的聚 四氟乙烯杯中 ,加 3mL 王水 ,密封高压釜 ,放入 180 ±10 ℃的烘箱内 ,恒温 4h ,取出冷却 ,转移到 100mL 容量瓶中 ,加水稀释至刻度待测 。 114 实验方法
用钴和镍标准储备液 ,配制成浓度分别为 0 , 2010 ,4010 ,6010μg/ mL 的钴标准工作溶液系列 和浓度分别为 0 ,4010 ,8010 ,12010μg/ mL 的镍标 准工作溶液系列 。按仪器测定条件测定标准工作 溶液系列 ,绘制工作曲线 ,并在同一条件下测定试 样溶液中被测元素的吸光度 。
电感耦合等离子发射光谱法
测定值
ICP2A ES 1153 3104 1169 3102 1179 3133
Found 1151 ,1159 ,1161 ,1157 ,1153 2192 ,2197 ,3108 ,3104 ,3109 1172 ,1179 ,1161 ,1173 ,1169 2197 ,2196 ,3103 ,3107 ,2199 1182 ,1183 ,1179 ,1175 ,1181 3129 ,3133 ,3136 ,3128 ,3127
Abstract :A met hod for t he determination of high content of Co and Ni in catalyst by FAAS was proposed in t his paper1 The sample of hydro2 genating catalyst was dissolved by HCl - HNO3 in t he tank of pressure. When using air - acetylene ,t he most sensitive absorbing lines for t he de2 termination of Co and Ni were 24017nm and 23210nm respectively1For high concentration of Ni and Co ,t he most suitable lines were 35217nm and 34115nm respectively ,because using t hem ,not only t he precision of determination was improved ,but also t he straight line range of met hod was enlarged1A good linear relationship existed in t he concentration range of 0 - 70μg/ mL for cobalt and 0 - 150μg/ mL for nickel ,respective2 ly1 The recoveries were 9811 % - 10115 %1 The relative standard deviations were 1115 % - 3185 %1 The results were satisfactory1 Key words :FAAS ;catalyst ;cobalt ;nickel
214 工作曲线与检出限 试验表明 :钴量在 0～70μg/ mL 浓度范围内 ,
镍量在 0～150μg/ mL 浓度范围内 ,工作曲线呈直 线。
按实验方法配制 20 个试液参比溶液 ,喷入火 焰 ,按自动调零键 ,记录积分 5s 的吸光度 。钴和
镍的标准偏差σ分别为 617 ×10 - 4和 315 ×10 - 4 , 已知工作曲线的斜率 S 分别为 519 ×10 - 3 mL/μg 和 418 ×10 - 3 mL/μg ,则对应检出限 ( 3σ/ S) 分别 为 0134μg/ mL 和 0122μg/ mL 。 215 方法的精密度和准确度
1 实验部分
111 主要仪器和试剂 180 - 80 型偏光塞曼原子吸收分光光度计
(日立) 。 钴标准储备溶液 : 1mg/ mL ,称取 11000g 金
属钴溶解于少量盐酸 (1 + 1) 中 ,用盐酸 (1 + 99) 稀 释至 1000mL ; 镍标准储备溶液 : 1mg/ mL , 称取 11000g 金属镍溶解于尽量少的硝酸 (1 + 1) 中 ,用 硝酸 (1 + 99) 稀释至 1000mL 。 112 仪器测定条件
1165 3127
1169 ,1157 ,1162 ,1159 ,1168 3124 ,3139 ,3117 ,3132 ,3127
平均值
Mean 1156 3102 1171 3100 1180 3131 1163 3128
%
相对标准偏差
RSD 2148 2142 3185 1153 1176 1115 3146 2153
参考文献 :
[ 1 ]马继平 1 光谱学与光谱分析[J ] ,2000 ,20 (1) :1221
[ 2 ]张 勇 ,潘景浩 1 冶金分析[J ] ,1993 ,13 (3) :211 [ 3 ]周小勇 1 光谱学与光谱分析[J ] ,2000 ,20 (3) :3611
Determination of high content of cobalt and nickel in catalyst by FAAS
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应用较为广泛的测定钴 、镍的方法有分光光 度法[1 ] 、石墨炉原子吸收光谱法[2 ] 、电感耦合等 离子体发射光谱法[3 ] 。分光光度法需较长时间 , 操作复杂 ,所用试剂比较多 ;石墨炉原子吸收光谱 法及电感耦合等离子体发射光谱法需要昂贵的仪 器和特定的试验设备 。本文采用空气 - 乙炔火焰 原子吸收光谱法测定加氢精制催化剂中高含量 钴 、镍 ,准确度和精密度都得到了满意的结果 。
分析波长 :钴 35217nm 、镍 34115nm ,光谱通
收稿日期 :2002 - 04 - 04
带宽度均为 012nm ,灯电流均为 10mA ,燃烧器高 度均为 1010mm ,空气流量均为 914L/ min ,乙炔 气流量 :钴 215L/ min 、镍 213L/ min 。 113 催化剂样品的制备
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卷第 5 期 年 10 月
冶 金 分 析 Metallurgical Analysis
Vol.
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22 , ber ,
No . 5 2002
按实验方法 ,当相对误差小于 ±5 %时 ,测定 40μg/ mL 钴 时 , 以 下 共 存 离 子 的 允 许 量 ( 以 μg/ mL 计 ) 为 : Al3 + , Mg2 + , Fe3 + , Cd2 + , Na + (2000 ) ; K+ , Pb2 + , Sb ∆ , Zn2 + ( 1500 ) ; Cu2 + , Mo Γ ,Ni2 + (1000) ; Si Ε , ⅤΦ ( 400) ; P Φ , Pt Ε , Ba2 + ,Mn2 + ( 200 ) ; Cr3 + , W Γ ( 80 ) 。测 定 40 μg/ mL镍时 , 共存离子的允许量 (以μg/ mL 计) 为 : Al3 + , Si Ε ( 1500 ) ; Mo Γ , P Φ , W Γ , K+ , Cd2 + ,Na + ,Mg2 + , Fe3 + ,Ba2 + ,Sb ∆ ,Cu2 + , Pb2 + , Co2 + ,Zn2 + ,Mn2 + ,Cr3 + , ⅤΦ , Pt Ε (500) 。加氢 精制催化剂中的上述离子都在允许量之内 。