隨著工業(yè)氫氧化鈉市場的激烈競爭,客戶對氫氧化鈉的質(zhì)量要求也越來越高,部分客戶提出鉀含量的要求。
目前,在國標(biāo)和行標(biāo)中沒有明確的工業(yè)氫氧化鈉中鉀含量的測定方法。因此,確定鉀含量的測定方法在生產(chǎn)和銷售上都具有積極的意義。
結(jié)合我國目前有關(guān)鉀含量測定的標(biāo)準(zhǔn)QB/T4445-2012《制鹽工業(yè)通用檢測方法鉀的測定》及GB/T11064.4-2013《碳酸鋰、單水氫氧化鋰、氯化鋰化學(xué)分析方法第4部分:鉀量和鈉量的測定》等,通過反復(fù)試驗(yàn)確定固體氫氧化鈉中鉀含量測定的最佳實(shí)驗(yàn)條件,并對方法的精密度、準(zhǔn)確度進(jìn)行確認(rèn),最終確定固體氫氧化鈉中鉀含量的測定方法。
鉀基態(tài)原子能吸收來自本金屬元素空心陰極燈發(fā)射的共振線,且其吸收強(qiáng)度與鉀原子的質(zhì)量濃度成正比。將樣品溶液導(dǎo)入火焰原子化器中使鉀離子原子化后,在其靈敏共振線波長766.5nm下測定其吸光度,與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。鉀含量高時,可采用其次靈敏共振線波長404.4nm。
2.2.1 試劑規(guī)格
除非另有說明,在分析中僅使用優(yōu)級純的試劑和符合GB/T 6682 中規(guī)定的三級水。
2.2.2 硝酸溶液:1+1
2.2.3 氯化銫溶液:10.0g/L
2.2.4 鹽酸:GR
2.2.5 鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備液:100mg/L
2.2.6 鉀標(biāo)準(zhǔn)工作液(10mg/L):準(zhǔn)確吸取10.00ml鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備液于100ml容量瓶中,加水稀釋至刻度,搖勻備用。
2.3.1 原子吸收分光光度計(jì)
2.3.2 常用玻璃器皿,所用玻璃器皿均應(yīng)經(jīng)硝酸溶液(1+1)浸泡24h 以上,用時洗凈。
2.4.1 系列標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
分別吸取鐵標(biāo)準(zhǔn)工作液0ml、2.00ml、4.00ml、6.00ml、8.00ml、10.00ml、12.00ml 于7個50ml容量瓶中,加0.5ml 的GR 的鹽酸和1.0ml 氯化銫溶液,用水稀釋至刻度,混勻待測。此系列標(biāo)準(zhǔn)溶液鉀的質(zhì)量濃度分別為:0mg/L、0.4mg/L、0.8 mg/L、1.2 mg/L、1.6 mg/L、2.0 mg/L、2.4 mg/L。
2.4.2 試樣測定液制備
2.4.2.1 稱取4.00g±0.0002g 試 樣 于100ml 燒杯中,加入11ml GR鹽酸中和固體氫氧化鈉樣品,將試樣轉(zhuǎn)移至100ml 的容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。
2.4.2.2 從100ml的容量瓶中吸取2.00ml 試樣溶液于50ml容量瓶中。加1.0ml氯化絕溶液和0.5mlGR鹽酸,加水稀釋至刻度,搖勻,待用。
2.4.3 試樣測定
開機(jī),設(shè)定儀器最佳條件,在其靈敏共振線波長766.5nm下測定系列標(biāo)準(zhǔn)溶液及試樣測定液的吸光度。將測得的標(biāo)準(zhǔn)系列吸光度與對應(yīng)鉀的質(zhì)量濃度計(jì)算出線性回歸方程式,根據(jù)試樣測定液的吸光度求出鉀的質(zhì)量濃度。
試樣中鉀含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω計(jì),數(shù)值以百分含量(%)表示,按下式計(jì)算:
ρ—試樣測定液中鉀的質(zhì)量濃度,單位為毫克每升(mg/L);
V—試樣測定液的體積,單位為毫升(ml);
m—試樣質(zhì)量,單位為克(g)。
3.1.1 工作曲線的測定條件
溫度 21℃ 濕度 20% 測定波長 766.5nm
3.1.2 工作曲線的測定
分別吸取鐵標(biāo)準(zhǔn)工作液0ml、2.00ml、4.00ml、6.00ml、8.00ml、10.00ml、12.00ml 于7個50ml容量瓶中,加0.5ml 的GR 的鹽酸和1.0ml 氯化銫溶液,用水稀釋至刻度,混勻。在波長766.5nm下測定系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度。以測得的標(biāo)準(zhǔn)系列吸光度為縱坐標(biāo),鉀的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得出曲線方程,結(jié)果見表1。
表1 工作曲線測定值
按照樣品分析的全部步驟,重復(fù)n(≥7)次空白試驗(yàn),將各測定結(jié)果換算為樣品中的濃度或含量,計(jì)算n次平行測定的標(biāo)準(zhǔn)偏差,按公式(A.1)計(jì)算方法檢出限,結(jié)果見表2。
MDL= t(n-1,0.99)×S
式中:MDL—方法檢出限;
n—樣品的平行測定次數(shù);
t—自由度為n-1,置信度為99%時的t分布(單側(cè));
S—n次平行測定的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
其中,當(dāng)自由度為n-1,置信度為99%時的t值可參考t值表取值。
測定標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),選擇標(biāo)液1(0.1mg/L,低)、標(biāo)液2(1.2mg/L,中)、標(biāo)液3(2.0mg/L,高)三種濃度標(biāo)液,按照分析樣品步驟進(jìn)行測定,結(jié)果見表3。
表2 空白值測定結(jié)果及方法檢測限的計(jì)算結(jié)果
表3 標(biāo)準(zhǔn)溶液測定結(jié)果
t值表
3.4.1 測定標(biāo)準(zhǔn)溶液
利用方法精密度中數(shù)據(jù),計(jì)算相對誤差,評價方法的準(zhǔn)確度。分別依次為-11.47%、-1.37%、3.83%。
3.4.2 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)
利用加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),評價方法的準(zhǔn)確度。根據(jù)檢測的樣品濃度,選擇加標(biāo)1 為0.4mg/L,加標(biāo)2 為0.8mg/L。按照分析樣品步驟,測定樣品溶液、加標(biāo)1、加標(biāo)2 三種濃度,計(jì)算加標(biāo)回收率,檢驗(yàn)結(jié)果見表4。
根據(jù)GB/T 27417-2017《合格評定 化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》對本方法的線性、檢出限、定量限、精密度、準(zhǔn)確度進(jìn)行相關(guān)評價。
表4 準(zhǔn)確度測定結(jié)果
4.1.1 方法線性的評價
GB/T 27417-2017《合格評定 化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》5.3 線性范圍中要求:對于準(zhǔn)確定量的方法,線性回歸方程的相關(guān)系數(shù)不低于0.99。本方法的線性回歸方程的相關(guān)系數(shù)為0.9998,并滿足5.3中的其他要求。
4.1.2 方法檢出限、定量限的確定
根據(jù)GB/T 27417-2017《合格評定 化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》得出方法的檢出限為0.0193mg/L,定量限為0.0697mg/L。
4.1.3 精密度評價
本方法中被測組分含量為0.1mg/L、1.2mg/L、2.2mg/L時,變異系數(shù)分別為8.94、0.68、3.00。符合GB/T 27417-2017《合格評定 化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》附錄B實(shí)驗(yàn)室內(nèi)變異系數(shù)的要求。
4.1.4 準(zhǔn)確度評價
本方法中濃度水平范圍為1—1.6mg/L時,測定的加標(biāo)回收率為82.10—109.33%,平均值為95.86%。符合GB/T 27417-2017《合格評定 化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》附錄方法回收率偏差范圍要求。
通過對方法線性、檢出限、定量限、精密度、準(zhǔn)確度的驗(yàn)證與評價,表明該方法準(zhǔn)確可靠。