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电感耦合等离子体发射光谱法测定氢氧化锂样品钙、镁、 铜、铅、锌、镍、锰、镉、铝元素含量

        氢氧化锂是一种无机物,化学式为 LiOH,英文名为 Lithium hydroxide,是白色单斜细小结晶,有辣味,具有强碱性,腐蚀性,1mol/L 溶液的 pH 约为 14, 在空气中能吸收二氧化碳和水分,可溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚。氢氧化锂也是一种重要的基础锂盐产品,以氢氧化锂制备的锂基润滑脂,具有使用寿命长、抗氧化性、耐高温等优点;氢氧化锂可用做光谱分析的展开剂、润滑油,作为碱性蓄电池的添加剂,氢氧化锂能增加蓄电量,延长电池使用寿命。除此之外,氢氧化锂在冶金、原子能、化学试剂、航空航天、国防工业等领域均有着重要应用,如可用做二氧化碳的吸收剂,可净化潜艇内的空气。随着氢氧化锂的应用越来越广泛,对氢氧化锂中的纯度分析也越来越重要。

        目前关于氢氧化锂中钙、镁、铜、铅、锌、镍、锰、镉、铝元素含量测试 标准有《碳酸锂、单水氢氧化锂、氯化锂化学分析方法第 16 部分:钙、镁、铜、铅、锌、镍、锰、镉、铝含量的测定电感耦合等离子体发射光谱法》(GB/T 11064.16-2013),该标准使用的是电感耦合等离子体发射光谱法,且氢氧化锂中 杂质元素含量在电感耦合等离子发射光谱仪的测量范围内,另外由于其低检出 限、高灵敏度、高精密度以及线性范围宽且多元素同时测定,很适合氢氧化锂 中快捷、准确、多元素同时检测的要求。

        本文采用电感耦合等离子光谱仪对氢氧化锂中钙、镁、铜、铅、锌、镍、 ;锰、镉、铝 9 种元素含量进行测试,测试实际样品具有较好的平行性和准确性。

关键词:ICP-OES; 氢氧化锂; 杂质元素

实验部分

仪器

表 1 电感耦合等离子光谱仪

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表 2 电感耦合等离子光谱仪检测参数

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试剂及标准品

        ;试剂:优级纯硝酸;

        纯水:18.2 MΩ·cm 去离子水;

        标准溶液:Ca、Mg、Cu、Pb、Zn、Ni、Mn、Cd、Al 均为单元素标准溶液1000 μg/mL,国家有色金属研究院。

样品前处理

        样品前处理按照《碳酸锂、单水氢氧化锂、氯化锂化学分析方法第 16 部分: 钙、镁、铜、铅、锌、镍、锰、镉、铝含量的测定电感耦合等离子体发射光谱 法》(GB/T 11064.16-2013)。氢氧化锂样品预先在 250 ℃~260 ℃烘 2 h,置于干 燥器中冷却至室温,然后氢氧化锂样品取1.5119  g(精确至 0.0001  g),将其置于 200  mL 聚四氟乙烯烧杯中,缓慢加入 10  mL 硝酸(1:1),电热板上 120  ℃加热 20 min 至溶液变清亮,冷却,用超纯水定容至 50 mL,待上机测试。

表 3 样品消解后图片

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标准曲线

        分别精密量取 Ca、Mg、Cu、Pb、Zn、Ni、Mn、Cd、Al  各单元素标准溶液配制的混标稀释得到的标准溶液浓度梯度见下表:

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标准曲线与检出限

        在表 3 所示的浓度范围内,所有待测元素线性相关系数值均大于 0.9999。以方法空白试样连续分析 11 次所得测定值的 3 倍标准偏差乘以稀释倍数作为方法检出限,各元素检出限见表 4。

表 4 部分测定元素分析谱线、相关系数及检出限

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精密度测试

        对 7份平行样分别测试,未检出的加标后测试其精密度,其结果精密度RSD%<2.6 %,可以用于实际样品分析。

表 5 样品精密度测试结果(单位:mg/kg)image.png

 

加标回收率测试

        对样品进行加标回收率测试,每个样品按照元素含量选择合适的浓度进行加标,如表 6 所示,每个样品的加标回收率都在 92.7 ~ 99.8 %之间。

表 6 样品测试加标回收率(单位:mg/kg)

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实际样品测试

表 7 样品测试结果(单位:mg/kg)

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结论

        本实验采用了 ICP-OES 测定 Ca、Mg、Cu、Pb、Zn、Ni、Mn、Cd、Al 元素的方法。结果来看,本文所建立标准曲线的线性系数均大于 0.9999;测试结果精密度小于 2.6 %;每个元素采取合适的加标浓度进行加标测试,加标回收率都处于 92.7-99.8 %之间,具有较好的稳定性和准确性。


附录


EXPEC 6000R 型 ICP-OES 配置清单

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