CN100523785C - 乙炔-空气火焰原子吸收光谱法测定钌含量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种乙炔-空气火焰原子吸收光谱法测定钌含量的方法，其过程包括：在100～120℃下烘干样品，在400～600℃灼烧，除尽残灰；向标准物纯钌粉和样品中入氢氧化钾，在360～390℃下加热溶解，加入过量的盐酸，使溶液呈酸性，加除盐水配制成标准母液和样品溶液；以样品空白液为稀释剂配制成不同浓度的标准溶液；调节光谱仪波长344.9nm，乙炔流量65l/h，灯电流10mA，用样品空白液校准零点，测定标液，建立标准工作曲线，输入样品参数信息，测定样品中钌的浓度和含量。本发明测定速度快，准确度高，对试验人员危害性小，适应测定0～100%浓度的各种固态或液态的多组分物质中钌的含量，特别是钌碳催化剂中钌的含量。

Description

乙炔—空气火焰原子吸收光谱法测定钌含量的方法

技术领域

本发明涉及一种乙炔—空气火焰原子吸收光谱法测定钌含量的方法，特别是测定含钌催化剂中钌含量的方法。

背景技术

钌是一种贵重金属，广泛应用于医疗、化工、冶金等领域。为了有效地制备、使用钌催化剂，充分利用或回收钌金属，需要测定钌在多组分物质中的含量。已知测定钌含量的方法有，封管氯化法溶解标准物和样品，用硫脲分光光度法测定钌含量。即把标准物或样品分别置于封管中，加入盐酸和过氧化氢，在特制的钢弹内加热溶解，制成标准溶液和样品溶液，加入硫脲显色剂，用分光光度计选择波长602nm，以试剂空白作参比液测量标准溶液的吸光值，绘制标准曲线，然后测定样品计算钌含量。这种方法的不足是，(1)过氧化氢加热易发生爆炸，危害试验人员的人身安全；(2)试验时间长，标准物和样品溶解需要24小时。

中国专利CN1030799C公开一种复杂组分中锇、钌的测定方法。方法包括用还原剂对被测溶液进行预处理，加入适量的氧化剂进行蒸馏吸收，然后用常规方法测定吸收液中钌的含量。此方法限定为多组分溶液中钌含量的测定，而且被测物中钌的含量<200mg/l。

发明内容

本发明的目的是提供乙炔—空气火焰原子吸收光谱法测定钌含量的方法，特别是测定含钌催化剂中钌含量的方法。其中，钌催化剂的载体可以是活性炭、氧化铝、二氧化钛、氧化硅等。本发明所涉及的被测物质可以是固态或液态，测定钌含量的范围是0～100％。

本发明的特点是：使用氢氧化钾在高温下溶解标准物和样品，用乙炔-空气火焰原子吸收光谱仪测定多组分物质中钌的含量。测定步骤如下：

1、标准溶液配置

a、称取定量的光谱纯钌粉置于镍坩埚中，加入钌粉重量5～15倍的氢氧化钾，在360～390℃下加热溶解。

b、钌溶解冷却后移至烧杯，加入过量的盐酸(盐酸∶水＝1∶1)，使溶液呈酸性，加除盐水在容量瓶中定容，为标准母液。

c、以样品空白液为稀释剂将标准母液分别配置成不同浓度的标准溶液。

2.样品溶液配置

a、将样品在100～120℃下烘干，除去水分。

b、称取定量的样品置于镍坩埚中，在马弗炉中灼烧，温度控制在400～600℃，除尽残灰。

c、从马弗炉中取出样品坩埚，降温后加入干基样品重量2～12倍的氢氧化钾，在360～390℃下加热溶解。

d、冷却后移至烧杯，加入过量的盐酸(盐酸∶水＝1∶1)，使溶液呈酸性，加除盐水在容量瓶中定容，即为样品溶液。

e、用与配制样品等量的氢氧化钾和盐酸，加除盐水制成样品空白液(用作稀释剂配置标准溶液，和校准光谱仪零点)。

标准溶液和样品溶液的制备可以同时进行。

3、仪器条件

使用NOVAA300或其他同类型的原子吸收光谱仪、钌阴极空心灯，用乙炔-空气火焰进行测定。调节光谱仪条件为：波长344.9nm、乙炔流量65l/h、狭缝0.2nm、灯电流10mA、燃烧头规格50mm、高度7mm、测量5次盲测一次。

4、样品测定

用样品空白液校准原子吸收光谱仪零点，测定不同浓度标准溶液的吸光值，以浓度为横坐标，吸光值为纵坐标，绘制标样的自然工作曲线，在相同条件下输入样品的数据信息后测定样品溶液。仪器自动测出样品的浓度和钌含量。如果所测的浓度高于标准曲线的上限，将样品溶液适当稀释至标准曲线范围内再进行测定。

测定钌含量所用的标准溶液用光谱纯钌粉配制，也可以用市售的钌标准溶液配制，本发明的另一方案是用市售的钌标准溶液作母液，用样品空白液稀释配置不同浓度的试验用标准溶液，进行测定。

己内酰胺生产中苯甲酸加氢过程等使用的钌碳助催化剂以活性炭作载体，准确地分析钌碳催化剂中钌的含量便于控制催化剂的制备、使用、回收和化工生产过程。作为重点介绍，本发明所述方法中的被测物质为钌碳催化剂。

本发明与现有的测定方法相比具有的优点是：用氢氧化钾溶解钌标准物和样品，钾在原子吸收分析过程中不对钌形成干扰：分析精度高，其准确度比硫脲分光光度法测定钌含量高3％左右：分析时间短，10小时可以完成试验；对试验人员身体危害性小；适应测定0～100％浓度的各种液态或固态多组分物质中钌的含量。

具体实施方式

实施例1

用光谱纯钌粉配置标准溶液，测定钌碳催化剂中钌的含量。

将钌碳催化剂样品在105下烘干4小时，除去水分；称取0.4064克(干基)样品置于镍坩埚中，在马弗炉中灼烧6小时，控制温度500℃除尽残灰，取出坩埚降温；称取0.1025克光谱纯钌粉置于镍坩埚；以下同时制备样品溶液和标准溶液：分别向钌粉和样品中加入1.0克氢氧化钾，加热溶解，控制温度380℃。溶解后冷却至室温。把样品和标准物分别转移至烧杯，加入20ml盐酸(盐酸：水＝1:1；盐酸为市售盐酸)，转入250ml容量瓶，加除盐水定容，配制成标准母液和样品溶液。

再取1克氢氧化钾和20ml盐酸(盐酸：水＝1:1)，转入250ml容量瓶，加除盐水定容，作为样品空白液。取5、10、15、20、25ml标准母液置于50ml容量瓶中，用样品空白液稀释定容，即为标准溶液。

调节原子吸收光谱仪，波长：344.9nm、狭缝：0.2nm、氘灯电流：10mA、乙炔流量：65l/h、燃烧头规格：50nm、高度：7nm、测量5次盲测1次。

先测定样品空白液，校正光谱仪零点，再测定标准溶液。仪器自动测出不同浓度溶液的吸光值，并绘制标准工作曲线。在相同的条件下输入样品的重量等信息，测定样品溶液。测定结果为：

吸光值：0.5633

样品溶液的浓度：94.95％

催化剂中钌含量：59130mg/kg

RSD：0.141％

实施例2

用市售的钌标准溶液为母液配置标准溶液，测定钌碳催化剂中钌的含量。

将钌碳催化剂样品在110℃下烘干3小时，除去水分，称取0.3831克(干基)样品，置于镍坩埚中，在马弗炉中550℃灼烧5小时，除尽残灰。冷却后加入1.0克氢氧化钾，加热溶解，控制温度370℃。加入25ml盐酸(盐酸：水＝1：1)，转入250ml容量瓶，加除盐水定容，为样品溶液。用国家标准钌溶液(编号为GSB G62037-90，浓度为1000μg/mg，介质为：10％盐酸)为母液，用样品空白液稀释成10mg/l、30mg/l、50mg/l、70mg/l和100mg/l试验用标准溶液。

用与实施例1相同的步骤调节原子吸收光谱仪，校正仪器零点，测定标准溶液绘制标准曲线，并测定样品，结果为：

吸光值：0.5538

样品溶液浓度：95.33％

催化剂中钌含量：58435mg/kg

RSD：0.21％

实施例3

标准样的重复性试验

分别取0.1035克、0.09958克、0.1058克光谱纯钌粉加入1.0克氢氧化钾，加热380℃溶解，冷却后加入25ml盐酸(盐酸：水＝1:1)，转入250ml容量瓶，加除盐水定容，制成1#、2#、3#样品。

用实施例2中的方法，以市售国家标准钌溶液为母液配置试验用标准溶液，调节光谱仪参数，用样品空白液调零，测定标准溶液，绘制标准曲线。分别输入各个样品的数据，测定样品溶液。为了对比，同时利用封管氯化—硫脲分光光度法做一组纯钌粉的测定。两种方法测定结果见表1。

表1

 

乙炔-空气原子吸收法	硫脲分光光度法
		100.5％	102.3
101.0％	103.8
		100.8％	102.5

由表1可以看出本发明重复性好，准确性优于封管氯化—硫脲分光光度法。

Claims (3)

1、一种乙炔—空气火焰原子吸收光谱法测定钌含量的方法，测定范围是钌含量0～100％，其测定过程包括：

a、在100～120℃下烘干样品，除去水分，制成干基样品；

b、取定量的干基样品，在马弗炉中灼烧，温度控制在400～600℃，除尽残灰；

c、制备样品溶液，即待步骤b的样品降温后，向其中加入相当于干基样品重量2～12倍的氢氧化钾，在360～390℃下溶解钌；冷却后加入过量的盐酸，使溶液呈酸性，加除盐水定容，配制成样品溶液；

d、制备标准母液，即向标准物纯钌粉中加入钌粉重量5～15倍的氢氧化钾，在360～390℃下溶解钌；冷却后加入过量的盐酸，使溶液呈酸性，加除盐水定容，配制成标准母液；

e、以样品空白液为稀释剂，将母液配制成不同浓度的标准溶液；

f、光谱仪条件设定为：波长344.9nm、乙炔流量651/h、灯电流10mA；

g、用样品空白液校准原子吸收光谱仪零点，测定标准溶液和样品溶液的吸光度，绘制标准曲线，测出钌的含量；

2、按权力要求1所述的测定钌含量的方法，其特征是：所述的方法中标准溶液用市售的钌标准溶液作母液制备试验用标准溶液。

3、按权力要求1或2所述的测定钌含量方法，其特征是：所述样品为钌碳催化剂。