CN103364357B - 一种利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法，它涉及一种变压器油样品的处理方法。本发明的目的是要解决现有方法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量测定的操作过程繁琐，污染源多，微量金属元素损失量大的问题。本发明的具体操作步骤为：一、玻璃仪器的清洗；二、圆底烧瓶和回流冷凝管的清洗；三、制备空白酸溶液；四、制备变压器油样品酸溶液；五、除酸；六、使用原子吸收光谱仪测定金属元素含量；七：重复步骤一至步骤六2～4次，对步骤一至步骤六2～4次得到的油样品中金属元素含量取平均值即为变压器油样品中金属含量。本发明利用酸液溶解法处理后的变压器油样品适合原子吸收光谱仪的进样分析。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法。
背景技术
变压器是电力系统重要的输变电设备，当其内部发生故障时，会使绝缘油发生热分解产生氢和低分子烃，同时还会有一些金属材料如铜、铁、铝等微粒或离子在高温作用下悬浮(或溶解)在变压器油中；若变压器的电回路过热则变压器油中含有铜微粒或铜离子；磁回路过热则变压器油中含有铁微粒或铁离子；变压器潜油泵的磨损会极大地增加变压器油中铁元素含量。所以，通过变压器绝缘油中微量金属含量分析，就可以帮助判断过热故障在电回路还是在磁回路。如果再能分析出其他微量金属含量，如银，锡、铅等，可进一步判断是接头，还是分接开关等过热故障。同样分析变压器绝缘油中微量金属含量可判断放电故障是铜材料放电，还是铁材料放电。另外根据变压器绝缘油中微量金属含量的大小和增长速度，还可以进一步判断放电故障程度和发展趋势。因此，检测变压器绝缘油中微量金属含量是一项十分重要的工作。
目前，对变压器油样品进行处理后采用原子吸收光谱仪对变压器油中微量金属元素含量的方法主要有四种方法：第一种是干灰化法，此种方法的不足是操作过程繁琐，样品处理时间长，通常需要10h以上，引入的污染源多，且在样品加热过程中金属会随着样品烟气挥发而损失，因此不适于微量金属含量油样品的处理；第二种是燃烧法，燃烧法的不足是金属会随着样品烟气挥发而损失，同样不适于微量金属含量油样品的处理；第三种是乳化法，此种方法存在处理后样品中金属微粒在溶液中分布不均匀的缺陷，使检测结果重复性差；第四种是有机溶剂稀释法，这种方法的不足是变压器油样品被稀释后降低了其中的金属含量，严重影响了金属含量检测的最小检出浓度。
发明内容
本发明的目的是要解决现有方法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法操作过程繁琐，污染源多，微量金属元素损失量大的问题，而提供一种利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法。
一种利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法具体是按以下步骤完成的：
一、实验仪器的清洗：
①玻璃仪器的清洗：将圆底烧瓶、回流冷凝管、50mL容量瓶、移液管和分液漏斗浸泡在混合酸溶液中24h～48h，然后采用高纯水清洗干净，得到干净的圆底烧瓶、干净的回流冷凝管、干净的50mL容量瓶、干净的移液管和干净的分液漏斗；其中所述的混合酸溶液的体积分数为5%由质量分数为98%的硝酸和纯盐酸按体积比1:1混合而成；②玻璃珠的清洗：将直径为2mm～3mm的玻璃珠浸泡在混合酸溶液中24h～48h，再用高纯水清洗干净，得到干净的玻璃珠；其中所述的混合酸溶液的体积分数为10%由质量分数为98%的硝酸和纯盐酸按体积比1:1混合而成；
二、圆底烧瓶和回流冷凝管的清洗：
①添加药品：将干净的圆底烧瓶固定到电热套中，使用干净的移液管分别向圆底烧瓶中加入8mL体积分数为30%的混酸和2mL质量分数为30%的双氧水，再加入2～4粒干净的玻璃珠；②对圆底烧瓶中酸溶液进行加热：装上回流冷凝管，接通冷却水，打开电热套电源开关，调整加热功率到160W～200W，保持圆底烧瓶内酸溶液持续稳定的沸腾，沸腾时溶液的温度为104～105℃，沸腾时间为30min；③酸溶液的后处理：关闭电热套开关，自然冷却至圆底烧瓶中酸溶液不再沸腾，继续自然冷却5min～10min，弃除酸溶液，再使用高纯水将圆底烧瓶和回流冷凝管冲洗干净；所述的体积分数为30%混酸的配制方法为：量取75mL质量分数为98%的硝酸和225mL纯盐酸，使用高纯水配制成1000mL混酸溶液；
三、制备空白酸溶液：
①添加药品：将干净的圆底烧瓶固定到电热套中，使用干净的移液管分别向干净的圆底烧瓶中加入8mL体积分数为30%混酸和2mL质量分数为30%的双氧水，再加入2～4粒干净的玻璃珠；②对圆底烧瓶中酸溶液进行加热：装上回流冷凝管，接通冷却水，打开电热套电源开关，调整加热功率到160W～200W，保持圆底烧瓶内酸溶液持续稳定的沸腾，沸腾时溶液的温度为104～105℃，沸腾时间为45min；③酸溶液的后处理：自然冷却至圆底烧瓶中的酸溶液不沸腾，继续自然冷却5min～10min，取下回流冷凝管后将圆底烧瓶中的酸溶液转移至干净的分液漏斗中静止15min～20min，将静止后的下层酸溶液放入到100mL的干净石英坩埚中，盖上坩埚盖，得到装有空白酸溶液的坩埚；所述的体积分数为30%混酸的配制方法为：量取75mL质量分数为98%的硝酸和225mL纯盐酸，使用高纯水配制成1000mL混酸溶液；
四、制备变压器油样品酸溶液：
①秤取变压器油样品：将变压器油样品瓶固定在旋转式振荡器上，设定振荡频率为120r/min，旋转振幅为30mm，振荡2min，取下油样品瓶，再超声处理0.5h～1h，得到预处理变压器油样品，再利用注射器通过10cm长的一次性医用输液管抽取预处理变压器油样品，用胶帽封住注射器口，再放入分析天平秤其质量，记为M1；取下注射器胶帽，将变压器油样品注入干净的圆底烧瓶中，再次盖上注射器胶帽，称量注射器胶帽和注射器的总质量，记为M2；圆底烧瓶中变压器油样品质量为M，M=M1-M2；
②利用酸溶液溶解变压器油样品：向步骤①中装有变压器油样品的圆底烧瓶中依次加入8mL体积分数为30%的混酸和2mL质量分数为30%的双氧水，再向圆底烧瓶中加入2～4粒干净的的玻璃珠；装上回流冷凝管，接通冷却水，打开电热套电源开关，调整加热功率到160W～200W，保持圆底烧瓶内变压器油样品酸溶液持续稳定的沸腾，沸腾时溶液的温度为104～105℃，沸腾时间为45min；所述的体积分数为30%混酸的配制方法为：量取75mL质量分数为98%的硝酸和225mL纯盐酸，使用高纯水配制成1000mL混酸溶液；
③变压器油样品酸溶液的后处理：
关闭电热套开关，自然冷却至圆底烧瓶中的酸溶液不沸腾，继续自然冷却5min～10min，取下回流冷凝管后将圆底烧瓶中的变压器油样品酸溶液转移至干净的分液漏斗中静止15min～20min，将静止后的下层酸溶液放入到100mL的干净石英坩埚中，盖上坩埚盖，得到装有变压器油样品酸溶液的坩埚；
五、除酸：
①制备空白对照样：将装有步骤三得到装有空白酸溶液的坩埚放在表面温度为100℃～120℃的电加热板上加热至空白酸溶液的体积为1mL～2mL时，停止加热，盖上坩埚盖并自然冷却至室温后，用体积分数为1%的硝酸溶液将酸溶液转移至干净的50mL容量瓶中，并利用体积分数为1%的硝酸溶液进行定容，得到空白对照样；
②制备待测样：将装有步骤四得到装有变压器油样品酸溶液的坩埚放在面温度为100℃～120℃的电加热板上，加热至变压器油样品酸溶液的体积为1mL～2mL时，停止加热，盖上坩埚盖并自然冷却至室温后，用体积分数为1%的硝酸溶液将酸溶液转移至干净的50mL容量瓶中，并利用体积分数为1%的硝酸溶液进行定容，得到待测样；
六、使用原子吸收光谱仪测定金属元素含量：
利用原子吸收光谱仪分别对步骤五①得到的空白对照样和步骤五②得到的待测样进行测量，得到待测样中i金属元素的含量为xi1，单位为μg/L；得到空白对照样中i金属元素的含量为xi0，单位为μg/L；再利用公式xi=0.05(xi1-xi0)/M进行计算，得到油样品中金属元素含量；公式xi=0.05(xi1-xi0)/M中：xi为油样品中i金属元素含量，单位为μg/g；xi1为待测样中i金属元素的含量，单位为μg/L；xi0为空白对照样中i金属元素的含量，单位为μg/L；0.05为定容用的50mL容量瓶的体积，单位为L；M为步骤四①中所述的圆底烧瓶中变压器油样品质量，单位为g；
七、重复步骤一至步骤六2～4次，对步骤一至步骤六2～4次得到的油样品中金属元素含量取平均值即为变压器油样品中金属含量。
本发明的优点：
一、本发明利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法，操作过程简单，环节少，处理样品时间只需1.5h；
二、本发明利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法，操作过程简单，环节少，因此它能最大限度的减少了污染源；
三、本发明利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法，微量金属元素损失量小，通过利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法对变压器油中金属标准样品进行回收率试验，铜、铁、锌、铝四种元素的回收率分别为：铜98～102%，铁102～106%，锌97～103%，铝98～103%，满足变压器油中金属含量的检测要求；
四、本发明使用原子吸收光谱仪，利用酸液溶解法处理变压器油样品，对变压器油样品中微量金属元素进行检测时，铜、铁、锌、铝四种元素的检出限(3σ)分别为0.008μg/g、0.012μg/g、0.015μg/g、0.036μg/g，相对标准偏差分别为：3.2%、4.5%、2.9%、3.1%(n=10)。
本发明利用酸液溶解法处理后的变压器油样品适合原子吸收光谱仪的进样分析。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是一种利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法，具体是按以下步骤完成的：
一、实验仪器的清洗：
①玻璃仪器的清洗：将圆底烧瓶、回流冷凝管、50mL容量瓶、移液管和分液漏斗浸泡在混合酸溶液中24h～48h，然后采用高纯水清洗干净，得到干净的圆底烧瓶、干净的回流冷凝管、干净的50mL容量瓶、干净的移液管和干净的分液漏斗；其中所述的混合酸溶液的体积分数为5%由质量分数为98%的硝酸和纯盐酸按体积比1:1混合而成；②玻璃珠的清洗：将直径为2mm～3mm的玻璃珠浸泡在混合酸溶液中24h～48h，再用高纯水清洗干净，得到干净的玻璃珠；其中所述的混合酸溶液的体积分数为10%由质量分数为98%的硝酸和纯盐酸按体积比1:1混合而成；
二、圆底烧瓶和回流冷凝管的清洗：
①添加药品：将干净的圆底烧瓶固定到电热套中，使用干净的移液管分别向圆底烧瓶中加入8mL体积分数为30%的混酸和2mL质量分数为30%的双氧水，再加入2～4粒干净的玻璃珠；②对圆底烧瓶中酸溶液进行加热：装上回流冷凝管，接通冷却水，打开电热套电源开关，调整加热功率到160W～200W，保持圆底烧瓶内酸溶液持续稳定的沸腾，沸腾时溶液的温度为104～105℃，沸腾时间为30min；③酸溶液的后处理：关闭电热套开关，自然冷却至圆底烧瓶中酸溶液不再沸腾，继续自然冷却5min～10min，弃除酸溶液，再使用高纯水将圆底烧瓶和回流冷凝管冲洗干净；所述的体积分数为30%混酸的配制方法为：量取75mL质量分数为98%的硝酸和225mL纯盐酸，使用高纯水配制成1000mL混酸溶液；
三、制备空白酸溶液：
①添加药品：将干净的圆底烧瓶固定到电热套中，使用干净的移液管分别向干净的圆底烧瓶中加入8mL体积分数为30%混酸和2mL质量分数为30%的双氧水，再加入2～4粒干净的玻璃珠；②对圆底烧瓶中酸溶液进行加热：装上回流冷凝管，接通冷却水，打开电热套电源开关，调整加热功率到160W～200W，保持圆底烧瓶内酸溶液持续稳定的沸腾，沸腾时溶液的温度为104～105℃，沸腾时间为45min；③酸溶液的后处理：自然冷却至圆底烧瓶中的酸溶液不沸腾，继续自然冷却5min～10min，取下回流冷凝管后将圆底烧瓶中的酸溶液转移至干净的分液漏斗中静止15min～20min，将静止后的下层酸溶液放入到100mL的干净石英坩埚中，盖上坩埚盖，得到装有空白酸溶液的坩埚；所述的体积分数为30%混酸的配制方法为：量取75mL质量分数为98%的硝酸和225mL纯盐酸，使用高纯水配制成1000mL混酸溶液；
四、制备变压器油样品酸溶液：
①秤取变压器油样品：将变压器油样品瓶固定在旋转式振荡器上，设定振荡频率为120r/min，旋转振幅为30mm，振荡2min，取下油样品瓶，再超声处理0.5h～1h，得到预处理变压器油样品，再利用注射器通过10cm长的一次性医用输液管抽取预处理变压器油样品，用胶帽封住注射器口，再放入分析天平秤其质量，记为M1；取下注射器胶帽，将变压器油样品注入干净的圆底烧瓶中，再次盖上注射器胶帽，称量注射器胶帽和注射器的总质量，记为M2；圆底烧瓶中变压器油样品质量为M，M=M1-M2；
②利用酸溶液溶解变压器油样品：向步骤①中装有变压器油样品的圆底烧瓶中依次加入8mL体积分数为30%的混酸和2mL质量分数为30%的双氧水，再向圆底烧瓶中加入2～4粒干净的的玻璃珠；装上回流冷凝管，接通冷却水，打开电热套电源开关，调整加热功率到160W～200W，保持圆底烧瓶内变压器油样品酸溶液持续稳定的沸腾，沸腾时溶液的温度为104～105℃，沸腾时间为45min；所述的体积分数为30%混酸的配制方法为：量取75mL质量分数为98%的硝酸和225mL纯盐酸，使用高纯水配制成1000mL混酸溶液；
③变压器油样品酸溶液的后处理：
关闭电热套开关，自然冷却至圆底烧瓶中的酸溶液不沸腾，继续自然冷却5min～10min，取下回流冷凝管后将圆底烧瓶中的变压器油样品酸溶液转移至干净的分液漏斗中静止15min～20min，将静止后的下层酸溶液放入到100mL的干净石英坩埚中，盖上坩埚盖，得到装有变压器油样品酸溶液的坩埚；
五、除酸：
①制备空白对照样：将装有步骤三得到装有空白酸溶液的坩埚放在表面温度为100℃～120℃的电加热板上加热至空白酸溶液的体积为1mL～2mL时，停止加热，盖上坩埚盖并自然冷却至室温后，用体积分数为1%的硝酸溶液将酸溶液转移至干净的50mL容量瓶中，并利用体积分数为1%的硝酸溶液进行定容，得到空白对照样；
②制备待测样：将装有步骤四得到装有变压器油样品酸溶液的坩埚放在面温度为100℃～120℃的电加热板上，加热至变压器油样品酸溶液的体积为1mL～2mL时，停止加热，盖上坩埚盖并自然冷却至室温后，用体积分数为1%的硝酸溶液将酸溶液转移至干净的50mL容量瓶中，并利用体积分数为1%的硝酸溶液进行定容，得到待测样；
六、使用原子吸收光谱仪测定金属元素含量：
利用原子吸收光谱仪分别对步骤五①得到的空白对照样和步骤五②得到的待测样进行测量，得到待测样中i金属元素的含量为xi1，单位为μg/L；得到空白对照样中i金属元素的含量为xi0，单位为μg/L；再利用公式xi=0.05(xi1-xi0)/M进行计算，得到油样品中金属元素含量；公式xi=0.05(xi1-xi0)/M中：xi为油样品中i金属元素含量，单位为μg/g；xi1为待测样中i金属元素的含量，单位为μg/L；xi0为空白对照样中i金属元素的含量，单位为μg/L；0.05为定容用的50mL容量瓶的体积，单位为L；M为步骤四①中所述的圆底烧瓶中变压器油样品质量，单位为g；
七、重复步骤一至步骤六2～4次，对步骤一至步骤六2～4次得到的油样品中金属元素含量取平均值即为变压器油样品中金属含量。
本实施方式利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法，操作过程简单，环节少，处理样品时间只需1.5h；
本实施方式利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法，操作过程简单，环节少，因此它能最大限度的减少了污染源；
本实施方式利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法，微量金属元素损失量小，通过变压器油金属标准样品对本方法进行回收率试验，铜、铁、锌、铝四种元素的回收率分别为：铜98～102%，铁102～106%，锌97～103%，铝98～103%，满足变压器油中金属含量的检测要求；
本实施方式采用酸液溶解法处理变压器油中微量金属元素的方法后使用原子吸收光谱仪对变压器油样品进行检测，铜、铁、锌、铝四种元素的检出限(3σ)分别为0.008、0.012、0.015、0.036μg/g，相对标准偏差分别为：3.2%、4.5%、2.9%、3.1%(n=10)，满足变压器油中金属含量的检测要求。
本实施方式利用酸液溶解法处理后的变压器油样品适合原子吸收光谱仪的进样分析。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：步骤一中所述的纯盐酸是质量分数为36%～37%的盐酸。其他步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤二中电热套的加热功率为200W。其他步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤四中将变压器油样品瓶固定在旋转式振荡器上，设定振荡频率为120r/min，旋转振幅为30mm，振荡2min，取下油样品瓶，再超声处理0.5h。其他步骤与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤四中取下回流冷凝管后将圆底烧瓶中的变压器油样品酸溶液转移至干净的分液漏斗中静止15min。其他步骤与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：步骤七中重复步骤一至步骤六3次，对步骤一至步骤六3次得到的油样品中金属元素含量取平均值即为变压器油样品中金属含量其他步骤与具体实施方式一至五相同。采用下述试验验证本发明效果：
试验一：一种利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法，具体是按以下步骤完成的：
一、实验仪器的清洗：
①玻璃仪器的清洗：将圆底烧瓶、回流冷凝管、50mL容量瓶、移液管和分液漏斗浸泡在混合酸溶液中24h，然后采用高纯水清洗干净，得到干净的圆底烧瓶、干净的回流冷凝管、干净的50mL容量瓶、干净的移液管和干净的分液漏斗；其中所述的混合酸溶液的体积分数为5%由质量分数为98%的硝酸和纯盐酸按体积比1:1混合而成；②玻璃珠的清洗：将直径为2mm的玻璃珠浸泡在混合酸溶液中24h，再用高纯水清洗干净，得到干净的玻璃珠；其中所述的混合酸溶液的体积分数为10%由质量分数为98%的硝酸和纯盐酸按体积比1:1混合而成；
二、圆底烧瓶和回流冷凝管的清洗：
①添加药品：将干净的圆底烧瓶固定到电热套中，使用干净的移液管分别向圆底烧瓶中加入8mL体积分数为30%的混酸和2mL质量分数为30%的双氧水，再加入2粒干净的玻璃珠；②对圆底烧瓶中酸溶液进行加热：装上回流冷凝管，接通冷却水，打开电热套电源开关，调整加热功率到200W，保持圆底烧瓶内酸溶液持续稳定的沸腾，沸腾时溶液的温度为104～105℃，沸腾时间为30min；③酸溶液的后处理：关闭电热套开关，自然冷却至圆底烧瓶中酸溶液不再沸腾，继续自然冷却5min，弃除酸溶液，再使用高纯水将圆底烧瓶和回流冷凝管冲洗干净；所述的体积分数为30%混酸的配制方法为：量取75mL质量分数为98%的硝酸和225mL纯盐酸，使用高纯水配制成1000mL混酸溶液；
三、制备空白酸溶液：
①添加药品：将干净的圆底烧瓶固定到电热套中，使用干净的移液管分别向干净的圆底烧瓶中加入8mL体积分数为30%混酸和2mL质量分数为30%的双氧水，再加入2粒干净的玻璃珠；②对圆底烧瓶中酸溶液进行加热：装上回流冷凝管，接通冷却水，打开电热套电源开关，调整加热功率到200W，保持圆底烧瓶内酸溶液持续稳定的沸腾，沸腾时溶液的温度为104～105℃，沸腾时间为45min；③酸溶液的后处理：自然冷却至圆底烧瓶中的酸溶液不沸腾，继续自然冷却5min，取下回流冷凝管后将圆底烧瓶中的酸溶液转移至干净的分液漏斗中静止15min，将静止后的下层酸溶液放入到100mL的干净石英坩埚中，盖上坩埚盖，得到装有空白酸溶液的坩埚；所述的体积分数为30%混酸的配制方法为：量取75mL质量分数为98%的硝酸和225mL纯盐酸，使用高纯水配制成1000mL混酸溶液；
四、制备变压器油样品酸溶液：
①秤取变压器油样品：将变压器油样品瓶固定在旋转式振荡器上，设定振荡频率为120r/min，旋转振幅为30mm，振荡2min，取下油样品瓶，再超声处理0.5h，得到预处理变压器油样品，再利用注射器通过10cm长的一次性医用输液管抽取预处理变压器油样品，用胶帽封住注射器口，再放入分析天平秤其质量，记为M1；取下注射器胶帽，将变压器油样品注入干净的圆底烧瓶中，再次盖上注射器胶帽，称量注射器胶帽和注射器的总质量，记为M2；圆底烧瓶中变压器油样品质量为M，M=M1-M2；
②利用酸溶液溶解变压器油样品：向步骤①中装有变压器油样品的圆底烧瓶中依次加入8mL体积分数为30%的混酸和2mL质量分数为30%的双氧水，再向圆底烧瓶中加入2粒干净的的玻璃珠；装上回流冷凝管，接通冷却水，打开电热套电源开关，调整加热功率到1200W，保持圆底烧瓶内变压器油样品酸溶液持续稳定的沸腾，沸腾时溶液的温度为104～105℃，沸腾时间为45min；所述的体积分数为30%混酸的配制方法为：量取75mL质量分数为98%的硝酸和225mL纯盐酸，使用高纯水配制成1000mL混酸溶液；
③变压器油样品酸溶液的后处理：
关闭电热套开关，自然冷却至圆底烧瓶中的酸溶液不沸腾，继续自然冷却5min，取下回流冷凝管后将圆底烧瓶中的变压器油样品酸溶液转移至干净的分液漏斗中静止15min，将静止后的下层酸溶液放入到100mL的干净石英坩埚中，盖上坩埚盖，得到装有变压器油样品酸溶液的坩埚；
五、除酸：
①制备空白对照样：将装有步骤三得到装有空白酸溶液的坩埚放在表面温度为100℃～120℃的电加热板上加热至空白酸溶液的体积为2mL时，停止加热，盖上坩埚盖并自然冷却至室温后，用体积分数为1%的硝酸溶液将酸溶液转移至干净的50mL容量瓶中，并利用体积分数为1%的硝酸溶液进行定容，得到空白对照样；
②制备待测样：将装有步骤四得到装有变压器油样品酸溶液的坩埚放在面温度为100℃～120℃的电加热板上，加热至变压器油样品酸溶液的体积为2mL时，停止加热，盖上坩埚盖并自然冷却至室温后，用体积分数为1%的硝酸溶液将酸溶液转移至干净的50mL容量瓶中，并利用体积分数为1%的硝酸溶液进行定容，得到待测样；
六、使用原子吸收光谱仪测定金属元素含量：
利用原子吸收光谱仪分别对步骤五①得到的空白对照样和步骤五②得到的待测样进行测量，得到待测样中i金属元素的含量为xi1，单位为μg/L；得到空白对照样中i金属元素的含量为xi0，单位为μg/L；再利用公式xi=0.05(xi1-xi0)/M进行计算，得到油样品中金属元素含量；公式xi=0.05(xi1-xi0)/M中：xi为油样品中i金属元素含量，单位为μg/g；xi1为待测样中i金属元素的含量，单位为μg/L；xi0为空白对照样中i金属元素的含量，单位为μg/L；0.05为定容用的50mL容量瓶的体积，单位为L；M为步骤四①中所述的圆底烧瓶中变压器油样品质量，单位为g；
七、重复步骤一至步骤六3次，对步骤一至步骤六3次得到的油样品中金属元素含量取平均值即为变压器油样品中金属含量。
利用试验一提供的一种利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法对变压器油中金属标准样品进行回收率试验，铜、铁、锌、铝四种元素的回收率分别为：铜98～102%，铁102～106%，锌97～103%，铝98～103%，证明试验一提供的一种利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法满足变压器油中金属元素含量的检测要求。
试验一利用酸液溶解法处理变压器油样品后使用原子吸收光谱仪，对变压器油样品中微量金属元素进行检测时，铜、铁、锌、铝四种元素的检出限（3σ）分别为0.008μg/g、0.012μg/g、0.015μg/g、0.036μg/g，相对标准偏差分别为：3.2%、4.5%、2.9%、3.1%(n=10)。
Claims (5)
1.一种利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法，其特征在于利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法是按以下步骤完成的：
一、实验仪器的清洗：
①玻璃仪器的清洗：将圆底烧瓶、回流冷凝管、50mL容量瓶、移液管和分液漏斗浸泡在混合酸溶液中24h～48h，然后采用高纯水清洗干净，得到干净的圆底烧瓶、干净的回流冷凝管、干净的50mL容量瓶、干净的移液管和干净的分液漏斗；其中所述的混合酸溶液的体积分数为5％由质量分数为98％的硝酸和纯盐酸按体积比1:1混合而成；②玻璃珠的清洗：将直径为2mm～3mm的玻璃珠浸泡在混合酸溶液中24h～48h，再用高纯水清洗干净，得到干净的玻璃珠；其中所述的混合酸溶液的体积分数为10％由质量分数为98％的硝酸和纯盐酸按体积比1:1混合而成；
二、圆底烧瓶和回流冷凝管的清洗：
①添加药品：将干净的圆底烧瓶固定到电热套中，使用干净的移液管分别向圆底烧瓶中加入8mL体积分数为30％的混酸和2mL质量分数为30％的双氧水，再加入2～4粒干净的玻璃珠；②对圆底烧瓶中酸溶液进行加热：装上回流冷凝管，接通冷却水，打开电热套电源开关，调整加热功率到160W～200W，保持圆底烧瓶内酸溶液持续稳定的沸腾，沸腾时溶液的温度为104～105℃，沸腾时间为30min；③酸溶液的后处理：关闭电热套开关，自然冷却至圆底烧瓶中酸溶液不再沸腾，继续自然冷却5min～10min，弃除酸溶液，再使用高纯水将圆底烧瓶和回流冷凝管冲洗干净；所述的体积分数为30％混酸的配制方法为：量取75mL质量分数为98％的硝酸和225mL纯盐酸，使用高纯水配制成1000mL混酸溶液；
三、制备空白酸溶液：
①添加药品：将干净的圆底烧瓶固定到电热套中，使用干净的移液管分别向干净的圆底烧瓶中加入8mL体积分数为30％混酸和2mL质量分数为30％的双氧水，再加入2～4粒干净的玻璃珠；②对圆底烧瓶中酸溶液进行加热：装上回流冷凝管，接通冷却水，打开电热套电源开关，调整加热功率到160W～200W，保持圆底烧瓶内酸溶液持续稳定的沸腾，沸腾时溶液的温度为104～105℃，沸腾时间为45min；③酸溶液的后处理：自然冷却至圆底烧瓶中的酸溶液不沸腾，继续自然冷却5min～10min，取下回流冷凝管后将圆底烧瓶中的酸溶液转移至干净的分液漏斗中静止15min～20min，将静止后的下层酸溶液放入到100mL的干净石英坩埚中，盖上坩埚盖，得到装有空白酸溶液的坩埚；所述的体积分数为30％混酸的配制方法为：量取75mL质量分数为98％的硝酸和225mL纯盐酸，使用高纯水配制成1000mL混酸溶液；
四、制备变压器油样品酸溶液：
①秤取变压器油样品：将变压器油样品瓶固定在旋转式振荡器上，设定振荡频率为120r/min，旋转振幅为30mm，振荡2min，取下油样品瓶，再超声处理0.5h～1h，得到预处理变压器油样品，再利用注射器通过10cm长的一次性医用输液管抽取预处理变压器油样品，用胶帽封住注射器口，再放入分析天平秤其质量，记为M1；取下注射器胶帽，将变压器油样品注入干净的圆底烧瓶中，再次盖上注射器胶帽，称量注射器胶帽和注射器的总质量，记为M2；圆底烧瓶中变压器油样品质量为M，M＝M1-M2；
②利用酸溶液溶解变压器油样品：向步骤①中装有变压器油样品的圆底烧瓶中依次加入8mL体积分数为30％的混酸和2mL质量分数为30％的双氧水，再向圆底烧瓶中加入2～4粒干净的的玻璃珠；装上回流冷凝管，接通冷却水，打开电热套电源开关，调整加热功率到160W～200W，保持圆底烧瓶内变压器油样品酸溶液持续稳定的沸腾，沸腾时溶液的温度为104～105℃，沸腾时间为45min；所述的体积分数为30％混酸的配制方法为：量取75mL质量分数为98％的硝酸和225mL纯盐酸，使用高纯水配制成1000mL混酸溶液；
③变压器油样品酸溶液的后处理：
关闭电热套开关，自然冷却至圆底烧瓶中的酸溶液不沸腾，继续自然冷却5min～10min，取下回流冷凝管后将圆底烧瓶中的变压器油样品酸溶液转移至干净的分液漏斗中静止15min～20min，将静止后的下层酸溶液放入到100mL的干净石英坩埚中，盖上坩埚盖，得到装有变压器油样品酸溶液的坩埚；
五、除酸：
①制备空白对照样：将装有步骤三得到装有空白酸溶液的坩埚放在表面温度为100℃～120℃的电加热板上加热至空白酸溶液的体积为1mL～2mL时，停止加热，盖上坩埚盖并自然冷却至室温后，用体积分数为1％的硝酸溶液将酸溶液转移至干净的50mL容量瓶中，并利用体积分数为1％的硝酸溶液进行定容，得到空白对照样；
②制备待测样：将装有步骤四得到装有变压器油样品酸溶液的坩埚放在面温度为100℃～120℃的电加热板上，加热至变压器油样品酸溶液的体积为1mL～2mL时，停止加热，盖上坩埚盖并自然冷却至室温后，用体积分数为1％的硝酸溶液将酸溶液转移至干净的50mL容量瓶中，并利用体积分数为1％的硝酸溶液进行定容，得到待测样；
六、使用原子吸收光谱仪测定金属元素含量：
利用原子吸收光谱仪分别对步骤五①得到的空白对照样和步骤五②得到的待测样进行测量，得到待测样中i金属元素的含量为xi1，单位为μg/L；得到空白对照样中i金属元素的含量为xi0，单位为μg/L；再利用公式xi＝0.05(xi1-xi0)/M进行计算，得到油样品中金属元素含量；公式xi＝0.05(xi1-xi0)/M中：xi为油样品中i金属元素含量，单位为μg/g；xi1为待测样中i金属元素的含量，单位为μg/L；xi0为空白对照样中i金属元素的含量，单位为μg/L；0.05为定容用的50mL容量瓶的体积，单位为L；M为步骤四①中所述的圆底烧瓶中变压器油样品质量，单位为g；
七、重复步骤一至步骤六2～4次，对步骤一至步骤六2～4次得到的油样品中金属元素含量取平均值即为变压器油样品中金属含量；
步骤一中所述的纯盐酸是质量分数为36％～37％的盐酸。
2.根据权利要求1所述的一种利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法，其特征在于步骤二中电热套的加热功率为200W。
3.根据权利要求1所述的一种利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法，其特征在于步骤四中将变压器油样品瓶固定在旋转式振荡器上，设定振荡频率为120r/min，旋转振幅为30mm，振荡2min，取下油样品瓶，再超声处理0.5h。
4.根据权利要求1所述的一种利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法，其特征在于步骤四中取下回流冷凝管后将圆底烧瓶中的变压器油样品酸溶液转移至干净的分液漏斗中静止15min。
5.根据权利要求1所述的一种利用酸液溶解法处理变压器油样品进行变压器油中微量金属元素含量的测定方法，其特征在于步骤七中重复步骤一至步骤六3次，对步骤一至步骤六3次得到的油样品中金属元素含量取平均值即为变压器油样品中金属含量。
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