專利名稱：：火焰原子吸收法連續(xù)測(cè)定硫酸中鐵、銅和錳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于蓄電池領(lǐng)域，具體涉及一種鉛酸蓄電池主要原材料硫酸質(zhì)量的理化分析方法。
背景技術(shù)：
：蓄電池用硫酸是鉛酸蓄電池的主要原材料，其作用是在外電場(chǎng)的作用下硫酸溶液中帶正電符的氫離子和帶負(fù)電符的硫酸根離子能按一定方向遷移，把電量傳輸?shù)诫姵氐膬蓸O，使電池處于工作狀態(tài)，是良好的電解質(zhì)。工作狀態(tài)下的硫酸是用純水稀釋后的稀硫酸，密度在1.24-1.30g/cm3，電阻很小。硫酸在生產(chǎn)過(guò)程中還殘留少量雜質(zhì)，鐵、銅、錳是硫酸中的主要雜質(zhì)來(lái)源，對(duì)電池的使用有影晌，這三種元素都是變價(jià)元素，能使電池產(chǎn)生自放電，使電池容量降低，影響電池壽命。蓄電池用硫酸中鐵、銅、錳的技術(shù)要求是依據(jù)HG/T2692-2007化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的條款進(jìn)行的，鐵含量的測(cè)定(5.4)鄰菲啰啉分光光度法，銅含量測(cè)定(5.10)分光光度法，錳含量測(cè)定(5.3)分光光度法，銅和錳的測(cè)定方法是原子吸收法，上述方法須在HG/T2692-95標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上得到改進(jìn)，但分析時(shí)間長(zhǎng)，藥品消耗多，操作步驟繁鎖的缺點(diǎn)還存在，還不能適應(yīng)目前生產(chǎn)需求量大，檢測(cè)速度要快，準(zhǔn)確性要高，以及環(huán)境污染要少的特點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能夠快速、準(zhǔn)確、連續(xù)地檢測(cè)蓄電池用硫酸中鐵、銅、錳元素的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種火焰原子吸收法連續(xù)測(cè)定硫酸中鐵、銅和錳的方法，其特征在于包括如下步驟A、制作工作曲線調(diào)節(jié)火焰原子吸收分光光度計(jì)到工作狀態(tài)；分別配制不同濃度的鐵、銅和錳的標(biāo)準(zhǔn)溶液，采用火焰原子吸收法對(duì)鐵、銅和錳的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行檢測(cè)，分別制作鐵工作曲線、銅工作曲線和錳工作曲線。在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液過(guò)程中，鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液、銅標(biāo)準(zhǔn)溶液和錳標(biāo)準(zhǔn)溶液分別獨(dú)立配制，各自選取若干不同的濃度，采用火焰原子吸收法進(jìn)行檢測(cè)，制作不同的工作曲線。對(duì)于不同濃度的選擇，本發(fā)明優(yōu)選分別為0.1、0.25、0.5、1.0、1.5禾口2.0|ig/ml。采用火焰原子吸收法檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)溶液或樣品溶液時(shí)，不同的火焰原子吸收分光光度計(jì)，其檢測(cè)條件會(huì)略有不同，但通過(guò)常規(guī)的實(shí)驗(yàn)即可確定最佳條件。B、檢測(cè)銅和錳的含量精確稱取濃硫酸，加熱蒸干冷卻后，加入稀硝酸溶解，定容制得銅錳試樣溶液，采用火焰原子吸收法對(duì)銅錳試樣溶液中的銅和錳分別進(jìn)行檢測(cè)，將檢測(cè)結(jié)果與制得的銅、錳工作曲線對(duì)比，得出含量。本發(fā)明所指的濃硫酸一般為蓄電池用濃硫酸，因?yàn)樵谛铍姵厣a(chǎn)過(guò)程中需檢測(cè)鐵、銅、錳的含量。但本發(fā)明的方法也可應(yīng)用于其他種類或用途的濃硫酸。濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9799%，一般為98.3%。本步驟中，定容制得的銅錳試樣溶液的濃度在0.010.3ng/ml范圍內(nèi)(各種物質(zhì)的總濃度)。對(duì)銅錳試樣溶液進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需分別對(duì)銅和錳進(jìn)行檢測(cè)，如先對(duì)銅含量進(jìn)行檢測(cè)，再對(duì)錳含量進(jìn)行檢測(cè)。C、檢測(cè)鐵含量分取銅錳試樣溶液，補(bǔ)加稀硝酸后，定容制得鐵試樣溶液，采用火焰原子吸收法對(duì)鐵進(jìn)行檢測(cè)，將檢測(cè)結(jié)果與鐵工作曲線對(duì)比，得出含量；檢測(cè)鐵含量時(shí)，只需將步驟B中的銅錳試樣溶液分取部分試液即可。定容后鐵試樣溶液的濃度在0.11.Opg/ml的范圍內(nèi)。D、空白對(duì)比分別取與銅錳試樣溶液和鐵試樣溶液中相同量的稀硝酸，定容至與所述的銅錳試樣溶液和鐵試樣溶液相同的體積，分別制得火焰原子吸收法測(cè)定過(guò)程中所需的空白溶液。各步驟的空白溶液需分別配制，即先取與銅錳試樣溶液中相同量的稀硝酸，定容至與銅錳試樣溶液相同的體積，制得銅錳試樣空白溶液，用于步驟B中；再取與鐵試樣溶液中相同量的稀硝酸，定容至與鐵試樣溶液相同的體積，制成鐵試樣空白溶液，用于步驟C中。步驟B、C或D中所述的稀硝酸，其體積濃度為1030%，優(yōu)選為l+4稀硝酸，即20%的稀硝酸。稀硝酸中優(yōu)選含有酒石酸，以消除鉛的干擾，稀硝酸中酒石酸的含量?jī)?yōu)選為0.10.01g/mL。實(shí)驗(yàn)證明；不加酒石酸，鉛在大于等于0.004%范圍內(nèi)會(huì)干擾鐵、銅和錳的測(cè)定,使結(jié)果偏低，這是由于形成硫酸鉛所至。本發(fā)明基于鐵、銅、錳在濃硫酸中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同，鐵小于等于0.005%，銅小于等于0.0005%,錳小于等于0.00005%，一次稱取硫酸試樣10土lg，加熱蒸干后，用硝酸定溶至100ml，用原子吸收法測(cè)定。其中銅錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較小，檢測(cè)值均落在銅錳標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍內(nèi)，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。而鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較大，將上述試樣溶液稀釋后(如十倍)，鐵的檢測(cè)值也能落在鐵的標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍內(nèi)。如果測(cè)定鐵不采用稀釋的方法，減小一次稱樣量，則因銅、錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較小，降低了銅錳檢測(cè)的靈敏度，會(huì)產(chǎn)生檢測(cè)誤差，而且增大鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，會(huì)擴(kuò)大曲線測(cè)量值范圍，產(chǎn)生曲線偏差增大。本發(fā)明中的銅錳試樣溶液的濃度，為0.010.3|ig/ml，鐵試樣溶液的濃度，為0.11.0pg/ml，其中銅錳試樣溶液與鐵試樣溶液中硝酸的含量相同。原子吸收法是基于物質(zhì)所產(chǎn)生的原子蒸汽對(duì)特定譜線(通常是待測(cè)元素的特征譜線)的吸收作用來(lái)進(jìn)行定量分析的一種方法。所以，原子吸收法選擇性好，元素干擾較小。實(shí)驗(yàn)證明；本發(fā)明的方法中鐵、銅、錳試液各單獨(dú)分別測(cè)定與鐵銅錳混合試液測(cè)定的值勤一致，互不干擾，非金屬元素不干擾本發(fā)明采用火焰原子吸收分光光度法，一次稱取試樣，加熱分解硫酸,用稀硝酸溶解殘?jiān)?，定溶后，分取試樣，可連續(xù)測(cè)定硫酸中的鐵、銅、錳含鐵、銅、錳在線性為0.12.0ug/ml的曲線范圍內(nèi)所得相關(guān)系數(shù)均為0.9995、上，回收率分別為99.4%107.0%，99.2。％104.8%，101.0%104.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.7%,3.2%,1.7%。原子吸收法選擇性好，靈敏度高，避免化學(xué)干擾，減少多次稱樣帶進(jìn)誤差使不確定度分量減小。本發(fā)明采用火焰原子吸收分光光度計(jì)一次稱樣，加熱分解，分取試樣，連續(xù)測(cè)定蓄電池硫酸中鐵、銅、錳的含量，可達(dá)到快速，簡(jiǎn)便，準(zhǔn)確，藥品消耗少，環(huán)境污染小。本發(fā)明的方法減少了繁鎖的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程和操作過(guò)程，分取試樣提高稱量精度；與HG/T2692-2007化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中采用的分光光度法相比較，精度高，速度快。既能滿足生產(chǎn)需求的快速分析要求，同時(shí)也能滿足常規(guī)分析的要求。具體實(shí)施例方式實(shí)施例l1、試劑與儀器鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液；100lig/ml(由三氧化二鐵99.99%配制)銅標(biāo)準(zhǔn)溶液；100ug/ml(由銅片99.999%配制)錳標(biāo)準(zhǔn)溶液；100iig/ml(由金屬錳99.999%配制)硝酸；1+4(100ml濃硝酸+25g優(yōu)級(jí)純酒石酸+去離子水配制成500ml)上海分析儀器總廠361型原子吸收分光光度計(jì)2、調(diào)節(jié)原子吸收分光光度計(jì)到工作狀態(tài)。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>3、分析方法；1、配制鐵、銅、錳標(biāo)準(zhǔn)溶液，濃度分別為O.l、0.25、0.5、1.0、1.5、2.0ng/ml,作工作曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線基本參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>2、稱取一批蓄電池用10±1(g)±0.0001(g)濃硫酸于100ml燒杯中，在電爐上小火加熱，蒸干，冷卻，加入1+4稀硝酸10ml加熱溶解，冷卻，移至100ml容量瓶中稀釋至刻度(測(cè)定銅、錳)。3、在上述溶液中，用移液管分取10ml于100ml容量瓶中，補(bǔ)加l+4硝酸9ml，用水稀釋至刻度(測(cè)定鐵)。4、空白取10mll+4硝酸于100ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，分別作鐵、銅、錳的空白測(cè)定。5、結(jié)果計(jì)算-樣品(濃H2S0》在分析天平上稱量為10.0924(g)樣品中銅的原子吸收測(cè)量值為0.121iig/ml樣品中錳的原子吸收測(cè)量值為0.036ug/ml樣品中鐵的原子吸收測(cè)量值為0.454ug/ml<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>實(shí)施例2、準(zhǔn)確度試驗(yàn)1.試劑配制與儀器工作狀態(tài)與實(shí)施例1相同。2.①用6只小燒杯，各稱取10(g)濃硫酸加熱，蒸干，加入1+4稀硝酸10ml加熱溶解，分別加入濃度為0.1、0.25、0.5、1.0、1.5、2.0Ug/ml的銅、錳標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋至100ml容量瓶刻度，進(jìn)行回收測(cè)定。②再用1只小燒杯，稱取10(g)濃硫酸加熱，蒸干，加入1+4硝酸10ml，加熱溶解，稀釋至100ml。用移液管各分取10ml，于6只100ml,容量瓶中，分別加入濃度為O.l、0.25、0.5、1.0、1.5、2.0卩g/ml的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，各補(bǔ)加l+4稀硝酸9ml，用水稀釋至刻度作鐵的回收測(cè)定。加標(biāo)后，對(duì)鐵、銅、錳在0.12.0ng/ml范圍內(nèi)作回收試驗(yàn)，鐵的回收率在99.4107.0%之間，銅的回收率在99.2104.8%之間，錳的回收率在101.0104.0%之間。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實(shí)施例3、精密度試驗(yàn)與結(jié)果比較1.試劑配制與儀器工作狀態(tài)與實(shí)施例l相同，步驟與實(shí)施例l相同。2.蓄電池生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)濃硫酸試樣用原子吸收法與分光光度法比較試驗(yàn)原子吸收法(％)分光光度法(％)FeCuMnFeCuMn14.5X10-37.2X10-53.7X10-64.5X10-36.9X1(T53.6X1(T624.6X10-37.8X1(T53.7X10-64.5X10-37.1X10—53.5X10"634.6X10-37.3X10-53.8X10-64.5X10-36.9X10-53.5X10"644.5X1(T37.4X10-53.6X10-64.5X10-36.8X10-53.4X1(T654.5X10-37.6X10-53.7X10-64.5X10-36.9X10-53.5X1(T664.5X10-37.7X10-53.7X10-64.5X10-36.9X10-53.4X10"6Avg4.5X10-37.5X10曙53.7X10"64,5X10-36.9X10-53.5X10-6R9X10-56X10-62X10-75X1(T53X10-62X10-7Sd3.2X10-52.4X10-76X1(T71.9XI(T51X10-77.5X10-7Rsd0.7023.1551.7090.4141.4212.161原子吸收法與分光光度法比較，結(jié)果基本吻合。權(quán)利要求1、一種火焰原子吸收法連續(xù)測(cè)定硫酸中鐵、銅和錳的方法，其特征在于包括如下步驟A、制作工作曲線調(diào)節(jié)火焰原子吸收分光光度計(jì)到工作狀態(tài)；分別配制不同濃度的鐵、銅和錳的標(biāo)準(zhǔn)溶液，采用火焰原子吸收法對(duì)鐵、銅和錳的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行檢測(cè)，分別制作鐵工作曲線、銅工作曲線和錳工作曲線；B、檢測(cè)銅和錳的含量精確稱取濃硫酸，加熱蒸干冷卻后，加入稀硝酸溶解，定容制得銅錳試樣溶液，采用火焰原子吸收法對(duì)銅錳試樣溶液中的銅和錳分別進(jìn)行檢測(cè)，并與制得的銅、錳工作曲線對(duì)比得出含量；C、檢測(cè)鐵含量分取銅錳試樣溶液，補(bǔ)加稀硝酸后，定容制得鐵試樣溶液，采用火焰原子吸收法對(duì)鐵進(jìn)行檢測(cè)，并與鐵工作曲線對(duì)比得出含量；D、空白對(duì)比分別取與銅錳試樣溶液和鐵試樣溶液中相同量的稀硝酸，定容至與所述的銅錳試樣溶液和鐵試樣溶液相同的體積，分別制得火焰原子吸收法測(cè)定過(guò)程中所需的空白溶液。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟B、C或D中所述的稀硝酸中含有酒石酸。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于步驟B、C或D中所述的稀硝酸中含有0.10.01g/mL的酒石酸。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于步驟B、C或D中所述的稀硝酸的體積濃度為1030%。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟A中所述的不同濃度分別為O.l、0.25、0.5、1.0、1.5禾口2.0jag/ml。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的銅錳試樣溶液的濃度為0.010.3ng/ml。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的鐵試樣溶液的濃度為0.1。全文摘要本發(fā)明公開了一種火焰原子吸收法連續(xù)測(cè)定硫酸中鐵、銅和錳的方法，該分析方法，采用一次稱樣，加熱分解，定溶后分取試樣，加酒石酸消除鉛的干擾，用原子吸收分光光度計(jì)，可連續(xù)測(cè)定硫酸中鐵、銅、錳的含量，該法方便，快速，準(zhǔn)確度高，藥品消耗少，環(huán)境污染小，適應(yīng)于蓄電池生產(chǎn)過(guò)程的快速分析。文檔編號(hào)G01N21/31GK101609040SQ200910181439公開日2009年12月23日申請(qǐng)日期2009年7月16日優(yōu)先權(quán)日2009年7月16日發(fā)明者華盧申請(qǐng)人:江蘇雙登集團(tuán)有限公司