1 范圍
本方法適用于金屬鋰中質量分數0.0005% ~2.0%鈉的測定。
2 原理
試料用水溶解。在硝 酸介質中,用空氣—乙炔氧化性火焰,于原子吸收光譜儀波長589.6nm(或330.2nm)處測量吸光度。
3 試劑
3.1 硝 酸,ρ1.42g/mL。
3.2 鈉標準貯存溶液,1mg/mL:
準確稱取2.5421g預先在450℃~500℃灼燒1.5h并在干燥器中冷卻至室溫的氯化鈉(基準試劑),倒入300mL聚乙烯燒杯中,加水溶解,移入1000mL容量瓶中,以水稀釋至刻度,混勻,貯存于塑料瓶中。此溶液1mL含1mg鈉。
3.3 鈉標準溶液,100μg /mL:
移取10.00mL1mg/mL鈉標準貯存溶液于100mL容量瓶中,以水稀釋至刻度,混勻,貯存于塑料瓶中。此溶液1mL含100μg鈉。
3.4 鈉標準溶液,10μg /mL:
移取10.00mL100μg/mL鈉標準溶液于100mL容量瓶中,以水稀釋至刻度,混勻,貯存于塑料瓶中。此溶液1mL含10μg鈉。現配現用。
3.5 鋰基體溶液,50mg/mL:
準確稱取66.6350g碳酸鋰[w(Li2CO3)≥99.999%],置于500mL塑料燒杯中,加入50mL水,小心緩慢加入150mL鹽酸,溶解,冷卻至室溫,移入250mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻,貯存于塑料瓶中。此溶液1mL含有50mg鋰。
3.5 對硝基酚指示劑乙醇溶液,1.0g /L。
4 儀器設備
4.1 原子吸收光譜儀(附鈉空心陰極燈)。
在儀器*條件下,凡能達到下列指標均可使用。
—特征濃度:在與測量溶液基體相一致的溶液中,鈉的特征濃度值為應不大于0.029μg/mL。
-精密度:用zui高濃度的標準溶液測量10次吸光度,其標準偏差應不超過平均吸光度的1.5%;用zui低濃度的標準溶液(不是“零”濃度標準溶液)測量10次吸光度,其標準偏差應不超過zui高濃度平均吸光度的0.5%。
—工作曲線的線性:將工作曲線按濃度等分成五段,zui高段的吸光度差值與zui低段的吸光度差值之比不大于0.7。
4.2 手套箱:相對濕度 < 5%。
5 試樣
5.1 試樣的保存
試樣保存于石蠟油中或密封的鋁箔袋中。
5.2 試樣的制備
在手套箱內將試樣用濾紙擦干,用剪刀削去表皮,切成小塊,放入稱量瓶中。
6 操作步驟
6.1 稱樣
于天平上用減量法稱取1g試樣,至0.0001g。
6.2 空白試驗
隨同試料做空白試驗。
6.3 試料處理
將試料逐塊投入盛有20mL水的250mL塑料杯中,反應完畢后滴加2滴1.0g/L對硝基酚指示劑,緩慢加入硝 酸至溶液黃色褪去,并過量5 mL,移入100 mL的石英容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻。
質量分數為0.0005%~0.050%時,按表1取四份等體積同一試料溶液,分別置于一組25mL石英容量瓶中,按表1依次加入10μg/mL鈉標準溶液,用水稀釋至刻度,混勻。
表1
鈉質量分數 w/% | 分取試液的體積 V/mL | 10μg/mL鈉標準溶液加入量 V/mL | 分析線波長 λ/nm |
0.0005%~0.0050% | 20.00 | 0,0.50,1.00,1.50 | 589.6 |
>0.0050%~0.020% | 15.00 | 0,2.00,4.00,6.00 | 589.6 |
>0.020%~0.050% | 10.00 | 0,2.50,5.00,7.50 | 589.6 |
質量分數為>0.050%~2.0%時,按表2分取試料溶液(6.4.1),置于100mL石英容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻。
6.4 測量
質量分數為0.0005%~0.050%時,用空氣—乙炔氧化性火焰,于原子吸收光譜儀波長589.6nm處,以水調零,按濃度遞增順序測量四份試液的吸光度。以鈉濃度為橫坐標,吸光度為縱坐標作圖。將所作出的直線向下延長至與橫坐標軸相交。該交點與坐標原點之間的距離為測量試液中鈉濃度。
質量分數為>0.050%~2.0%時,用空氣-乙炔氧化性火焰,于原子吸收光譜儀按表2所示波長,以水調零,與標準溶液系列同時測量鈉的吸光度,減去空白實驗溶液的吸光度。
表2
鈉質量分數 w/% | 分取試液的體積 V/mL | 分析線波長 λ/nm |
>0.050%~0.20% | 10.00 | 589.6 |
>0.20%~2.0% | 10.00 | 330.2 |
6.5 工作曲線的繪制
6.5.1 w(Na)= 0.050%~0.20%的工作曲線
移取0,2.50,5.00,10.00,20.00mL10μg/mL鈉標準溶液(10μg/mL),分別置于一組100mL容量瓶中,加入2.00mL50mg/mL鋰基體溶液,3mL硝 酸,以水稀釋至刻度,混勻。使用空氣-乙炔氧化性火焰,于原子吸收光譜儀波長按表2所示波長,以水調零,測量鈉的吸光度,減去系列標準溶液中“零”濃度的吸光度,以鈉量為橫坐標,對應的吸光度為縱坐標,繪制工作曲線。
6.5.2 w(Na)= 0.20%~2.0%的工作曲線
移取0,2.00, 5.00,10.00,20.00mL100μg/mL鈉標準溶液,分別置于一組100mL容量瓶中,加入2.00mL50mg/mL鋰基體溶液,3mL硝 酸,以水稀釋至刻度,混勻。使用空氣-乙炔氧化性火焰,于原子吸收光譜儀波長按表2所示波長,以水調零,測量鈉的吸光度,減去系列標準溶液中“零”濃度的吸光度,以鈉量為橫坐標,對應的吸光度為縱坐標,繪制工作曲線。
7 結果計算
鈉的質量分數為0.0005%~0.050%時,按下式計算鈉的含量,以質量分數表示:
鈉的質量分數為0.0050%~2.0%時,按下式計算鈉的含量,以質量分數表示:
式中:wNa——鈉的質量分數,%;
ρ——試液中測得的鈉質量濃度,μg/mL;
ρ0 ——空白溶液中測得的鈉濃度,μg/mL;
V ——試液總體積,mL;
V1 ——分取試液體積,mL;
V2——測量試液體積,mL;
m ——試料質量,g。
8 允許差
兩個測定值之間的差值應不大于表2所列允許差。
表2 %
鈉的質量分數 | 允許差 |
0.0005~0.001 | 0.0003 |
>0.001~0.005 | 0.0005 |
>0.005~0.020 | 0.002 |
>0.020~0.040 | 0.005 |
>0.040~0.10 | 0.010 |
>0.10~0.20 | 0.02 |
>0.20~0.40 | 0.04 |
>0.40~1.0 | 0.08 |
>1.0~2.0 | 0.15 |