电感耦合等离子测定废钯中钯金含量(二)
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电感耦合等离子测定废钯中钯金含量(二)

时间:2020-1-3 作者:银浆钯碳回收

二、结果与讨论

1、溶样方法的选择

比较了废钯炭催化剂样品经烘干处理后消解和不经烘干处理直接消解对钯测定结果的影响。结果表明,样品经烘干处理后消解的方法所得结果精密度明显高于样品不经烘干处理直接消解法。这与取样带来的误差有关。钯炭催化剂本身含有大量水分,且在使用过程中,其活性部位容易吸附有机物和原料杂质,导致活性部位被掩盖而失效;而有机物的积聚程度会因为分布形状不同有一定的差异,所以给直接取样带来困难。废钯炭催化剂经预先烘干处理,可除去挥发性物质,样品混匀后,能有效地减小取样误差。

2、废钯炭催化剂样品消解条件

2.1、消解时间:消解时问是影响钯溶出率的一个重要参数,比较了在不同消解时间下废钯炭催化剂中钯的溶出率。选择2,4,6,8小时作为样品的消解时间,按照实验方法进行样品处理和钯的测定。测定结果见图1。消解时间在6小时以下时钯不能彻底溶出,所得溶液浑浊,结果偏低;消解时间为6-8小时时钯能够彻底溶出,所得溶液透明澄清,没有残渣,因此选择6小时作为样品的消解时间。

电感耦合等离子测定废钯中钯金含量(二)

2.2、消解温度:比较了在不同温度下废钯炭催化剂中钯的溶出率。选择120,140,160,180,200度作为样品的消解温度,消解时间都是6小时,按照实验方法处理样品和进行钯的测定,结果见图2。消解温度在18O度以下时钯不能彻底溶出,且所得溶液浑浊,结果偏低;而消解温度在180-200度时钯能够彻底溶出,所得溶液透明澄清,没有残渣,因此选择180度作为样品的最优消解温度。

电感耦合等离子测定废钯中钯金含量(二)

3、钯分析线选择

ICP光源的激发能力很强,引入ICP中的每一种物质几乎都会被激发出相当丰富的谱线。废钯炭催化剂中除了含有钯元素外还有其他金属元素,激发过程中会产生大量谱线,有可能对钯的检测产生干扰,因此选择合适的测钯的谱线对钯的准确测定具有重要意义。将上述处理所得的实际样品溶液进行发射光谱扫描,考察废钯炭催化剂中其他金属离子对测定的干扰情况。光谱扫描的结果如图3所示。波长为340.458纳米的光谱线是测定钯的最灵敏线,在该波长处无其他谱线对钯的测定产生干扰,因此选择340.458纳米波长的谱线作为钯测定的分析线。

电感耦合等离子测定废钯中钯金含量(二)

4、共存元素的影响

活性炭中含有Si、A1、Fe、Mg、Ca等杂质元素,因此废钯炭催化剂中也含有这些杂质元素。其中,硅在处理样品时已分离除去,对测定没有干扰。为了考察废钯炭催化剂中其他主要杂质Al、Fe、Mg、Ca的干扰,在一组5O毫升容量瓶中,各加0.5毫升100毫克/升钯标准溶液,分别加入不同含量杂质元素,然后对溶液中钯进行测定。结果表明,当A1、Fe、Mg、Ca的含量达到钯的100倍时对钯的测定无明显影响。经发射光谱分析,烘干后的废钯催化剂中Al、Fe、Mg、Ca的含量均小于0.1,而其中钯的最低含量为1,故对钯的测定无干扰。

5、校准曲线的线性

用4%(体积分数)的盐酸将钯的标准溶液(1000毫克/升)逐级稀释,配制成浓度为0,0.1,5,50,100,200毫克/升钯标准工作溶液,按仪器操作条件,用电感耦合等离子体发射光谱仪,在波长340.458纳米处测定发射光谱强度,并以浓度为横坐标、发射光谱强度为纵坐标绘制校准曲线。结果表明,钯浓度在0-25O毫克/升范围内与强度呈良好的线性关系,线性相关系数(r)为0.9995。

6、回收试验

选取6个钯含量不同的样品,进行加标回收试验,试验结果见表3。由表3可知,测得钯的回收率在99.6%-100.5%之间,平均回收率为100.0%

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三、样品分析

采用本法与原子吸收光谱法对同一个废钯炭催化剂样品中钯进行6次独立测定。采用原子吸收光谱法测定时待测液需要添加镧,使待测液中镧的质量浓度为1毫克/毫升。两种方法的分析结果见表4。由表4可知:两种方法测得的钯含量基本吻合,但前者精密度明显高于后者,是目前较为理想的一种测定废钯炭催化剂中钯的方法。

电感耦合等离子测定废钯中钯金含量(二)

采用王水在聚四氟压力消解罐中消解已烘干的废钯炭催化剂样品,使钯转变成溶液状态后,在4%(体积分数)盐酸介质中用电感耦合等离子体发射光谱法测定钯,方法简便、快捷、准确度高,适合废钯炭催化剂样品中钯的测定。