一種測定丙烯中砷含量的方法
2023-06-27 23:31:26
一種測定丙烯中砷含量的方法
【專利摘要】本發明涉及一種測定丙烯中砷元素的方法，將丙烯通入混酸溶液中進行吸收，將各種濃度的砷標準溶液依次噴入原子螢光光譜儀分別測試其螢光強度，並根據溶液中濃度與螢光強度的關係繪製標準工作曲線，將待測試樣依次噴入所述光譜儀分別測試其螢光強度，並根據繪製的標準工作曲線算出待測試樣中的砷元素含量；該方法儀器操作簡便，避免使用乙炔氣等可燃氣體，方法重複性好，結果更加準確。
【專利說明】一種測定丙烯中砷含量的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於一種石油產品中元素的測定方法，更具體地說，涉及一種測定丙烯中砷元素的方法。
【背景技術】
[0002]丙烯是生產聚丙烯的主要原料，丙烯中常含有硫、磷、氮、砷等雜質，這些雜質在聚合反應過程中能夠引起催化劑中毒。有文獻報導，當丙烯中的砷含量達到60ppb時，催化劑的活性要降低30% ;當丙烯中的砷含量達到120ppb時，催化劑的活性要降低70%以上。因此，準確測定丙烯原料和產品中的砷含量是非常重要的。
[0003]目前測定丙烯中砷元素的方法是將丙烯通入混酸溶液中，丙烯中的砷元素經混酸溶液吸收後，採用原子吸收光譜(AAS)石墨爐、電感耦合等離子體發射光譜(ICP/AES)或庫倫法進行測定。上述方法的共同特點是數據重複性不好，精密度較差。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種測定丙烯中砷含量的方法，採用原子螢光光譜法測定丙烯中的砷元素含量。原子螢光光譜法是以原子在輻射能激發下發射的螢光強度進行定量分析的發射光譜分析法，它與原子吸收光譜法相近。原子螢光光譜分析法具有很高的靈敏度，較寬的線性範圍，尤其對於砷、汞、銻等具有一定揮發性元素來講是一種非常好的檢測手段。
[0005]本發明提供的測定丙烯中砷元素的方法包括下列步驟:
[0006](I)標準溶液的配製:將無機砷溶液依次稀釋，分別加入配製好的硫脲和抗壞血栓混合溶液，加入量為40毫升/100毫升容量瓶，配製成濃度為0?10 g/L的3?6個砷標準溶液；
[0007](2)丙烯樣品前處理:將丙烯氣體通入混合酸溶液中，丙烯中的砷元素將進入到混合酸溶液中，在酸液中加入硫脲和抗壞血栓溶液，其作用是將五價砷轉換為三價砷，溶液定容待測；
[0008](3)標準溶液的測試:將步驟(I)中各種濃度的砷標準溶液依次噴入原子螢光光譜儀分別測試其螢光強度，並根據溶液中濃度與螢光強度的關係繪製標準工作曲線；
[0009](4)待測試樣的測試:將待測試樣依次噴入原子螢光光譜中測試其螢光強度，並根據步驟(3)中繪製的標準工作曲線得出待測試樣中的砷元素含量。
[0010]本發明所述無機砷溶液為五氧化二砷的酸溶液。
[0011]本發明所述混酸溶液為含有5%?50%的過氧化氫、鹽酸和硝酸溶液；過氧化氫、鹽酸、硝酸和水的體積比為5:10:10:75 ；
[0012]本發明所述硫脲、抗壞血栓溶液的配製方法為稱取25g硫脲和25g抗壞血酸溶解於500mL去離子水中，混勻。它是將砷從As (V)還原為As (III)的還原劑，同時也是抗幹擾的掩蔽劑。[0013]本發明是採用原子螢光光譜儀對丙烯中的砷含量進行測定。
[0014]原子螢光光譜儀器操作參數設定範圍如下:
[0015]光電倍增管負高壓:300V，
[0016]原子化器高度:8mm,
[0017]總燈電流:50mA，
[0018]分電流:25mA，
[0019]載氣流量::300mL/min,
[0020]屏蔽氣流量:800mL/min,
[0021]測量方式:螢光強度或濃度直讀，
[0022]讀數時間:12s，
[0023]讀數延遲時間:2s，
[0024]載氣、屏蔽氣均為氬氣。
[0025]與現有技術相比，本發明的方法優點如下:
[0026](I)由於原子螢光光譜儀儀器靈敏度較高，因此丙烯在較短時間內經混酸溶液吸附即可達到檢測要求，大大縮短了樣品預處理時間；
[0027](2)本方法採用原子螢光光`譜測定砷元素，分析速度快，結果重複性好；
[0028](3)儀器在使用過程中不使用乙炔等易燃氣體，操作更加安全簡便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1標準工作曲線【具體實施方式】
[0030]本發明實施例所用原子螢光儀器型號為AFS-3100雙道原子螢光光度計，由北京海光儀器公司製造。原子螢光儀器操作參數設定值如下:
[0031]光電倍增管負高壓:300V，
[0032]原子化器高度:8mm，
[0033]總燈電流:50mA，
[0034]分電流:25mA，
[0035]載氣流量::300mL/min,
[0036]屏蔽氣流量:800mL/min,
[0037]測量方式:螢光強度或濃度直讀，
[0038]讀數時間:12s，
[0039]讀數延遲時間:2s，
[0040]載氣、屏蔽氣均為氬氣。
[0041]將裝有丙烯的鋼瓶與氣體質量流量計的入口連接，將氣體質量流量計的出口端通過氣體導管通入到20mL混酸溶液中，混酸溶液的濃度為過氧化氫:鹽酸:硝酸:水的體積比為 5:10:10:75。
[0042]打開丙烯鋼瓶的氣閥並開始記錄丙烯流量，經過大約3h後關閉丙烯，記錄丙烯總吸收量。[0043]配製硼氫化鉀(KBH4)溶液(20g/L):稱取硼氫化鉀5.0g,溶於5g/L氫氧化鈉溶液250mL中。
[0044]配製硫脲(50g/L)和抗壞血酸(50g/L)溶液:稱取25g硫脲和25g抗壞血酸溶解於500mL去離子水中，混勻。
[0045]配製5%鹽酸載流溶液:將50mL濃鹽酸溶於IL去離子水中。
[0046]配製硫酸溶液(70% ):70mL濃硫酸緩慢倒入到30mL去離子水中。
[0047]將As單元素標準溶液(國家標準物質研究中心)100 u g/mL逐級稀釋成濃度為
1.0u g/mL的標準使用溶液。
[0048]取IOOmL容量瓶6個，依次準確加入1.0 y g/mL砷標準使用液0.0OmL,0.1OmL,
0.20mL、0.40mL、0.80mL、l.0OmL (各相當於砷濃度 0.0Ou g/LU.0Oy g/L、2.00 u g/L,4.00iig/L、8.00iig/L、10.00iig/L)，各加入 IOmL 鹽酸，40mL 硫脲(50g/L)和抗壞血酸(50g/L)混合溶液，補加水至刻度，搖勻備測。
[0049]向吸收過丙酸的混酸溶液中加入40mL硫脲(50g/L)和抗壞血酸(50g/L)混合溶液，補加水至刻度，搖勻備測。
[0050]依次噴入濃度為0.00 ii g/L、l.00 u g/L、2.00 u g/L、4.00 u g/L、8.00 u g/L、
10.0OP g/L砷標準溶液，並繪製標準工作曲線，如附圖所示。根據其溶液中濃度與螢光強度的關系所繪製的標準工作曲線，擬合得到線性關係式為y=0.0Olx (式中y為待測試樣中砷元素濃度，X為待測試樣中砷元素的螢光強度)。
[0051]下面將考察本發明方法的檢出限、幹擾、回收率和重複性。
[0052]1、方法檢出限
[0053]用所建標準工作曲線連續測定10次空白溶液，計算三倍的標準偏差作為該方法的檢出限，砷193.7nm檢出限為0.226 y g/L。試驗數據見表I。
[0054]表I檢出限
[0055]
【權利要求】
1.一種測定丙烯中砷含量的方法，其特徵在於:該方法包括下列步驟: (1)標準溶液的配製:將無機砷溶液依次稀釋，分別加入配製好的硫脲和抗壞血栓混合溶液，加入量為40毫升/100毫升容量瓶，配製成濃度為0~10 ii g/L的3~6個砷標準溶液； (2)丙烯樣品前處理:將丙烯氣體通入混合酸溶液中，丙烯中的砷元素將進入到混合酸溶液中，在酸液中加入硫脲和抗壞血栓溶液，其作用是將五價砷轉換為三價砷，溶液定容待測； (3)標準溶液的測試:將步驟(1)中各種濃度的砷標準溶液依次噴入原子螢光光譜儀分別測試其螢光強度，並根據溶液中濃度與螢光強度的關係繪製標準工作曲線； (4)待測試樣的測試:將待測試樣依次噴入原子螢光光譜中測試其螢光強度，並根據步驟(3)中繪製的標準工作曲線得出待測試樣中的砷元素含量。
2.按照權利要求1的方法，其特徵在於:所述無機砷溶液為五氧化二砷的酸溶液。
3.按照權利要求1的測定丙烯中砷含量的方法，其特徵在於:本發明所述混酸溶液為含有5%~50%的過氧化氫、鹽酸和硝酸溶液；過氧化氫、鹽酸、硝酸和水的體積比為5:10:10:75。
4.按照權利要求1的測定丙烯中砷含量的方法，其特徵在於:所述硫脲、抗壞血栓溶液的配製方法為稱取25g硫脲和25g抗壞血酸溶解於500mL去離子水中，混勻。
5.按照權利要求1的測定丙烯中砷含量的方法，其特徵在於:原子螢光光譜儀操作參數設定範圍如下: 光電倍增管負高壓:300V， 原子化器高度:8mm， 總燈電流:50mA, 分電流:25mA, 載氣流量::300mL/min, 屏蔽氣流量:800mL/min, 測量方式:螢光強度或濃度直讀， 讀數時間:12s， 讀數延遲時間:2s， 載氣、屏蔽氣均為氬氣。
【文檔編號】G01N21/64GK103808698SQ201210455256
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月14日 優先權日:2012年11月14日
【發明者】何京, 王飛, 肖佔敏, 梁迎春, 姚遠, 王延飛, 餘穎龍, 汪豔, 孫莉, 喻昊, 王春燕 申請人:中國石油天然氣股份有限公司