1 范围
本方法适用于金属锂中质量分数0.0005% ~2.0%钠的测定。
2 原理
试料用水溶解。在硝 酸介质中,用空气—乙炔氧化性火焰,于原子吸收光谱仪波长589.6nm(或330.2nm)处测量吸光度。
3 试剂
3.1 硝 酸,ρ1.42g/mL。
3.2 钠标准贮存溶液,1mg/mL:
准确称取2.5421g预先在450℃~500℃灼烧1.5h并在干燥器中冷却至室温的氯化钠(基准试剂),倒入300mL聚乙烯烧杯中,加水溶解,移入1000mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀,贮存于塑料瓶中。此溶液1mL含1mg钠。
3.3 钠标准溶液,100μg /mL:
移取10.00mL1mg/mL钠标准贮存溶液于100mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀,贮存于塑料瓶中。此溶液1mL含100μg钠。
3.4 钠标准溶液,10μg /mL:
移取10.00mL100μg/mL钠标准溶液于100mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀,贮存于塑料瓶中。此溶液1mL含10μg钠。现配现用。
3.5 锂基体溶液,50mg/mL:
准确称取66.6350g碳酸锂[w(Li2CO3)≥99.999%],置于500mL塑料烧杯中,加入50mL水,小心缓慢加入150mL盐酸,溶解,冷却至室温,移入250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀,贮存于塑料瓶中。此溶液1mL含有50mg锂。
3.5 对硝基酚指示剂乙醇溶液,1.0g /L。
4 仪器设备
4.1 原子吸收光谱仪(附钠空心阴极灯)。
在仪器*条件下,凡能达到下列指标均可使用。
—特征浓度:在与测量溶液基体相一致的溶液中,钠的特征浓度值为应不大于0.029μg/mL。
-精密度:用zui高浓度的标准溶液测量10次吸光度,其标准偏差应不超过平均吸光度的1.5%;用zui低浓度的标准溶液(不是“零”浓度标准溶液)测量10次吸光度,其标准偏差应不超过zui高浓度平均吸光度的0.5%。
—工作曲线的线性:将工作曲线按浓度等分成五段,zui高段的吸光度差值与zui低段的吸光度差值之比不大于0.7。
4.2 手套箱:相对湿度 < 5%。
5 试样
5.1 试样的保存
试样保存于石蜡油中或密封的铝箔袋中。
5.2 试样的制备
在手套箱内将试样用滤纸擦干,用剪刀削去表皮,切成小块,放入称量瓶中。
6 操作步骤
6.1 称样
于天平上用减量法称取1g试样,至0.0001g。
6.2 空白试验
随同试料做空白试验。
6.3 试料处理
将试料逐块投入盛有20mL水的250mL塑料杯中,反应完毕后滴加2滴1.0g/L对硝基酚指示剂,缓慢加入硝 酸至溶液黄色褪去,并过量5 mL,移入100 mL的石英容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。
质量分数为0.0005%~0.050%时,按表1取四份等体积同一试料溶液,分别置于一组25mL石英容量瓶中,按表1依次加入10μg/mL钠标准溶液,用水稀释至刻度,混匀。
表1
钠质量分数 w/% | 分取试液的体积 V/mL | 10μg/mL钠标准溶液加入量 V/mL | 分析线波长 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 |
质量分数为>0.050%~2.0%时,按表2分取试料溶液(6.4.1),置于100mL石英容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。
6.4 测量
质量分数为0.0005%~0.050%时,用空气—乙炔氧化性火焰,于原子吸收光谱仪波长589.6nm处,以水调零,按浓度递增顺序测量四份试液的吸光度。以钠浓度为横坐标,吸光度为纵坐标作图。将所作出的直线向下延长至与横坐标轴相交。该交点与坐标原点之间的距离为测量试液中钠浓度。
质量分数为>0.050%~2.0%时,用空气-乙炔氧化性火焰,于原子吸收光谱仪按表2所示波长,以水调零,与标准溶液系列同时测量钠的吸光度,减去空白实验溶液的吸光度。
表2
钠质量分数 w/% | 分取试液的体积 V/mL | 分析线波长 λ/nm |
>0.050%~0.20% | 10.00 | 589.6 |
>0.20%~2.0% | 10.00 | 330.2 |
6.5 工作曲线的绘制
6.5.1 w(Na)= 0.050%~0.20%的工作曲线
移取0,2.50,5.00,10.00,20.00mL10μg/mL钠标准溶液(10μg/mL),分别置于一组100mL容量瓶中,加入2.00mL50mg/mL锂基体溶液,3mL硝 酸,以水稀释至刻度,混匀。使用空气-乙炔氧化性火焰,于原子吸收光谱仪波长按表2所示波长,以水调零,测量钠的吸光度,减去系列标准溶液中“零”浓度的吸光度,以钠量为横坐标,对应的吸光度为纵坐标,绘制工作曲线。
6.5.2 w(Na)= 0.20%~2.0%的工作曲线
移取0,2.00, 5.00,10.00,20.00mL100μg/mL钠标准溶液,分别置于一组100mL容量瓶中,加入2.00mL50mg/mL锂基体溶液,3mL硝 酸,以水稀释至刻度,混匀。使用空气-乙炔氧化性火焰,于原子吸收光谱仪波长按表2所示波长,以水调零,测量钠的吸光度,减去系列标准溶液中“零”浓度的吸光度,以钠量为横坐标,对应的吸光度为纵坐标,绘制工作曲线。
7 结果计算
钠的质量分数为0.0005%~0.050%时,按下式计算钠的含量,以质量分数表示:
钠的质量分数为0.0050%~2.0%时,按下式计算钠的含量,以质量分数表示:
式中:wNa——钠的质量分数,%;
ρ——试液中测得的钠质量浓度,μg/mL;
ρ0 ——空白溶液中测得的钠浓度,μg/mL;
V ——试液总体积,mL;
V1 ——分取试液体积,mL;
V2——测量试液体积,mL;
m ——试料质量,g。
8 允许差
两个测定值之间的差值应不大于表2所列允许差。
表2 %
钠的质量分数 | 允许差 |
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 |