在线化学蒸气发生-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定废催化剂中的微量铑.pdf

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1、第38卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究简报第3期2010年3月ChineseJourn~ofAnMyticalChemistry42l424DOI：10．3724／SP．J．1096．2010．00421在线化学蒸气发生一电感耦合等离子体原子发射光谱法测定废催化剂中的微量铑段旭川(天津师范大学化学与生命学院，天津市细胞遗传与分子调控重点实验室，天津300387)摘要使用电感耦合等离子原子发射光谱(ICP—AES)研究了贵金属铑和NaBH在酸性水溶液中的化学蒸气发生反应的条件，并测定了有机合成

2、催化剂中的铑。研究结果表明：在NaBH和样品溶液流速为2mL／min、废液排放流速为6mL／min的条件下的最佳蒸气发生条件为：载气流速0．4L／min、HNO浓度为1．0mol／L、NaBH浓度为1．2％(m／V)。研究中获得的铑化学蒸气进样效率是常规的气动雾化进样效率的2．7倍；检出限是6．9g／L，略优于气动雾化法；线性范围20～1500L；线性相关系数是0．9986；RSD是1．6％。样品分析加标回收率分别是94％和97％。用本法测得的样品值与原子吸收法的测得值吻合很好。关键词化学蒸气发生；

3、电感耦合等离子体原子发射光谱；铑1引言铑是一种贵金属，常被应用在汽车尾气转化和有机合成催化剂⋯。由于其价格昂贵，在含铑的二次资源中回收铑显得极其重要。因此对二次资源中铑的测定就必不可少。对铑的测定方法主要有分光光度法、原子吸收法和电感耦合等离子原子发射光谱法(ICP．AES)等。对ICP—AES而言，铑的测定灵敏度和检出限仍不令人满意，当样品含量低时仍不能准确测定。化学蒸气发生进样法已经被广泛应用于原子光谱中。由于其进样效率高，可获得高的灵敏度和低的检出限。目前已报道的通过化学蒸气发生来进行分析样品

4、的方法有气态氢化物发生法J、二氧化碳气体发生法、碘蒸气发生法’、氧化物和卤化物挥发法J、有机物与金属生成易挥发的螯合物法及羰基镍挥发法¨等。这些方法中报道最多，最成熟的方法是氢化物发生法。然而，传统的氢化物发生所涉及的元素只有As，Bi，Sb，Ge，sn，Se，Te，Pb和Hg(被还原为单质蒸气)。关于过渡金属镉_1和铜在一定条件下与NaBH反应形成挥发性气体已有报道，并用于真实样品测定。自此，有关过渡金属和贵金属与NaBH(KBH)反应生成挥发物的研究的报道陆续发表_l。然而，应用蒸气发生法测定铑

5、还未见报道。本实验研究了贵金属铑和NaBH在水溶液中形成化学挥发物的方法和条件，并用于废催化剂中铑的测定。2实验部分2．1仪器与试剂Optima4300DV型顺序扫描电感耦合等离子体原子发射光谱仪(Perkin—Elmer公司)。铑测定波长233．47nm，其它仪器工作条件见表1。铑标准储备液(1000mg／L)购自国家标准物质储备中心。实验中所用的标准工作溶液，均采用标准储备溶液逐级稀释配制而成。NaBH(98％，Sigma公司)，使用时溶液配制在0．05mol／LNaOH溶液中，现用现配；HNO

6、，HC1，NaOH(优级纯，天津光复精细化工研究所)。载液和溶液配制均用二次去离子水(18MQcm)。2．2样品处理J二氧化硅基质的催化剂样品，经粉碎、过0．075mm孔径筛，并于105oC烘干。称取2g此样品于聚2009-09-25收稿；2009．10-25接受E—mail：xuchuandusn@hotmail．tom_分析化学第38卷四氟乙烯压力罐中，加20mLHC1，6mLHO，立即盖上罐内盖，旋紧外盖，溶样放人烘箱中于150oC加热溶解18h，取出压力罐，冷却至室温后，将溶液洗仔细洗人10

7、0mL烧杯中，于电炉盘上低温加热蒸至近2mL，然后准确加入6mLHNO，，溶液滤入100mL容量瓶中，用水定容并混匀。2．3蒸气发生进样装置双轨的ICP—AES本身自带的外置蠕动泵，同时抽取NaBH溶液和含Rh的酸性样品溶液，两个溶液在内径1．2mm的T型玻璃管中混合反应后，混合液被泵到气液分离器中，反应产生的气态挥发物被来自ICP．AES上的载气(氩气)经多孑L玻璃烧结板鼓泡分离后载入到ICP等离子焰中被电离测定。气液分离器中的废液被紧贴着多孔玻璃烧结料平板但有很小的缝隙的内径为3nlm与蠕动泵连

8、接的玻璃管连图1化学蒸气发生装置结构图续抽走。图1给出蒸气发生的结构流程和气液分离Fig．1Sehematicdiagramofthechemicalv印orgenera．器构造。由于贵金属元素的氢化物的溶解度较高，tionsystem不容易从溶液中分离出来，所以本装置从多孔烧结玻璃料塞板下以鼓泡方式送人载气，保证气液分离比较充分。蒸气发生详细条件见表1。表1ICP．AES仪器及蒸汽发生操作条件Table1Operatingconditionsofinductivel