用ICP-OES测定井矿盐、卤水和精制盐水中的微量碘

颜廷来

（山东阳煤恒通化工股份有限公司，山东 临沂 276100）

用ICP-OES测定井矿盐、卤水和精制盐水中的微量碘

颜廷来

（山东阳煤恒通化工股份有限公司，山东 临沂 276100）

建立了用ICP-OES测定井矿盐、卤水和精制盐水中碘含量的方法。从仪器配置、工作参数设置和碘测定谱线选择等方面展开探讨。

井矿盐；卤水；精制盐水；碘

近年来国内氯碱行业普遍采用离子膜法制碱，该工艺除了需对Ca2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+、Si2+、Ni+、Fe2+等有害杂质进行控制外，还严格控制总碘含量。碘在盐水中主要以碘离子和碘酸根形式存在，其含量高低严重影响烧碱产品的生产能力和质量水平。当碘含量超过1×10-6时，在膜的阴极层附近与钠结合形成Na3H2IO6不溶物，使电流效率降低、膜电压增加。即使碘含量小于1×10-6，也可将钡和钙沉积下来，随着时间迁移，导致电压升高，膜的使用寿命缩短，生产运营成本增加，所以氯碱行业严格控制碘含量。

目前，测定碘的方法主要有氧化还原滴定法［1］、分光光度法［2］、原子发射光谱法［3］。氧化还原滴定法适于快速分析，但准确度较差。分光光度法虽对仪器要求不高、准确度也较高，但操作步骤繁琐、反应条件苛刻、耗时且不易掌握，因而应用较少。采用ICP-OES法，虽然仪器投资巨大，但灵活简便、适用性强、无需复杂的预处理操作，还可以同时测定盐中其他金属离子的含量，能够充分发挥现有光谱仪器的优势。然而，以普通ICP-OES进行直接分析时，由于盐水中饱和NaCl的影响，碘的检出限将升高为0.3 mg/L，无法有效指导生产。山东阳煤恒通化工股份有限公司对该方法进行改进，采用专配的高盐中心管，先将样品稀释以减轻基体影响，然后通过蠕动泵进样并以标准加入法进行定量分析。改进后的方法不仅检测限降至8～15 μg/L，而且操作简单快速，准确性和重现性俱佳。

1　实验部分

1.1仪器配置及工作条件

（1）德国分析仪器公司Spectro Blue SOP型，配交叉雾化器、双层雾室、高盐专用中心管3.0 mm。

（2）仪器工作条件及参数设置（见表1）

表1　仪器工作条件及参数设置

1.2试剂和溶液

（1）碘标准储备液（100 mg/L）：准确称取0.1686g碘酸钾（优级纯），用高纯水溶解并定容至1 000 mL聚丙烯容量瓶，低温避光保存。

（2）碘标准工作液（10 mg/L）：将碘标准储备溶液用高纯水直接稀释10倍，现用现配。

（3）高纯水，电阻率＞18 MΩ。

1.3试验方法

1.3.1样品处理

称取约25 g精制盐水或卤水（井矿盐为12.5 g），准确至0.000 1 g，转移至250 mL洁净的聚丙烯容量瓶中，用高纯水稀释至刻度，充分混匀。

1.3.2样品测定

为减轻基体干扰，采用标准加入法测定样品。取4只用稀硝酸洗净的50 mL聚丙烯容量瓶，按表2所示加入一定量的试液和试剂，摇匀。

在选定的工作条件下点燃等离子体，待仪器稳定后按加标浓度由低到高的顺序依次进样分析，测出178.276 nm处碘的发射强度，每样平行测定三次求平均值。

手动进行波长校正和背景校正然后由计算机绘制回归曲线，再次测定空白样，即可得出样品中的碘含量，以mg/L表示。

表2　标准加入法试液和试剂的加入量

2　结果与分析

2.1仪器工作条件的选择

按照条件选择试验方法，测定碘加标浓度为0.500 mg/L的溶液在不同等离子体功率、冷却气体流量、辅助气体流量、雾化气流量时的发射光谱强度，对这些数据进行综合分析，确保分析强度，得到最好的信噪比，并较好地保护炬管。

2.1.1等离子体功率

等离子体功率正常工作范围：1 200～1 700 W，由于碘的发射谱线强度较弱且在紫外区，需要消耗较大的功率，因此将等离子体功率适当提高至1 500 W。

2.1.2冷却气流量

冷却气正常工作范围：12～20 L/min，为减少NaCl在炬管口的附着沉积，使其及时被抽风抽走，将冷却气流量适当增加到16.00 L/min。

2.1.3辅助气流量

辅助气的正常工作范围：0.6～3 L/min，为减少气溶胶携带的盐分在中心管口堆积，将辅助气流量适当调高至1.8 L/min。

图1　回归曲线（λ=178.276 nm）

2.1.4雾化气流量

雾化气的正常工作范围：0.4～1.5 L/min，为提高雾化效率，防止堵塞，将雾化气流量适当提高至0.75 L/min。

2.2干扰因素影响

2.2.1物理干扰

为减轻高浓度氯化钠对微量碘测定造成的基体干扰，本方法先将样品稀释，然后通过蠕动泵进样并以标准加入法进行定量分析。

2.2.2光谱干扰

光谱干扰包括谱线重叠干扰和背景干扰。碘有142.549 nm、161.760 nm、178.276 nm、179.909 nm、183.038 nm等多条谱线，通过选择无干扰的最灵敏线作为分析线，以消除重叠干扰。对0.500 mg/L碘标准工作液进行全谱扫描，观察各谱线的发射强度、灵敏度和干扰情况，若选择178.276 nm作为分析线，此波长附近只有S的原子谱线178.226 nm，Si的原子谱线178.250 nm和P的原子谱线178.287 nm接近，但不产生干扰，测定时还可用Spectro Blue分析仪自带的波长校正对波长进行微调。对于背景干扰，采用Spectro Blue分析仪自带的背景校正技术予以扣除。

2.3线性范围、检出限和精密度

按标准加入法操作，测定加标溶液的发射强度，仪器工作系统直接对数据进行一次线性回归处理，以碘的加标浓度为横坐标，发射强度为纵坐标，回归曲线如图1所示。线性方程：I=8.528c+0.518，相关系数r=0.999 95，在0.02～1.20 mg/L的范围内线性良好，检出限0.013 3 mg/L，标准偏差0.061 2 mg/L。

2.4实际样品分析

用上述建立的方法测定工业盐中碘含量，结果见表3。

表3　样品中碘含量

3　结论

建立了ICP-OES测定井矿盐、卤水和精制盐水中痕量碘的测定方法，根据实验情况判定，在上述条件下仪器的灵敏度、稳定性和测量线性都能达到需求。结果表明：该方法较氧化还原滴定法和分光光度法灵活简便、适用性强、结果准确，为离子膜法烧碱日常的生产工艺控制提供了强有力的保障。

进一步的实验表明：选择合适的条件，使碘与Ca2+、Mg2+、Fe3+等金属离子同时测定而互不干扰，可以进一步地提高分析速度，降低耗材成本，更加充分地发挥仪器的优势。

［1］王建宏，宋昕.二次盐水中碘离子测定方法的探讨.中国氯碱，2014，06：26-28.

［2］陈玉锋，冉广芬，马海州，等.吸光光度法测定卤水、油田水中微量碘的研究.盐湖研究，2006，02：42-45.

［3］张友平，水生宏，罗红.采用ICP-OES测定二次盐水中的碘.氯碱工业，2009，10：37-39.

徐矿集团150万t/a甲醇项目二期 近日陕西开工建设

近日，徐矿集团150万t甲醇项目二期——陕西长青能源化工有限公司90万t/a甲醇工程在陕西省凤翔长青工业园开工建设。

二期90万t/a甲醇项目主要工艺采用粉煤加压气化技术，原料及燃料煤全部由麟北煤田郭家河矿井供应。

据悉，二期项目建成投产后，甲醇全部产能将达到150万t，每年可就地转换煤炭330多万t。

2011年3月，徐矿集团在宝鸡市投资38亿元的一期60万t甲醇项目动工建设，2013年5月投产。到2015年底，已累计生产精甲醇179万t，实现营业收入32.5亿元。

2005年，徐矿集团与陕西省宝鸡市一起完成了宝鸡煤化学工业区规划，填补了宝鸡市煤化工产业发展空白。

2006年，徐矿集团参股中科合成油技术有限公司，论证50万t煤基合成油项目，启动实施了150万t/a甲醇一期项目。

Determination of trace iodine in well and rock salt、brine and refined brine by ICP-OES

YAN Ting-lai
（Shandong Yanmeihengtong Chemicals Co.，Ltd.，Linyi Shandong 276100，China）

Established the analysis method of trace iodine in well and rock salt、brine and refined brin e by ICP-OES.Extended the discussion in terms of instrument configuration，parameter-setting and selection of spectral line for iodine determination.

well and rock salt；brine；refined brine；iodine

TQ075+.3

B

1009-1785（2016）09-0038-03

2016-08-11