离子色谱法测定碳酸锂中Cl-和SO2- 4的应用研究

吴豫强,张莹莹

(中铝郑州有色金属研究院有限公司,河南 郑州 450041)

目前,各类锂盐的消耗以每年10%的速度递增,其中碳酸锂的用途最为广泛,用量也最大。不仅是陶瓷、冶金、能源、医药等行业大量使用的一种原料,也是合成其他锂盐的基础材料。

1 试验部分

1.1 仪 器

美国DIONEX ICS-2500型离子色谱仪:配有LC30柱温箱、EG50淋洗液发生器、ED50电化学检测器、GP50四元梯度泵、ASRS300 4-mm 阴离子抑制器、IonPac AS15 阴离子分析柱、IonPacAG15阴离子保护柱、Chromeleon 6.60色谱工作站;On GuardH型固相萃取柱(Dionex公司生产)。

1.2 试 剂

试验用水均为超纯水:电阻率≥18 MΩ·cm (25 ℃)

Cl-和SO2-4离子标准贮存溶液(1000 μg/mL):国家标准物质研究中心购买或用基准、光谱纯物质配制。

1.3 标准溶液配制

用可调试微量移液枪分别移取Cl-和SO42-离子标准贮存溶液(1000 μg/mL)25 μL、50 μL、250 μL到50 mL容量瓶中,用超纯水定容、摇匀, 配制成0.5 μg/mL、1.0 μg/mL、5.0 μg/mL标准阴离子混合溶液。

1.4 活化On Guard H柱

将预处理On Guard H柱装在已吸取10 mL超纯水的一次性针管前端,保持针管竖直状态,约1滴/每秒的流速缓慢推送超纯水,使其均速浸润填充约1.5 cm长的On Guard H柱树脂后,取下On Guard H柱水平静置25 min后即为活化完全,待用。

1.5 样品制备

2 结果与讨论

2.1 溶样酸及用量的选择

2.2 基体干扰的消除

图1 On Guard H柱处理后待测液中锂离子与空白比较的光谱图,1为空白2为待测液(Li波长为610.36 nm)

图2 On Guard H柱处理前待测液中锂离子与空白比较的光谱图,1为空白2为待测液(Li波长为610.36 nm)

图3 On Guard H型固相萃取柱处理前后色谱图

由于锂含量在处理前浓度较高,故选择在次灵敏线610.36 nm处进行检测。

2.3 测试条件

流动相:38 mmol/L KOH淋洗溶液;洗脱方式:等度淋洗;流速:1.2 mL/min;抑制电流:100 mA;进样量:25 μL;柱温:30 ℃;固定相:IonPac AS15 阴离子分析柱、IonPac AG15阴离子保护柱。

2.4 方法检出限和测定范围

表1 线性范围、回归方程、线性相关系数以及检出限

2.5 校准曲线

图4 Cl-标准溶液线性图

图5 标准溶液线性图

2.6 样品分析

表2 加标回收

2.7 方法的精密度和准确度试验

表3 精密度、准确度试验

3 结 论

(1)选用对OH-系淋洗液选择性较高的IonPac AS15 阴离子分析柱分析,采用稀硝酸溶解样品,以此消除大量碳酸根基体对被测离子的干扰。

(2)将溶解完全的样品经On Guard H柱处理,消除大量锂离子基体对被测离子的干扰。

(3)采取延长采样时间或者间隔进样的方法,使引入的硝酸根不影响待测离子的测定。

(4)方法与GB/T 11064中的分光光度法比较:操作简便、所用试剂少、无污染,有较好的重现性,分析的准确度、灵敏度高,检出限低,能够满足碳酸锂样品中氯离子和硫酸根离子的测定要求。