一、前言
石油焦是渣油經(jīng)延遲焦化加工制得的一種焦炭,本質(zhì)是一種部分石墨化的炭素形態(tài)。色黑多孔,呈堆積顆粒狀,不能熔融。元素組成主要為碳,間或含有少量的氫、氮、硫、氧和某些金屬元素,有時(shí)還帶有水分。廣泛用于冶金、化工等工業(yè)作為電極或生產(chǎn)化工產(chǎn)品的原料。為檢測(cè)石油焦中的多種重金屬元素含量,選擇微波消解對(duì)其進(jìn)行前處理,探索最適合的消解參數(shù),該方法還有回收率高、空白低等特點(diǎn),有利于后續(xù)對(duì)多種無(wú)機(jī)元素的快速準(zhǔn)確測(cè)定。
二、儀器與試劑
2.1、儀器
新儀TANK微波消解儀,趕酸器,分析天平(十萬(wàn)分之一)等
2.2、試劑
硝酸(68%),過(guò)氧化氫(30%),氫氟酸(40%),鹽酸(37%),硫酸(98%),
硼酸(分析純)
三、實(shí)驗(yàn)方法
3.1、實(shí)驗(yàn)一
稱取石油焦樣品約0.1g(精確至0.1mg)置于消解罐底部,加入6mL硝酸、1mL過(guò)氧化氫和2mL氫氟酸,靜置15min左右,組裝消解罐,按照如下設(shè)置參數(shù)進(jìn)行消解實(shí)驗(yàn):
階段
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溫度/℃
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時(shí)間/min
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1
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150
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5
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2
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180
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5
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3
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200
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5
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4
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220
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40
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實(shí)驗(yàn)結(jié)束,待冷卻至60℃以下,消解罐轉(zhuǎn)移至通風(fēng)櫥中緩慢打開,消解液中含有白色沉淀,樣品無(wú)法溶解。
3.2、實(shí)驗(yàn)二
重新稱取石油焦樣品約0.1g(精確至0.1mg)置于消解罐底部,加3mL硫酸、3mL硝酸和2mL氫氟酸,靜置10min左右,組裝消解罐,按照如下設(shè)置參數(shù)進(jìn)行消解實(shí)驗(yàn):
階段
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溫度/℃
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時(shí)間/min
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1
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150
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5
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2
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180
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5
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3
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210
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40
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實(shí)驗(yàn)結(jié)束,待冷卻至60℃以下,消解罐轉(zhuǎn)移至通風(fēng)櫥中緩慢打開,補(bǔ)加10mL飽和硼酸溶液,重新組裝消解罐,按照如下設(shè)置參數(shù)進(jìn)行二次消解實(shí)驗(yàn):
階段
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溫度/℃
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時(shí)間/min
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1
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150
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5
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2
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180
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5
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3
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200
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30
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實(shí)驗(yàn)結(jié)束,待冷卻至60℃以下,消解罐轉(zhuǎn)移至通風(fēng)櫥中緩慢打開,消解液中含有少量白色沉淀。
3.3實(shí)驗(yàn)三
重新稱取石油焦樣品約0.3g(精確至0.1mg)置于消解罐底部,加入3mL硝酸和9mL鹽酸,靜置15min左右,組裝消解罐,按照如下設(shè)置參數(shù)進(jìn)行消解實(shí)驗(yàn):
階段
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溫度/℃
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時(shí)間/min
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1
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150
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5
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2
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180
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30
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實(shí)驗(yàn)結(jié)束,待冷卻至60℃以下,消解罐轉(zhuǎn)移至通風(fēng)櫥中緩慢打開,放置在趕酸器上150℃趕酸,過(guò)濾定容后進(jìn)行后續(xù)檢測(cè)。
四、結(jié)果與討論
當(dāng)取樣量為0.1g時(shí),石油焦樣品可采用硝酸+過(guò)氧化氫+氫氟酸的混酸體系進(jìn)行實(shí)驗(yàn);或者采用硫酸+硝酸+氫氟酸的混酸體系進(jìn)行消解實(shí)驗(yàn),然后補(bǔ)加飽和硼酸溶液絡(luò)合,消解液中均含有少量沉淀未完全溶解。也可增大取樣量,通過(guò)王水浸提的方式將待測(cè)元素溶出,過(guò)濾雜質(zhì)后,上機(jī)進(jìn)行檢測(cè)。
五、注意事項(xiàng)
1、實(shí)驗(yàn)中加入氫氟酸,后續(xù)必須進(jìn)行趕酸處理,防止氫氟酸對(duì)玻璃器皿造成腐蝕和影響檢測(cè)結(jié)果。
2、硫酸沸點(diǎn)較高,無(wú)法通過(guò)趕酸去除。