改进的离子色谱法测定碱式碳酸锌中的硫酸盐
王存进
(青岛普仁仪器有限公司，青岛 266043）
摘要 建立了膜处理-离子色谱法测定碱式碳酸锌中硫酸盐的方法。样品以阳离子交换膜外加酸溶解，经h柱和0.22um滤膜过滤后，以离子交换分离、抑制电导检测测定其中的硫酸盐。硫酸盐的检出限、回收率和重现性（rsd%, n=5）分别为80mg/l;101.2～107.9%;1.86～2.90%。该法可应用于碱式碳酸锌行业的硫酸盐检测。
关键词 硫酸盐；膜处理；离子色谱法；碱式碳酸锌
碱式碳酸锌在是一种无臭无味的白色细微粉末，工业上可用于轻型收敛剂、皮肤保护剂、乳胶制品、人造丝的生产和催化剂脱硫[1,2]，也是煅烧制备纳米氧化锌的原料[3]。传统的碱式碳酸锌生产方式采用硫酸锌和碳酸钠或者碳酸氢铵、氨水等碱性试剂进行复分解反应[4,5]，因此碱式碳酸锌中可能残留微量的硫酸盐。为了控制碱式碳酸锌的纯度，有必要测定其中的微量硫酸盐杂质。
目前硫酸盐的测定有铬酸钡-分光光度法、离子色谱法、*比浊法、*灼烧称量法[6-9]等，hg/t 2523-2007采用*比浊法测定碱式碳酸锌中硫酸盐[7]，存在灵敏度低、操作繁琐、人为误差大等不足之处。离子色谱法是快速、灵敏测定常见阴离子的良好方法，但因为碱式碳酸锌难溶于水，不适用于直接测定碱式碳酸锌中的硫酸盐。使用盐酸、硝酸等强酸虽然可以溶解碱式碳酸锌但前处理的同时也产生了 的锌离子和氯离子（或硝酸盐），势必引起色谱柱的过载、柱压升高等问题。阳离子交换膜具有对阳离子选择性透过而阴离子难以透过的特点，可以将某些酸溶而水难溶的样品置于阳离子交换膜制成的容器内，容器外使用硫酸以外的其他强酸提供氢离子，可达到溶解样品而几乎不引进高浓度阴离子的效果[10]，据此笔者建立了使用膜处理碱式碳酸锌，离子色谱法测定其中硫酸盐的方法。
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
离子色谱仪：pic-10a型，配有五极电导检测器，青岛普仁仪器有限公司；
分析天平：精度为0.1 mg，德国sartorius公司；
h柱、0.22um滤膜：青岛普仁仪器有限公司；
36%质量分数盐酸：分析纯，烟台三和化学试剂有限公司；
na2co3、nahco3、na2so4：分析纯，上海埃彼化学试剂有限公司；
实验用水为电阻率大于18.2 mω·cm的纯水
1.2 色谱条件
色谱柱：nj-sa-4a阴离子交换分离柱（250 mm×4.6 mm），淋洗液：1.80mmna2co3+1.70mmnahco3，流速：1.30ml/min，进样体积：25ul，检测器：抑制电导检测，色谱柱及检测器温度：36℃。
1.3 样品预处理
称取0.1g碱式碳酸锌样品于阳离子交换膜制成的容器内，加入10ml纯水后将容器置于盛有100ml7.2%质量分数盐酸的烧杯内。当碱式碳酸锌溶解后将膜内的液体转移至100ml容量瓶中并定容，以h柱和0.22um滤膜过滤，进样分析。
2 结果与讨论
2.1 线性方程与定量限
在已知的色谱条件下，将1.3前处理所得样品进样分析，色谱图如图1所示。
从图中可以看出，经过膜处理的样品，硫酸盐充分释放并且谱图中明显检出了一定浓度的氯离子，这是由于浓差扩散引起的[10]，并不影响硫酸盐的测定。分别配制不同浓度的so42-标准溶液，按照浓度由低到高的顺序依次进样分析，以质量浓度（mg/l）为横坐标，峰面积为纵坐标绘制线性方程。以3倍的信噪比（s/n=3）计算定量限。硫酸盐的线性范围、线性方程、相关系数、检出限结果见表1。
表1 线性范围、线性方程、相关系数以及较低定量限
线性范围/（mg·l-1）
线性方程
相关系数
检出限/（mg·l-1）
so42-
0.2-20.00
y=13994x-1010
0.9991
0.08
从表1中可以看出so42-检出限较低，说明本方法具有较高的灵敏度。
2.2 回收率与重现性
在已知的色谱条件下，向预处理后的样品中添加一定量的so42-进行回收试验，平行测定5次。实验结果见表2。从表2可知，so42-测量度较高，重复性较好。
表2 加标回收试验结果
本底/（mg·l-1）
添加值/（mg·l-1）
测得值/（mg·l-1）
平均回收率／%
重现性(rsd%,n=3)
so42-
4.21
5.0
9.15 9.31 9.40 9.22 9.26
101.2
1.86
10.0
15.15 15.36 14.63 15.07 14.79
107.9
2.90
为验证是否有硫酸盐在前处理过程中穿过膜而进入膜外侧的溶液中，在阳离子交换膜的内侧分别加入2.0mg/l和20.0mg/l的硫酸盐，与1.3前处理方法条件和时间相同，测定膜内侧硫酸盐的浓度，重复测定3次，硫酸盐的浓度分别为2.00±0.01mg/l、20.00±0.03mg/l，说明硫酸盐在前处理过程中并没有明显的流失。
3 结语
采用离子色谱法测定碱式碳酸锌中的硫酸盐关键在于样品前处理。使用阳离子交换膜处理水不溶性的碱式碳酸锌，膜外侧添加硫酸以外的其他酸，既能溶解碱式碳酸锌又不引进 的酸根阴离子，减小后续测定的干扰，是测定碱式碳酸锌中硫酸盐的良好方法。
参 考 文 献
[1] 2017-2023年中国碱式碳酸锌行业深度分析研究报告（目录）
[2] 康俊峰.《有色矿冶》.2003.19(3):28-31
[3] 张宪玺，王晓娟，翟冠杰，等.《无机化学学报》,2002,18（10）：1037-1041
[4] 侯新刚，郝亚莉，王玉棉，等.《兰州理工大学学报》,2008,34(6):60-64
[5] 杨永斌，张鑫，李骞，等.《矿冶工程》,2013,33（2）：101-104
[6] gb/t 5750.5-2006 生活饮用水标准检验方法 无机非金属指标
[7] hg/t 2523-2007 工业碱式碳酸锌
[8] gb 1610-2009 工业铬酸酐
[9] hg/t 3259-2012 工业水合肼
[10] 朱斌和，张培敏，郭伟强,等《色谱》2016.34：5,498-501
determination of sulfate in basic zinc carbonate by using improved ion chromatography
wang cunjin
abstract: a method was developed by using membrane-treatment and ion chromatography for the determination of sulfate in basic zinc carbonate. the basic zinc carbonate sample was dissolved in the membrane with external acid. after h column and 0.22mm film filtration, sulfate was determined by anion exchange separation and suppressed conductivity detection. the detection limit、recovery and repeatability(rsd%, n=5) were 80mg/l;101.2～107.9%;1.86～2.90% respectively. the method showed higher sensitivity and less interference and could be applied to sulfate analysis in basic zinc carbonate.
key words: sulfate; membrane-treatment; ion chromatography; basic zinc carbonate
PS-12阳极极化仪
控制离心泵速度的几种方式
含油废水有何特性，怎样治理？
易福门IFM油品质监测系统
日本微修复micro-fix涡流式螺纹瑕疵检查器MTD-100
改进的离子色谱法测定碱式碳酸锌中的硫酸盐
畜牧地磅1米5乘2米稳定实用
管道木托可以反复使用
垂直式垃圾压缩设备出现故障该怎样排除
手把手教您如何安装使用空气滤芯！
普拉塞大机滤芯
SD-2000智能色度计
正确认识小粒径负离子及其检测方式
氟塑料自吸泵厂家来说说氟塑料自吸泵的特点与选型原则
短纤土工布用途介绍
浸助氧化铝球直线型振动流化床干燥机
用vsi立轴冲击制砂机处理花岗岩可以吗？效果怎么样？
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TL钢制拖链的应用和选型参数
天然气放散阀RAF燃气超压放散阀燃气放散阀的产品特点
(青岛普仁仪器有限公司，青岛 266043）
摘要 建立了膜处理-离子色谱法测定碱式碳酸锌中硫酸盐的方法。样品以阳离子交换膜外加酸溶解，经h柱和0.22um滤膜过滤后，以离子交换分离、抑制电导检测测定其中的硫酸盐。硫酸盐的检出限、回收率和重现性（rsd%, n=5）分别为80mg/l;101.2～107.9%;1.86～2.90%。该法可应用于碱式碳酸锌行业的硫酸盐检测。
关键词 硫酸盐；膜处理；离子色谱法；碱式碳酸锌
碱式碳酸锌在是一种无臭无味的白色细微粉末，工业上可用于轻型收敛剂、皮肤保护剂、乳胶制品、人造丝的生产和催化剂脱硫[1,2]，也是煅烧制备纳米氧化锌的原料[3]。传统的碱式碳酸锌生产方式采用硫酸锌和碳酸钠或者碳酸氢铵、氨水等碱性试剂进行复分解反应[4,5]，因此碱式碳酸锌中可能残留微量的硫酸盐。为了控制碱式碳酸锌的纯度，有必要测定其中的微量硫酸盐杂质。
目前硫酸盐的测定有铬酸钡-分光光度法、离子色谱法、*比浊法、*灼烧称量法[6-9]等，hg/t 2523-2007采用*比浊法测定碱式碳酸锌中硫酸盐[7]，存在灵敏度低、操作繁琐、人为误差大等不足之处。离子色谱法是快速、灵敏测定常见阴离子的良好方法，但因为碱式碳酸锌难溶于水，不适用于直接测定碱式碳酸锌中的硫酸盐。使用盐酸、硝酸等强酸虽然可以溶解碱式碳酸锌但前处理的同时也产生了 的锌离子和氯离子（或硝酸盐），势必引起色谱柱的过载、柱压升高等问题。阳离子交换膜具有对阳离子选择性透过而阴离子难以透过的特点，可以将某些酸溶而水难溶的样品置于阳离子交换膜制成的容器内，容器外使用硫酸以外的其他强酸提供氢离子，可达到溶解样品而几乎不引进高浓度阴离子的效果[10]，据此笔者建立了使用膜处理碱式碳酸锌，离子色谱法测定其中硫酸盐的方法。
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
离子色谱仪：pic-10a型，配有五极电导检测器，青岛普仁仪器有限公司；
分析天平：精度为0.1 mg，德国sartorius公司；
h柱、0.22um滤膜：青岛普仁仪器有限公司；
36%质量分数盐酸：分析纯，烟台三和化学试剂有限公司；
na2co3、nahco3、na2so4：分析纯，上海埃彼化学试剂有限公司；
实验用水为电阻率大于18.2 mω·cm的纯水
1.2 色谱条件
色谱柱：nj-sa-4a阴离子交换分离柱（250 mm×4.6 mm），淋洗液：1.80mmna2co3+1.70mmnahco3，流速：1.30ml/min，进样体积：25ul，检测器：抑制电导检测，色谱柱及检测器温度：36℃。
1.3 样品预处理
称取0.1g碱式碳酸锌样品于阳离子交换膜制成的容器内，加入10ml纯水后将容器置于盛有100ml7.2%质量分数盐酸的烧杯内。当碱式碳酸锌溶解后将膜内的液体转移至100ml容量瓶中并定容，以h柱和0.22um滤膜过滤，进样分析。
2 结果与讨论
2.1 线性方程与定量限
在已知的色谱条件下，将1.3前处理所得样品进样分析，色谱图如图1所示。
从图中可以看出，经过膜处理的样品，硫酸盐充分释放并且谱图中明显检出了一定浓度的氯离子，这是由于浓差扩散引起的[10]，并不影响硫酸盐的测定。分别配制不同浓度的so42-标准溶液，按照浓度由低到高的顺序依次进样分析，以质量浓度（mg/l）为横坐标，峰面积为纵坐标绘制线性方程。以3倍的信噪比（s/n=3）计算定量限。硫酸盐的线性范围、线性方程、相关系数、检出限结果见表1。
表1 线性范围、线性方程、相关系数以及较低定量限
线性范围/（mg·l-1）
线性方程
相关系数
检出限/（mg·l-1）
so42-
0.2-20.00
y=13994x-1010
0.9991
0.08
从表1中可以看出so42-检出限较低，说明本方法具有较高的灵敏度。
2.2 回收率与重现性
在已知的色谱条件下，向预处理后的样品中添加一定量的so42-进行回收试验，平行测定5次。实验结果见表2。从表2可知，so42-测量度较高，重复性较好。
表2 加标回收试验结果
本底/（mg·l-1）
添加值/（mg·l-1）
测得值/（mg·l-1）
平均回收率／%
重现性(rsd%,n=3)
so42-
4.21
5.0
9.15 9.31 9.40 9.22 9.26
101.2
1.86
10.0
15.15 15.36 14.63 15.07 14.79
107.9
2.90
为验证是否有硫酸盐在前处理过程中穿过膜而进入膜外侧的溶液中，在阳离子交换膜的内侧分别加入2.0mg/l和20.0mg/l的硫酸盐，与1.3前处理方法条件和时间相同，测定膜内侧硫酸盐的浓度，重复测定3次，硫酸盐的浓度分别为2.00±0.01mg/l、20.00±0.03mg/l，说明硫酸盐在前处理过程中并没有明显的流失。
3 结语
采用离子色谱法测定碱式碳酸锌中的硫酸盐关键在于样品前处理。使用阳离子交换膜处理水不溶性的碱式碳酸锌，膜外侧添加硫酸以外的其他酸，既能溶解碱式碳酸锌又不引进 的酸根阴离子，减小后续测定的干扰，是测定碱式碳酸锌中硫酸盐的良好方法。
参 考 文 献
[1] 2017-2023年中国碱式碳酸锌行业深度分析研究报告（目录）
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[3] 张宪玺，王晓娟，翟冠杰，等.《无机化学学报》,2002,18（10）：1037-1041
[4] 侯新刚，郝亚莉，王玉棉，等.《兰州理工大学学报》,2008,34(6):60-64
[5] 杨永斌，张鑫，李骞，等.《矿冶工程》,2013,33（2）：101-104
[6] gb/t 5750.5-2006 生活饮用水标准检验方法 无机非金属指标
[7] hg/t 2523-2007 工业碱式碳酸锌
[8] gb 1610-2009 工业铬酸酐
[9] hg/t 3259-2012 工业水合肼
[10] 朱斌和，张培敏，郭伟强,等《色谱》2016.34：5,498-501
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abstract: a method was developed by using membrane-treatment and ion chromatography for the determination of sulfate in basic zinc carbonate. the basic zinc carbonate sample was dissolved in the membrane with external acid. after h column and 0.22mm film filtration, sulfate was determined by anion exchange separation and suppressed conductivity detection. the detection limit、recovery and repeatability(rsd%, n=5) were 80mg/l;101.2～107.9%;1.86～2.90% respectively. the method showed higher sensitivity and less interference and could be applied to sulfate analysis in basic zinc carbonate.
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