高纯氢氧化钠中氯酸钠、硫酸钠和氯化钠含量测定方法与流程

1.本发明涉及氢氧化钠中杂质的检测技术领域，尤其涉及一种高纯氢氧化钠中氯酸钠、硫酸钠和氯化钠含量测定方法。


背景技术：

2.氯酸钠、硫酸钠、氯化钠含量是高纯氢氧化钠产品的重要技术指标，目前国内有氯碱生产企业约160家，烧碱总生产能力约4300万吨/年，占全球烧碱总生产能力超过35％。但目前行业内均使用传统方法检测：分光光度法测氯酸钠含量、比浊法和重量法测硫酸盐含量、分光光度法测氯化钠含量。传统方法的试剂配制、操作步骤都很繁琐，所用试剂还涉及有毒有害如硫氰酸汞等药品，且检测三个指标需要用到三种不同的方法体系，消耗人力物力，造成检测负担。
3.此外，我国离子膜法氢氧化钠生产工艺已经非常成熟，氢氧化钠产品质量飞速提高，下游用户对杂质含量提出更高要求，故探寻更简便、准确，精密度更高，检出限更低的检测方法是非常必要的，也是业内急需的。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高纯氢氧化钠中氯酸钠、硫酸钠和氯化钠含量测定方法，用于一次性检测高纯氢氧化钠或者工业用氢氧化钠中氯酸钠、硫酸钠、氯化钠含量，方法安全、不涉及有毒有害药品，检出限更低，精密度更高、准确度更高、分分钟出结果，大大缩短了检测时间以及人、物消耗，同时解决行业急需的实际问题。
5.为实现此技术目的，本发明采用如下方案：
6.高纯氢氧化钠中氯酸钠、硫酸钠和氯化钠含量测定方法，包括如下步骤：
7.s1、制备氯离子、氯酸根离子和硫酸根离子混合标准溶液，氢氧化钠或氢氧化钾或碳酸钠淋洗液；
8.s2、设定离子色谱条件：选用氢氧根体系色谱；
9.s3、吸取混合标准溶液于容量瓶中，定容稀释，将稀释后的混合标准溶液注入离子色谱仪，记录色谱图并测量峰面积或峰高；
10.以注入的稀释混合标准溶液中氯酸根、硫酸根和氯离子含量为横坐标，其所对应的峰面积或峰高为纵坐标绘制标准工作曲线；
11.s4、试样溶液制备：称取相当于一定质量的高纯氢氧化钠固体试样于容量瓶中定容稀释，作为试样溶液；
12.s5、待测液制备：用水通过氢柱，静置活化，再次用水通过氢柱和针式过滤器，或根据氢柱生产商提供的说明操作；吸取s4的试样溶液依次注入氢柱和针式过滤器，弃去最初流出的液体，取后面的流出液作为待测液；
13.s6、在与s3相同的色谱条件下注入待测液，记录色谱图，根据测得峰面积或峰高从工作曲线上求得待测液中氯酸根、硫酸根和氯离子的浓度ci；
14.s7、用水作为空白试样，空白试样与待测液测定同时进行，测定步骤、所用试剂和量均与测定待测液时相同，离子浓度以cb表示；
15.s8、结果计算
16.试样溶液中杂质含量以naclo3、na2so4、nacl质量分数w计，数值以％表示，按如下公式计算：
[0017][0018]
式中：
[0019]ci
——仪器给出的试样溶液中氯离子、氯酸根和硫酸根浓度，单位为毫克
[0020]
每升；
[0021]
cb——仪器给出的空白溶液中氯离子、氯酸根和硫酸根浓度，单位为毫克
[0022]
每升；
[0023]
m——样品质量，单位为克；
[0024]
v——制备试样溶液所用容量瓶体积，单位为升；
[0025]
k——离子换算化合物的系数，氯酸根换算氯酸钠的系数为1.2756，硫酸根换算硫酸钠的系数为1.4792，氯离子换算氯化钠的系数为1.6488。
[0026]
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供的离子色谱法检测高纯氢氧化钠中氯酸钠、硫酸钠、氯化钠含量，一次性检测氯酸钠、硫酸钠、氯化钠三种杂质含量，无干扰；检测时间短、结果准确、精密度高、重复性好、操作简便、不涉及有害试剂，既满足企业检测需求，又防止有害药品对检测人员造成的伤害。可代替传统的分光光度法测氯酸钠含量、比浊法和重量法测硫酸盐含量、分光光度法测氯化钠含量。
[0027]
进一步的，氯离子、氯酸根离子和硫酸根离子混合的标准溶液的浓度为0.01mg/ml，氢氧化钠或氢氧化钾淋洗液的浓度为13mmol/l。
[0028]
进一步的，氢柱规格为1ml，水系微孔滤膜的孔径为0.45μm或0.22μm，注射器规格为10ml。
[0029]
进一步的，s2中氢氧根体系色谱条件：色谱柱为聚苯乙烯-二乙烯苯聚合物，具有季铵盐功能基，粒径10μm，ph耐受范围0～14，淋洗液为氢氧化钠或氢氧化钾淋洗液，淋洗液流速为1ml/min，色谱柱温度为35℃，检测器温度为35℃，抑制电流45ma，进样体积25μl。
[0030]
进一步的，s3中吸取混合标准溶液的体积分别为0、1.0、2.0、3.0、4.0和5.0ml，容量瓶为100ml塑料材质的容量瓶。
[0031]
进一步的，s3取相当于高纯氢氧化钠固体试样质量的3.0～3.5g，容量瓶为500ml容量瓶。
[0032]
进一步的，s5中第一次用15ml实验室用一级水通过氢柱，静置活化时间≥20min，再用10ml实验室用一级水依次通过氢柱和针式过滤器。
[0033]
进一步的，s5中用注射器吸取10ml待测试样，注入流速不超1ml/min，弃去最初3倍氢柱体积的流出液，取2ml作为待测液。
具体实施方式
[0034]
为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详
细说明，但本发明并不仅仅限于此。
[0035]
高纯氢氧化钠中氯酸钠、硫酸钠和氯化钠含量测定方法，按以下步骤测定：
[0036]
s1、配制氢氧化钠淋洗液(13mmol/l)；
[0037]
配制氯离子cl-标准储备液(1mg/ml)、氯酸根离子clo
3-标准溶液(1mg/ml)、硫酸根离子so
42-标准储备液(1mg/ml)；
[0038]
混合标准溶液(0.01mg/l)：分别移取1.00ml氯离子标准储备液、氯酸根离子标准储备液和硫酸根离子标准储备液于100ml聚乙烯或聚四氟乙烯等塑料材质容量瓶中，用实验室用一级水定容。
[0039]
s2、设置离子色谱条件为：
[0040]
表1氢氧根体系推荐色谱条件
[0041][0042]
s3、标准曲线绘制：
[0043]
用移液管依次量取0.0ml、1.0ml、2.0ml、3.0ml、4.0ml、5.0ml混合标准溶液至6个100ml容量瓶中，用实验室用一级水稀释至刻度，摇匀。将各个稀释的混合标准溶液依次注入色谱仪25μl，记录色谱图并测量峰面积(或峰高)。以所注入的稀释混合标准溶液中氯酸根、硫酸根和氯离子含量(mg/l)为横坐标，其所对应的峰面积(或峰高)为纵坐标绘制标准工作曲线。
[0044]
s4、试样溶液制备：称取相当于高纯氢氧化钠质量3.02g的试样(精确到0.01g)于干燥并已称重的500ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
[0045]
s5、试样溶液预处理得到待测液：用15ml实验室用一级水通过氢柱，静置活化20min，再用10ml实验室用一级水依次通过氢柱(1ml)和针式过滤器(φ25mm，0.22μm水系微孔滤膜)。用注射器吸取10ml试样溶液，依次通过氢柱和针式过滤器，流速为1ml/min。弃去最初流出的3倍氢柱体积的流出液，取2ml流出液作为待测液。
[0046]
s6、待测液测定：在与绘制标准曲线相同的色谱条件(s3)下注入待测液25μl，记录色谱图，根据测得的峰面积(或峰高)从工作曲线上求得待测液中氯酸根、硫酸根和氯离子的浓度ci。
[0047]
s7、空白试验：空白试验与待测液测定同时进行，测定步骤、所用试剂和量均与测定待测液时相同，只是用水代替试样溶液，离子浓度以cb表示。
[0048]
s8、结果计算
[0049]
试样溶液中杂质含量以naclo3、na2so4、nacl质量分数w计，数值以％表示，按如下公式计算：
[0050][0051]
式中：
[0052]ci
——仪器给出的试样溶液中氯酸根、硫酸根和氯离子浓度，单位为毫克每升(mg/l)；
[0053]
cb——仪器给出的空白溶液中氯酸根、硫酸根和氯离子浓度，单位为毫克每升(mg/l)；
[0054]
m——样品质量，单位为克(g)；
[0055]
v——制备试样溶液所用容量瓶体积，单位为升(l)；
[0056]
k——离子换算化合物的系数，1.2756(氯酸根换算氯酸钠的系数)，1.4792(硫酸根换算硫酸钠的系数)，1.6488(氯离子换算氯化钠的系数)。
[0057]
实验结果如表2中所示：
[0058]
表2离子色谱法(氢氧根体系)测高纯氢氧化钠中氯酸钠、硫酸钠、氯化钠含量
[0059]
采用加标回收实验方式进行数据验证，结果如下表所示，表中数据证明本发明提供的检测方式数据准确。
[0060]
表3加标回收实验
[0061][0062]
[0063]
本发明提供的方法代替了传统的分光光度法测氯酸钠含量、比浊法和重量法测硫酸盐含量、分光光度法测氯化钠含量的方法，具有试剂配制、操作步骤简单，所用试剂不涉及有毒有害如硫氰酸汞等药品，且一次性检测三种杂质含量等优势，本发明方法安全、检出限低，精密度高、准确度高、分分钟出结果，大大缩短了检测时间以及人、物消耗，同时解决行业急需的简便、准确、时效等实际问题，更符合实际市场需求，方法将为我国烧碱行业尽绵薄之力。
[0064]
最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的优选实施例，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种高纯氢氧化钠中氯酸钠、硫酸钠和氯化钠含量测定方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、制备氯离子、氯酸根离子和硫酸根离子混合标准溶液，氢氧化钠或氢氧化钾或碳酸钠淋洗液；s2、设定离子色谱条件：选用氢氧根体系色谱；s3、吸取混合标准溶液于容量瓶中，定容稀释，将稀释后的混合标准溶液注入离子色谱仪，记录色谱图并测量峰面积或峰高；以注入的稀释混合标准溶液中氯酸根、硫酸根和氯离子含量为横坐标，其所对应的峰面积或峰高为纵坐标绘制标准工作曲线；s4、试样溶液制备：称取相当于一定质量的高纯氢氧化钠固体试样于容量瓶中定容稀释，作为试样溶液；s5、待测液制备：用水通过氢柱，静置活化，再次用水通过氢柱和针式过滤器，或根据氢柱生产商提供的说明操作；吸取s4的试样溶液依次注入氢柱和针式过滤器，弃去最初流出的液体，取后面的流出液作为待测液；s6、在与s3相同的色谱条件下注入待测液，记录色谱图，根据测得峰面积或峰高从工作曲线上求得待测液中氯酸根、硫酸根和氯离子的浓度c
i
；s7、用水作为空白试样，空白试样与待测液测定同时进行，测定步骤、所用试剂和量均与测定待测液时相同，离子浓度以c
b
表示；s8、结果计算试样溶液中杂质含量以naclo3、na2so4、nacl质量分数w计，数值以%表示，按如下公式计算：，式中：c
i
——仪器给出的试样溶液中氯离子、氯酸根和硫酸根浓度，单位为毫克每升；c
b
——仪器给出的空白溶液中氯离子、氯酸根和硫酸根浓度，单位为毫克每升；m——样品质量，单位为克；v——制备试样溶液所用容量瓶体积，单位为升；k——离子换算化合物的系数，氯酸根换算氯酸钠的系数为1.2756，硫酸根换算硫酸钠的系数为1.4792，氯离子换算氯化钠的系数为1.6488。2.根据权利要求1所述的高纯氢氧化钠中氯酸钠、硫酸钠和氯化钠含量测定方法，其特征在于，氯离子、氯酸根离子和硫酸根离子混合的标准溶液的浓度为0.01mg/ml，氢氧化钠或氢氧化钾淋洗液的浓度为13mmol/l。3.根据权利要求1所述的高纯氢氧化钠中氯酸钠、硫酸钠和氯化钠含量测定方法，其特征在于，氢柱规格为1ml，水系微孔滤膜的孔径为0.45μm或0.22μm，注射器规格为10ml。4.根据权利要求1所述的高纯氢氧化钠中氯酸钠、硫酸钠和氯化钠含量测定方法，其特征在于，s2中氢氧根体系色谱条件：色谱柱为聚苯乙烯-二乙烯苯聚合物，具有季铵盐功能基，粒径10μm，ph耐受范围0~14，淋洗液为氢氧化钠或氢氧化钾淋洗液，淋洗液流速为1ml/min，色谱柱温度为35℃，检测器温度为35℃，抑制电流45ma，进样体积25μl。
5.根据权利要求1所述的高纯氢氧化钠中氯酸钠、硫酸钠和氯化钠含量测定方法，其特征在于，s3中吸取混合标准溶液的体积分别为0、1.0、2.0、3.0、4.0和5.0ml，容量瓶为100ml塑料材质的容量瓶。6.根据权利要求1所述的高纯氢氧化钠中氯酸钠、硫酸钠和氯化钠含量测定方法，其特征在于，s3取相当于高纯氢氧化钠固体试样质量的3.0~3.5g，容量瓶为500ml容量瓶。7.根据权利要求1所述的高纯氢氧化钠中氯酸钠、硫酸钠和氯化钠含量测定方法，其特征在于，s5中第一次用15ml水通过氢柱，静置活化时间≥20min，再用10ml水依次通过氢柱和针式过滤器。8.根据权利要求1所述的高纯氢氧化钠中氯酸钠、硫酸钠和氯化钠含量测定方法，其特征在于，s5中用注射器吸取10ml待测试样，注入流速不超1ml/min，弃去最初3倍氢柱体积的流出液，取2ml作为待测液。

技术总结
本发明公开了一种高纯氢氧化钠中氯酸钠、硫酸钠和氯化钠含量测定方法，涉及氢氧化钠中钠盐检测方法技术领域。该方法可代替传统的分光光度法测氯酸钠含量、比浊法和重量法测硫酸盐含量、分光光度法测氯化钠含量。相比于传统的方法，具有试剂配制、操作步骤简单，所用试剂不涉及有毒有害如硫氰酸汞等药品，且一次性检测三种杂质含量等优势，本发明方法安全、检出限低，精密度高、准确度高、分分钟出结果，大大缩短了检测时间以及人、物消耗，同时解决行业急需的简便、准确、时效等实际问题，更符合实际市场需求。市场需求。


技术研发人员：荣兴 高旭东 齐玉林 徐曼 杨彬 蒋杰 卢宁
受保护的技术使用者：锦西化工研究院有限公司
技术研发日：2023.03.29
技术公布日：2023/7/25