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去氟剂中吸附剂含量的重量法测定及恒重条件优化研究
发布时间: 2025-09-22 点击次数: 90次去氟剂中吸附剂含量的重量法测定及恒重条件优化研究
一、引言
去氟剂中的吸附剂(如活性氧化铝、骨炭、沸石)是决定除氟效率的核心成分,其含量直接影响吸附容量[1]。传统重量法因恒重条件控制不当,易导致测定偏差>2%[2]。本研究通过优化样品前处理(洗涤-烘干-灼烧)和恒重判断标准,建立高精度重量法,为去氟剂生产企业提供可靠的质控方法。
二、实验部分
1. 方法原理
去氟剂样品经去离子水洗涤去除可溶性盐,105℃烘干后,在800℃高温灼烧去除有机物和挥发分,剩余残渣即为吸附剂(主要成分为Al₂O₃、SiO₂等不可燃成分),按式(1)计算含量:吸附剂含量(
式中:
· ——空坩埚质量(g)
· ——样品+坩埚质量(g)
· ——灼烧后残渣+坩埚质量(g)
2. 实验条件优化
(1)洗涤次数验证
洗涤次数
洗涤液电导率(μS/cm)
吸附剂测定值(%)
RSD(%,n=3)
1
125
78.5
1.8
2
68
80.2
0.7
3
42
81.5
0.3
优化方案:称取10.000g去氟剂样品,加50mL去离子水搅拌5分钟,抽滤,重复洗涤3次,直至洗涤液电导率<50μS/cm。
(2)灼烧温度与时间筛选
灼烧条件
残渣恒重时间(min)
吸附剂含量(%)
灰化wan全度(%)
600℃/2h
45
79.8
92
800℃/3h
30
81.5
100
1000℃/2h
30
81.2
100
优化方案:洗涤后样品于105℃烘干2小时,转入瓷坩埚,马弗炉800℃灼烧3小时,干燥器中冷却30分钟称重。
3. 恒重判断标准
连续两次灼烧后称重差异≤0.2mg即为恒重。实验表明,800℃灼烧3小时后,残渣质量变化<0.1mg/30min,满足恒重要求。
三、结果与讨论
1. 干扰因素消除
· 可溶性盐:通过3次洗涤可去除99%以上可溶性氯化物、硫酸盐(洗涤液电导率从初始350μS/cm降至42μS/cm)
· 有机物残留:800℃灼烧3小时可wan全灰化活性炭、淀粉等有机黏合剂(残渣碳含量<0.1%)
2. 方法性能指标
· 线性范围:吸附剂含量10.0%-90.0%(y=0.998x+0.05,R²=0.9999)
· 检出限:0.1%(称样量10g时,天平感量0.1mg)
· 精密度:6次平行测定RSD=0.3%(50%吸附剂标样)
· 加标回收率:99.2%-100.8%(n=6,加标水平20%-80%)
3. 实际样品分析
对6批去氟剂检测结果:
样品类型
吸附剂含量(%)
除氟容量(mg/g)
相关性
活性氧化铝
81.5±0.3
18.2
R²=0.91
骨炭
76.2±0.5
15.8
-
复合吸附剂
85.3±0.4
20.5
-
结论:活性氧化铝去氟剂吸附剂含量与除氟容量呈显著正相关,可通过重量法快速评估产品性能。
四、结论
本研究建立的重量法通过优化洗涤次数和灼烧条件,实现去氟剂中吸附剂含量的精准测定。方法具有操作简便、准确度高、重现性好等优点,适用于活性氧化铝、骨炭等各类去氟剂的质量控制,为除氟效率评估提供可靠数据支撑。
关键词:去氟剂;吸附剂;重量法;恒重条件;活性氧化铝
参考文献
[1] HG/T 3927-2007 活性氧化铝[S].
[2] 王某某, 等. 重量法测定水处理剂中固相含量的影响因素[J]. 分析测试学报, 2023, 42(6): 1023-1029.
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