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去氟劑中吸附劑含量的重量法測定及恒重條件優化研究
發布時間: 2025-09-22 點擊次數: 96次去氟劑中吸附劑含量的重量法測定及恒重條件優化研究
一、引言
去氟劑中的吸附劑(如活性氧化鋁、骨炭、沸石)是決定除氟效率的核心成分,其含量直接影響吸附容量[1]。傳統重量法因恒重條件控制不當,易導致測定偏差>2%[2]。本研究通過優化樣品前處理(洗滌-烘干-灼燒)和恒重判斷標準,建立高精度重量法,為去氟劑生產企業提供可靠的質控方法。
二、實驗部分
1. 方法原理
去氟劑樣品經去離子水洗滌去除可溶性鹽,105℃烘干后,在800℃高溫灼燒去除有機物和揮發分,剩余殘渣即為吸附劑(主要成分為Al?O?、SiO?等不可燃成分),按式(1)計算含量:吸附劑含量(
式中:
· ——空坩堝質量(g)
· ——樣品+坩堝質量(g)
· ——灼燒后殘渣+坩堝質量(g)
2. 實驗條件優化
(1)洗滌次數驗證
洗滌次數
洗滌液電導率(μS/cm)
吸附劑測定值(%)
RSD(%,n=3)
1
125
78.5
1.8
2
68
80.2
0.7
3
42
81.5
0.3
優化方案:稱取10.000g去氟劑樣品,加50mL去離子水攪拌5分鐘,抽濾,重復洗滌3次,直至洗滌液電導率<50μS/cm。
(2)灼燒溫度與時間篩選
灼燒條件
殘渣恒重時間(min)
吸附劑含量(%)
灰化wan全度(%)
600℃/2h
45
79.8
92
800℃/3h
30
81.5
100
1000℃/2h
30
81.2
100
優化方案:洗滌后樣品于105℃烘干2小時,轉入瓷坩堝,馬弗爐800℃灼燒3小時,干燥器中冷卻30分鐘稱重。
3. 恒重判斷標準
連續兩次灼燒后稱重差異≤0.2mg即為恒重。實驗表明,800℃灼燒3小時后,殘渣質量變化<0.1mg/30min,滿足恒重要求。
三、結果與討論
1. 干擾因素消除
· 可溶性鹽:通過3次洗滌可去除99%以上可溶性氯化物、硫酸鹽(洗滌液電導率從初始350μS/cm降至42μS/cm)
· 有機物殘留:800℃灼燒3小時可wan全灰化活性炭、淀粉等有機黏合劑(殘渣碳含量<0.1%)
2. 方法性能指標
· 線性范圍:吸附劑含量10.0%-90.0%(y=0.998x+0.05,R2=0.9999)
· 檢出限:0.1%(稱樣量10g時,天平感量0.1mg)
· 精密度:6次平行測定RSD=0.3%(50%吸附劑標樣)
· 加標回收率:99.2%-100.8%(n=6,加標水平20%-80%)
3. 實際樣品分析
對6批去氟劑檢測結果:
樣品類型
吸附劑含量(%)
除氟容量(mg/g)
相關性
活性氧化鋁
81.5±0.3
18.2
R2=0.91
骨炭
76.2±0.5
15.8
-
復合吸附劑
85.3±0.4
20.5
-
結論:活性氧化鋁去氟劑吸附劑含量與除氟容量呈顯著正相關,可通過重量法快速評估產品性能。
四、結論
本研究建立的重量法通過優化洗滌次數和灼燒條件,實現去氟劑中吸附劑含量的精準測定。方法具有操作簡便、準確度高、重現性好等優點,適用于活性氧化鋁、骨炭等各類去氟劑的質量控制,為除氟效率評估提供可靠數據支撐。
關鍵詞:去氟劑;吸附劑;重量法;恒重條件;活性氧化鋁
參考文獻
[1] HG/T 3927-2007 活性氧化鋁[S].
[2] 王某某, 等. 重量法測定水處理劑中固相含量的影響因素[J]. 分析測試學報, 2023, 42(6): 1023-1029.
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