ICP-OES分析含硫廢水的方法研究

孫多龍，張正頌

（安徽金禾實業股份有限公司，安徽 滁州 239200）

石油化學工業中，大量的合成纖維、塑料、合成橡膠以及其他基本有機合成等的單體和原料都從油品裂解制取，原料油品和裂解制得的合成材料單體的含硫量都必須檢驗使其符合規定的標準，否則不但影響成品的質量，而且對工業生產帶來極不利的因素。微量硫的分析方法較多，如：碘量法、汞量法、紫外熒光法、微庫侖法、色譜法、電化學分析法、中字活化法、亞甲基蘭比色法等。本實驗主要介紹利用電感耦合等離子體發射光譜儀（ICP-OES）測量微量硫的含量。

1 ICP-OES檢測微量硫樣品前處理的方法

ICP-OES檢測微量硫樣品前處理的方法有：酸濕法消解、氧瓶燃燒法、燃燈法、微波消解法，這些處理方法的原理都是將其中的硫轉化成硫酸根。

1.1 酸濕法消解

濕法消解是用酸液或堿液并在加熱條件下破壞樣品中的有機物或還原性物質的方法。鹽酸適合在80 ℃以下的消解體系，硝酸適合在80～120 ℃的消解體系，硫酸適合在340 ℃左右的消解體系，鹽酸-硝酸的混酸適合在95～110℃的消解體系，硝酸-高氯酸的混酸適合在140～200 ℃的消解體系，硝酸-硫酸的混酸適合120～200 ℃的消解體系，硝酸-雙氧水適合95～130 ℃的消解體系。

1.2 氧瓶燃燒法

本法是將有機藥物在充滿氧氣的燃燒瓶中進行燃燒，待燃燒產物被吸入吸收液后，再采用適宜的分析方法來檢查或測定鹵素或硫等元素的含量。燃燒瓶為500，1 000或2 000 mL磨口、硬質玻璃錐形瓶，瓶塞應嚴密、空心，底部熔封鉑絲一根（直徑為1 mm），鉑絲下端作成網狀或螺旋狀，長度約為瓶身長度的2/3。

1.3 燃燈法

燃燈法測定石油產品中硫含量的基本原理為：試樣中的硫化物在測定器的燈中完全燃燒生成SO2，SO2被過量的Na2CO3溶液吸收而起反應。反應后，將剩余的Na2CO3用HC1標準滴定溶液進行滴定（即采用回滴法），根據HC1標準溶液消耗的量計算試樣中的硫含量。GB／T 380燃燈法所需

儀器設備比較簡單，測定儀主要由抽真空部分及燃燒燈、吸收器、液滴收集器、煙道等一些玻璃儀器組成。

1.4 微波消解法

微波消解通常是指利用微波加熱封閉容器中的消解液和試樣從而在高溫增壓條件下使各種樣品快速溶解的濕法消化。密閉容器反應和微波加熱這兩個特點，決定了其完全、快速、低空白的優點，但不可避免地帶來了高壓（可能過壓的隱患）、消化樣品量小等不足。高壓（最高可達100～150 bar）、高溫（通常180～240 ℃）、強酸蒸氣給實驗者帶來了安全方面的心理壓力。

2 試驗方法

2.1 標準溶液的配置

準確稱取 2.060 4 g 已烘干的（NH4）2SO4，純水定容到50 mL量瓶中，記為A號，然后從A號瓶中取1 mL到200 mL容量瓶中，純水定容，記為B號，再分別取1，5，10，15，20，30，50 mL溶液到50 mL容量瓶中，再從A號瓶中取1 mL到100 mL容量瓶中，純水定容，配置成1，5，10，15，20，30，50，100 μg/mL的標準溶液，分別記為1～8號。

2.2 酸消解法樣品液的配制

中藥，生姜（切片烘干），茶葉這類樣品，采取酸消解的方法，其主要操作步驟如下。

取適量樣品研磨成粉狀，用小燒杯稱取0.5 g，精確到0.000 2 g，移至通風櫥中，分別加10 mL硝酸及2 mL HClO4，蓋上表面皿，電爐上高溫燒至黃煙變白煙，調至低溫，保持微沸狀態，直至完全蒸干。用1%的稀鹽酸洗小燒杯及表面皿，轉移到50 mL的量瓶中，純水定容，配成待測液并做好標記。

空白溶液的配置：取一小燒杯加10 mL硝酸及2 mL HClO4，按上述方法同樣處理。

2.3 直接進樣法樣品液的配置

2.3.1 乳液的配置步驟

對于油品，用曲拉通進行乳化處理，乳液的配置步驟：稱取1 g的曲拉通，精確到0.002 g，溶解到100 mL量瓶中，純水定容，配置成1%的曲拉通溶液。

用100 mL量瓶稱取約0.5 g的油品，精確到0.000 2 g，依次加5 mL1%的曲拉通溶液，直至能完全形成乳液而不分層，結果發現需加20 mL1%的曲拉通溶液。

2.3.2 汽油樣品液的配置步驟

用100 mL量瓶稱取約0.5 g的油品，精確到0.000 2 g，加20 mL1%的曲拉通，混合，靜置，待泡沫基本消失后，純水定容，并做好標記。

空白溶液的配置：空的100 mL量瓶中直接加20 mL1%的曲拉通，純水定容。

2.4 分析譜線的選擇

根據實際情況，選擇系統推薦的5個譜線，分別為：181.975 nm，180.669 nm，189.965 nm，182.037 nm，182.563 nm，然后根據實際測量結果選擇最合適的分析譜線。

2.5 儀器參數的選擇

ICP-OES的主要工作條件如表1所示。

表1 儀器參數

在以后的實驗過程中將根據實際情況進行條件的優化。

2.6 精密度試驗

參照樣品液的配制方法，進行乳液和汽油兩類不同處理方法的精密度實驗，每種樣品做6組平行試驗，計算相對標準偏差（Relative Standard Deviation，RSD）。

3 結語

按上述方法配置標液，在ICP-OES測定系統中編輯方法，按編輯好的方法進行測定，記錄發射線強度，繪制標準曲線（見圖1）。

圖1 各發射線下標準曲線

對應的標準曲線方程如表2所示。

表2 各發射線下標準曲線方程

根據得到的標準曲線可以看出，1，2，3，5線性較好，因此選擇譜線181.975 nm，180.669 nm，182.563 nm，189.965 nm作為分析線。

在使用ICP-OES時，要保證氮氣氦氣的純度，檢測前進行光學系統初始化，且室溫要達到（22±2）℃，初始化未完成則無法進行下一步試驗。初始化完成后建方法，編輯方法。如檢測不出信號，則需要檢查霧化器、窗片、方法是否合適。