一种基于辉光放电质谱法评估盐类化合物纯度的方法与流程

专利2023-11-30  99



1.本发明属于化学分析技术领域,具体涉及一种基于辉光放电质谱法评估盐类化合物纯度的方法。


背景技术:

2.辉光放电质谱法主要应用于导电介质杂质的分析,比如金属铁、铅等,优点主要是不需要样品消解,避免了消解过程中试剂杂质的影响。随着辉光放电质谱法应用的扩大,该技术扩逐渐展到非导电介质,例如氧化物、氯化物等。为增加非导电介质的导电性,往往需要借助导电介质,其借助的导电介质包括两种,一种是高纯铜粉,另一种是高纯铜柱(第二阴极),与此对应,制备得到的导电样品分别为高纯铜粉导电样品,第二阴极导电样品。
3.因为辉光放电质谱法获得的是各种金属元素的含量,而在盐类化合物中,大多数元素不是以金属元素的形态存在,而是以化合物的形态存在,就涉及一个如何把元素含量转化为化合物纯度的问题。


技术实现要素:

4.针对现有技术中的上述不足,本发明提供一种基于辉光放电质谱法评估盐类化合物纯度的方法。
5.为了达到上述发明目的,本发明采用的技术方案为:
6.提供一种基于辉光放电质谱法评估盐类化合物纯度的方法,包括以下步骤:
7.s1、将高纯铜粉与待测盐类样品掺杂,置于洁净的pfa容器中;
8.s2、将pfa容器置于混匀仪上,使高纯铜粉与盐类样品混合均匀;
9.s3、取》0.8g的混合样品置于不锈钢环中,在压片机上压制,得到压片;
10.s4、将压片通过辉光放电质谱法测量其中金属元素的杂质含量;
11.s5、将测定的金属元素换算为相应的主成分阴离子对应的化合物,计算盐类样品以化合物态的纯度;
12.盐类样品中某金属元素形成的化合物或氧化物杂质含量=盐类化合物中该金属元素的测定含量
×
金属元素相应的主成分各阴离子对应的化合物或氧化物的相对分子质量
÷
(金属元素的相对原子质量
×
化合物分子式中原子个数);
13.盐类样品以化合物态的纯度=1-(盐类样品中某金属元素形成的化合物或氧化物杂质含量
÷
盐类样品总含量)
×
100%。
14.进一步地,s2中,pfa容器在混匀仪上混合1h-3h。
15.进一步地,s3中,混合样品在压片机上于30mpa压力下压制10s-50s。
16.进一步地,s5还包括计算盐类样品以氧化物态、元素形态方式的纯度,如果盐类样品以化合物态、氧化物态、元素形态方式得到的纯度差异不显著,则以不同形态计算方式的算数平均值作为盐类化合物的纯度值;否则,对不同形态计算结果赋予不同权重,通过权重计算加权平均数作为作为盐类化合物的纯度值。
17.本发明的有益效果为:
18.本方法通过将测定的金属元素换算为相应的主成分阴离子相应的化合物,分别换算后,计算以化合物态、氧化物态、元素形态方式的纯度,如果几种方式的纯度值差异不显著,对分析结果不确定度影响忽略不计,可直接取不同计算方式算数平均值作为待测试剂的纯度数据;否则,可对不同形态计算结果赋予不同权重,权重来自实验数据或相关文献,通过权重计算加权平均数作为样品的纯度分析数据。
附图说明
19.图1为实施例1以不同形态计算纯度的结果对比图;
20.图2为实施例2以不同形态计算纯度的结果对比图。
具体实施方式
21.下面对本发明的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,但应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
22.实施例1
23.一种基于辉光放电质谱法评估盐类化合物纯度的方法,具体包括以下步骤:
24.称取1g干燥处理过的氯化铷样品与4g高纯铜粉样品,置于洁净的pfa容器中,在混匀仪上混合3h,使高纯铜粉与氯化铷样品混合均匀,然后将适量的(》0.8g)混合样品置于不锈钢环中,在压片机上于30mpa压力下压制50s,制备得到机械稳定性好、表面平整的压片(内径外径厚度1.2mm),将压片通过辉光放电质谱法测量其中金属元素的杂质含量。
25.表1氯化铷样品中金属元素杂质含量
26.27.[0028][0029]
将测定的金属元素换算为相应的主成分阴离子对应的化合物,分别换算后,计算以化合物态的纯度。
[0030]
盐类化合物中某金属元素对应的化合物或氧化物杂质含量=盐类样品中该金属元素的测定含量
×
金属元素相应的主成分各阴离子对应的化合物或氧化物的相对分子质量
÷
(金属元素的相对原子质量
×
化合物分子式中原子个数);
[0031]
盐类化合物以化合物态的纯度=1-(盐类化合物的杂质含量
÷
盐类化合物总含量)
×
100%。
[0032]
以氯化物态计算,例如铝al,杂质含量为0.75mg/kg,则以三氯化铝为例,计算氯化物含量为0.75
×
(35.5
×
3+26.98)
÷
26.98=3.71mg/kg。
[0033]
以氧化物态计算,例如铝al,杂质含量为0.75mg/kg,则以三氧化二铝为例,计算氧化物含量为0.75
×
(16.00
×
3+26.98
×
2)
÷
(26.98
×
2)=1.41mg/kg。
[0034]
将不同元素按此方法转化后,可以计算出以氯化物计纯度的含量为99.89%,而以元素计纯度为99.91%,两者相差不大,取平均值,杂质含量为99.90%。(见上表)
[0035]
实施例2
[0036]
测定磷酸二氢铵的纯度,分别以元素计,以氧化物计,以磷酸盐计,比较不同计算方法获得的纯度数据,见图2。
[0037]
以元素计算结果见下表,类似氯化物的计算方法,分别求出以磷酸盐计,以氧化物计,从而求出纯度数据。
[0038]
表2磷酸二氢铵样品中金属元素杂质含量
[0039]
li7(mr)0.00se82(hr)46.96gd157(mr)0.00be9(mr)0.02br81(hr)6.83tb159(mr)0.05b11(mr)0.00rb85(mr)0.00dy163(mr)0.02
f19(mr)0.72sr88(mr)0.12ho165(mr)0.00na23(mr)116.52y89(mr)0.00er166(mr)0.00mg24(mr)-0.06zr90(mr)0.85tm169(mr)0.00al27(mr)0.93nb93(mr)0.04yb172(mr)0.01si28(mr)1553.94mo95(mr)0.48lu175(mr)0.00s32(mr)3.28ru101(hr)0.00hf178(mr)0.00cl35(mr)0.00rh103(hr)0.34ta181(mr)0.34k39(hr)0.00pd105(hr)5.80w184(mr)0.00ca44(mr)0.00ag109(mr)0.08re185(mr)0.06sc45(mr)0.00cd111(mr)0.27os189(mr)0.00ti47(mr)6.74in115(mr)39.64ir193(mr)0.02v51(mr)0.07sn118(mr)0.16pt194(mr)127.65cr52(mr)26.55sb121(mr)68.62au197(mr)0.00mn55(mr)0.57te128(mr)0.00hg202(mr)0.03fe56(mr)282.06i127(hr)0.00tl205(mr)0.00co59(mr)0.53cs133(mr)0.00pb208(mr)0.07ni60(mr)0.00ba137(mr)2.16bi209(mr)0.10cu63(mr)0.00la139(mr)0.00th232(mr)0.01cu63(hr)0.00ce140(mr)0.00u238(mr)0.00zn68(mr)0.16pr141(mr)0.00
ꢀꢀ
ga69(mr)0.05nd146(mr)0.00
ꢀꢀ
ge72(mr)0.39sm147(mr)0.08
ꢀꢀ
as75(mr)0.00eu151(mr)0.00
ꢀꢀ
[0040]
采用杂质扣除法,不考虑主成分4种(p,n,o,h),计算杂质元素89种。其中金属元素换算为氧化物和磷酸盐含量参加计算,综合分析,确定纯度为99.73%。
[0041]
依据gbw06502a标准物质证书提供量值,磷的含量为26.85%,通过换算为磷酸二氢铵的纯度,为99.71%,换算方法如下:
[0042][0043]
本方法通过将测定的金属元素换算为相应的主成分阴离子相应的化合物,分别换算后,计算以化合物态、氧化物态、元素形态方式的纯度,如果几种方式的纯度值差异不显著,对分析结果不确定度影响忽略不计,可直接取不同计算方式算数平均值作为待测试剂的纯度数据;否则,可对不同形态计算结果赋予不同权重,权重来自实验数据或相关文献,通过权重计算加权平均数作为样品的纯度分析数据。
[0044]
例如,采用测量精密度数值,当计算结果精密度数值越高,计算权重越大。或者当以某一组份为主,例如氯化物时,氯化物赋予更高的权重。
[0045]
权重分析方法如下:
[0046]
对每个操作者的一组独立测量结果,在技术上说明可疑值的产生并予剔除后,用狄克逊(dixon)法从统计上再次剔除可疑值。列出每个操作者的测量结果:原始数据、平均
值、标准偏差、测量次数。
[0047][0048][0049]
对两个(或两个以上)操作者测定数据的平均值和标准偏差分别检验是否有显著性差异。对平均值为最大值的一组和平均值为最小值的一组进行一致性检验。
[0050]
s1=0.11
[0051]
s1=0.04
[0052]
把看作是一个随机变量,则根据方差的基本法,若
[0053][0054]
则认为与是一致的。
[0055]
检验结果两组平均值有显著性差异。
[0056]
因检验结果有显著性差异,用不等精度加权方式处理。
[0057]
标准值:特性量的测量总平均值即为该特性量的标准值。
[0058]
加权平均值:
[0059][0060]
取w1=277.8,w2=82.64,w3=625
[0061][0062]
通过该方法,可以获得不同盐类化合物的可靠纯度数据。这类化合物包括氯化物、磷酸盐、碳酸盐、硫酸盐等。本发明建立了一种针对不同盐类化合物通过元素测定计算不同化合物纯度的分析方法。可解决纯度分析的关键技术难题,为相关样品纯度分析提供技术支撑。
[0063]
在本发明中,将高纯铜粉与待测盐类样品以质量比4:1掺杂,4:1为最优掺杂比例,其他掺杂比例也可实现相同作用,也在本发明保护的范围,高纯铜粉也可替换为其他金属。
[0064]
于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0065]
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征:
1.一种基于辉光放电质谱法评估盐类化合物纯度的方法,其特征在于,包括以下步骤:s1、将高纯铜粉与待测盐类样品掺杂,置于洁净的pfa容器中;s2、将pfa容器置于混匀仪上,使高纯铜粉与盐类样品混合均匀;s3、取>0.8g的混合样品置于不锈钢环中,在压片机上压制,得到压片;s4、将压片通过辉光放电质谱法测量其中金属元素的杂质含量;s5、将测定的金属元素换算为相应的主成分阴离子对应的化合物,计算盐类样品以化合物态的纯度;盐类样品中某金属元素形成的化合物或氧化物杂质含量=盐类化合物中该金属元素的测定含量
×
金属元素相应的主成分各阴离子对应的化合物或氧化物的相对分子质量
÷
(金属元素的相对原子质量
×
化合物分子式中原子个数);盐类样品以化合物态的纯度=1-(盐类样品中某金属元素形成的化合物或氧化物杂质含量
÷
盐类样品总含量)
×
100%。2.根据权利要求1所述的一种基于辉光放电质谱法评估盐类化合物纯度的方法,其特征在于,所述s2中,pfa容器在混匀仪上混合1h-3h。3.根据权利要求1所述的一种基于辉光放电质谱法评估盐类化合物纯度的方法,其特征在于,所述s3中,混合样品在压片机上于30mpa压力下压制10s-50s。4.根据权利要求1所述的一种基于辉光放电质谱法评估盐类化合物纯度的方法,其特征在于,所述s5还包括计算盐类样品以氧化物态、元素形态方式的纯度,如果盐类样品以化合物态、氧化物态、元素形态方式得到的纯度差异不显著,则以不同形态计算方式的算数平均值作为盐类化合物的纯度值;否则,对不同形态计算结果赋予不同权重,通过权重计算加权平均数作为作为盐类化合物的纯度值。

技术总结
本发明公开了一种基于辉光放电质谱法评估盐类化合物纯度的方法,包括以下步骤:将高纯铜粉与待测盐类样品以质量比4:1掺杂,置于洁净的PFA容器中;将PFA容器置于混匀仪上,使高纯铜粉与盐类样品混合均匀;取>0.8g的混合样品置于不锈钢环中,在压片机上压制,得到压片;将压片通过辉光放电质谱法测量其中金属元素的杂质含量;将测定的金属元素换算为相应的主成分阴离子对应的化合物,计算盐类样品以化合物态的纯度。本发明建立了一种针对不同盐类化合物通过元素测定计算不同化合物纯度的分析方法。可解决纯度分析的关键技术难题,为相关样品纯度分析提供技术支撑。关样品纯度分析提供技术支撑。关样品纯度分析提供技术支撑。


技术研发人员:李海峰 张见营
受保护的技术使用者:中国计量科学研究院
技术研发日:2022.05.16
技术公布日:2022/11/1
转载请注明原文地址: https://tieba.8miu.com/read-6727.html

最新回复(0)