微庫侖法測定1-己烯中的氯含量

摘要：建立了微庫侖法測定1-己烯中氯含量的分析方法，優(yōu)化了實驗條件，得出轉化率與主要影響因素氮氣流量、氧氣流量、增益、采樣電阻、偏壓等的關系，確定了實驗的最佳測定條件，得到滿意的轉化率。在優(yōu)化條件下對方法的準確度和精密度進行了考察，結果表明該分析方法準確度高，精密度好，能夠快速準確的測定1-己烯中的氯含量。

關鍵詞：微庫侖 氯含量 轉化率 1-己烯

1-己烯是生產(chǎn)高性能高密度聚乙烯和線型低密度聚乙烯的重要共聚單體。與其他共聚單體相比，1-己烯共聚聚乙烯樹脂產(chǎn)品具有拉伸強度高、抗沖擊和抗撕裂能力強等優(yōu)點，特別適合于生產(chǎn)包裝膜和農(nóng)用覆蓋膜。隨著國內(nèi)市場對膜料和管材料需求量的增加，1-己烯的使用量越來越大。1-己烯產(chǎn)品中的氯含量過高會影響下游產(chǎn)品的生產(chǎn)，是1-己烯質(zhì)量控制的重要指標之一，因此建立微庫侖法測定1-己烯中微量氯的分析方法有一定的實際意義。

1 實驗部分

1.1 方法原理 用微量注射器將樣品經(jīng)硅膠隔板注入裂解管，樣品汽化后隨載氣進入裂解管與氧氣混合并在此燃燒使樣品中的有機氯轉化為氯離子，再由載氣帶入滴定池同銀離子反應：Ag++Cl-→AgCl。

致使銀離子濃度降低。測量-參考電極對指示出銀離子濃度降低的變化，并將這一信號輸送到微庫侖放大器，微庫侖放大器輸出相應電流與電解電極對，在電解陽極產(chǎn)生銀離子是滴定池中銀離子復原。測量補充銀離子所需電量，根據(jù)法拉第電解定律，可求出樣品的氯含量。

式中：W——析出的氯質(zhì)量，以克計；n——電極反應的電子轉移數(shù)；M——待測物質(zhì)的分子或原子質(zhì)量；Q——電量，以庫侖計；F——法拉第常數(shù)，96500庫侖。

用與待測樣品氯含量相近的標準樣品，選擇適宜的操作條件，并根據(jù)樣品中的氯含量的高低選擇合適的偏壓和增益，調(diào)整燃燒氣和載氣的燃燒比，以得到標樣的轉化率穩(wěn)定在80~120%之間。在選定的分析條件下先用標準樣品標定儀器，計算出平均轉化率，然后在相同的實驗條件下測試樣品，根據(jù)平均轉化率計算待測樣品的測試結果。轉化率是評價分析條件的重要參數(shù)。

1.2 實驗儀器與試劑 微庫侖滴定儀（RPA-200A型），江蘇江環(huán)分析儀器有限公司。

冰醋酸，分析純（北京化學試劑廠）；氯標準樣品（石油化工科學研究院）；蒸餾水，符合三級用水要求；電解液∶冰醋酸∶水=7∶3（體積比）；反應氣∶普氧；載氣∶高純氮。

2 結果與討論

2.1 氮氣流量對轉化率的影響 實驗條件：氧氣流量：170mL/min；偏壓：260mV；增益：2400；采樣電阻：6000Ω

在氮氣流量為125、150、160、170、180、190、200、210mL/min時，相應的轉化率分別為：56%、72%、78%、82%、93%、109%、126%、135。

由數(shù)據(jù)可以看出，氮氣流量在170~190mL/min范圍內(nèi)都可以得到滿意的轉化率。

2.2 氧氣流量對轉化率的影響 實驗條件：氮氣流量：170mL/min；偏壓：260mV；增益：2400；采樣電阻：4000Ω。

在氧氣流量為125、140、150、160、170、180mL/min時，相應的轉化率分別為：58%、73%、85%、94%、110%、121%。

由以上數(shù)據(jù)可以看出，氧氣流量在150~170mL/min范圍內(nèi)即可得到滿意的轉化率。

2.3 增益對轉化率的影響 實驗條件：氮氣流量：170

mL/min；氧氣流量：150mL/min；采樣電阻：6000Ω；偏壓：262mV。

分別取增益為2100、2200、2300、2400、2500、2600時，相應的轉化率分別為：55%、78%、88%、110%、108%、112%。

增益是反映放大器的放大倍數(shù)，其大小對峰高有影響，因而在一定的范圍內(nèi)會影響轉化率的大小。在其他條件不變時，增益越大，峰越高，但當大到一定程度后峰高就沒有變化，此時放大器已經(jīng)達到飽和。由以上數(shù)據(jù)可以看出，當增益為2400時，轉化率基本上沒有變化，此時放大器達到飽和。

2.4 采樣電阻對轉化率的影響 實驗條件：氮氣流量：170mL/min；氧氣流量：150mL/min；增益：2400；偏壓：260mV。

分別取電阻阻值為1kΩ、2kΩ、4kΩ、6kΩ、8kΩ、10kΩ時所對應的轉化率為76%、80%、87%、93%、110%、114。

電阻影響系統(tǒng)的電解電流、反應速率及積分面積，在其它條件不變時，電阻大則電解電流小，反應速率較慢，峰較低，因而積分面積也較小。由以上數(shù)據(jù)也可以看出，隨著電阻的增大，轉化率隨之增大，說明對于氯含量低的樣品電阻越大，反應越完全。

2.5 偏壓對轉化率的影響 實驗條件：氮氣流量：175mL/min；氧氣流量：150mL/min；增益：2400；采樣電阻：4000Ω。

偏壓是微庫侖放大器的外加電壓，偏壓的大小直接影響到測定樣品的轉化率。可以看出，偏壓在260mv左右時的轉化率為最佳。對于低氯含量的樣品應選擇較高的偏壓，如果偏壓過高易超調(diào)峰；偏壓過低又會造成響應遲鈍，出現(xiàn)拖尾峰。

取偏壓為245mv、250mv、255mv、260mv、265mv、270mv時，相對應的轉化率分別為65%、71%、80%、96%、98%、121。

2.6 方法的準確度和精密度實驗

2.6.1 方法的準確度。為評價該方法的準確度，利用5個不同已知濃度的氯含量標樣進行準確度測試。

由表1可見，實際測得的值與標樣的配制值基本一致，相對誤差低于2%，說明該方法準確度好。

2.6.2 方法的精密度。為考察該方法的精密度，選擇幾個1-己烯樣品進行實驗，每個樣品平行測定5次，取結果的平均值。由表2可以看出，該方法的精密度較好，相對標準偏差小于5%。

3 結論

①氮氣流量在170~190mL/min范圍內(nèi)，氧氣流量在150~170mL/min范圍內(nèi)，可以得到滿意的轉化率。②當增益為2400，偏壓在260mv時的轉化率為最佳。③該分析方法能夠快速、準確地測定1-己烯中的氯含量。

參考文獻：

[1]張金銳.微庫侖分析原理及應用.北京石油工業(yè)出版社，1994

[2]明菊蘭，潘芝瑛，周飛梅.高溫燃燒微庫侖法檢測抗燃油氯含量的方法研究熱力發(fā)電，201140（8）：30-34.

作者簡介：趙明（1973-）女，主要從事化學分析工作。