離子色譜法測定冷卻液中氯離子含量

蔡淑紅，楊 品，姜 燕，劉波濤，譚凱峰

(中國船舶重工集團第七一八研究所，河北 邯鄲 056027)

離子色譜法測定冷卻液中氯離子含量

蔡淑紅，楊 品，姜 燕，劉波濤，譚凱峰

(中國船舶重工集團第七一八研究所，河北 邯鄲 056027)

冷卻液中氯離子的含量是影響冷卻液產品腐蝕性能的重要因素，本文建立了用于測定冷卻液中氯離子含量的離子色譜法，該方法操作簡單，準確率高。該測定方法以Na2CO3/NaHCO3為淋洗液，檢出限0.02mg/L，相對標準偏差0.21%～3.24%，回收率95.2%～106.25%，可用于冷卻液中氯離子的含量分析。

離子色譜法；氯離子；冷卻液

發動機冷卻液與潤滑油一樣，是保證發動機正常運轉必不可少的組成部分。冷卻液作為冷卻系統中的傳熱介質，具有冷卻、防凍、防腐和防垢的作用。國標GB 29743-2013《機動車發動機冷卻液》的發布實施后，對汽車冷卻液的性能標準提出了更高的要求。

腐蝕性能是冷卻液產品非常重要的一個性能指標，冷卻液中氯離子具有很強的侵蝕作用，不僅能夠使不銹鋼活化腐蝕，還易誘發鋁表面產

生點蝕，出現腐蝕點坑，更嚴重的還會導致腐蝕穿孔，嚴重影響冷卻液產品的腐蝕性能[1]，因此必須嚴格控制冷卻液中氯離子的含量。

SH/T 0621-1995《發動機冷卻液氯含量測定法》中使用硝酸銀標準溶液滴定法測定冷卻液中氯離子含量[2]，該方法操作繁瑣，干擾因素較多；本文采用離子色譜法測定冷卻液中氯離子的含量，以Na2CO3/NaHCO3作為淋洗液，建立了一種操作簡單、準確度高的測定方法。

1 試驗部分

1.1 試劑

1.2 儀器

離子色譜儀(瑞士萬通)：881型，配858自動進樣器，4-250型色離柱 ；艾柯純水機(BD-32，成都康寧公司)；超聲波清洗儀(KQ-300DE，昆山市超聲儀器有限公司)；發動機冷卻液密度測定儀(DFYF-180，大連分析儀器廠)。

1.3 標準溶液的配制

Cl-標準溶液的配制：用超純水將標準溶液稀釋，配制濃度為0.2,0.4,1.0,2.0,5.0,10.0mg/L系列標準溶液。

1.4 樣品預處理及測定

用移液管取10mL防凍液樣品于100mL容量瓶中，用去離子水定容至刻度線，搖勻，取一定量的樣品放入離子色譜自動進樣器平臺進行測定。

1.5 樣品密度的測定

取一定量的的冷卻液于清潔干燥的密度計量筒內，將盛有冷卻液試樣的量筒垂直至于水浴鍋內，待試樣溫度達到(20±0.2)℃時，緩慢的將密度計放入試樣中，至低于兩個最小刻度線的位置，放開密度計，當密度計離開筒壁，靜止懸浮不動，且溫度達到(20±0.2)℃，讀取密度計示數[3]。

1.6 樣品氯含量的計算

樣品中氯含量用X(mg/kg)表示，按式(1)計算：

X=M/ρ

(1)

其中：X——冷卻液樣品的氯含量，mg/kg；

M——離子色譜法測得樣品中氯離子濃度，mg/L;

ρ——冷卻液樣品的密度，g/cm3。

2 結果與討論

2.1 色譜條件

離子色譜法測定氯離子，需要考慮淋洗液的組成，色譜柱的類型、流速，分離溫度等條件，經過試驗優化，確定試驗用色譜條件如下：

淋洗液：1.8mMNa2CO3/1.7mMNaHCO3；流速：1.00mL/min；離子色譜柱：4-250型瑞士萬通陰離子通用色譜柱；柱溫：室溫；進樣量：20μL。

2.2 保留時間

圖1 混合標準溶液色譜圖

Fig.1 Spectra of the standard solution

2.3 標準工作曲線

按照2.1中的色譜條件將配制好的系列標準溶液進行測試，每個樣品平行測定三次取平均值，計算相應的峰面積，以濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標進行線性回歸得到Cl-標準工作曲線(如圖2)，標準曲線方程為Y=0.186x-0.027，相關系數R=0.999，說明曲線在該濃度范圍內具有較好的線性。

圖2 氯離子標準工作曲線Fig.2 The standard curve of Cl-

2.4 精密度及檢出限

檢測方法的精密度用相對標準偏差(RSD)表示，試驗過程中選擇標準曲線線性范圍內高、中、低三個水平濃度進行試驗測定，每個樣品重復測定6次，按貝塞爾公式法計算得到三個水平濃度的標準偏差[4]，如表1，高、中、低三個水平濃度的標準偏差分別為3.24%，0.43%，0.21%；以三倍信噪比計算檢出限為0.02mg/L。

表1 氯離子相對標準偏差

2.5 樣品回收率

向防凍液樣品中加入一定量的已知濃度Cl-標準溶液，按照1.4中的樣品預處理方法進行測定，扣除實際樣品背景計算樣品回收率[5]，結果見表2。由表2可知，Cl-的回收率在95.2%～106.25%之間，說明該方法準確度較高。

表2 氯離子回收率測定結果

表2 氯離子回收率測定結果

2.6 冷卻液樣品的測定

選取市面上某一品牌的無機酸防凍液和有機酸防凍液分別進行氯離子含量的測定，測定結果見表3。

從表3的結果可以看出，無機酸型和有機酸型樣品的氯含量分別為28.04 mg/kg和7.80 mg/kg，小于60 mg/kg，符合國標GB 29743-2013中的技術指標要求[6]。有機酸型樣品中氯含量小于無機酸型樣品，為我們選擇冷卻液產品提供了一定的指導作用。

表3 冷卻液樣品氯含量的測定結果

3 結論

本文建立了一種離子色譜法測定冷卻液中氯含量的方法，該方法操作簡單，選擇性強，靈敏度和準確度較高，提高了產品的檢測效率。

[1] 周建軍，李慶年，冷觀俊,等.汽車冷卻液[M].北京：化學工業出版社，2003:56-57.

[2] 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院.SH/T 0621-1995，發動機冷卻液氯含量測定法[S]. 北京：中國標準出版社,1995.

[3] 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院.SH/T 0068-2002，發動機冷卻液及其濃縮液密度或相對密度測定法[S]. 北京：中國標準出版社,2002.

[5] 陸 虎，張建柱.離子色譜法測定水中溴酸鹽[J].山東化工，2015,44(11)：77-78.

[6] 全國汽車維修標準化技術委員會(SAC/TC 247) .GB 29743-2013，機動車發動機冷卻液[S].北京：中國標準出版社,2014.

(本文文獻格式：蔡淑紅，楊 品，姜 燕，等.離子色譜法測定冷卻液中氯離子含量[J].山東化工，2017，46(14)：63-65.)

Determination of Chloride Ion in Coolant Using Ion Chromatography

CaiShuhong,YangPin,JiangYan,LiuBotao,TanKaifeng

(The 718th Research Institute of CSIC, Handan 056027 China)

The content of chloride ion in the coolant is an important factor affecting the corrosion performance of coolant products. In this paper, a new method using ion chromatography was developed for the determination of chloride ion in the coolant. The method with high accuracy is simple in operation. The detection limit of the method with Na2CO3/NaHCO3as eluent was 0.02mg/L, the relative standard deviations and the average recovery of which were 0.21%～3.24% and 95.2%～106.25%, respectively. This method could be used to determine the content of chloride ion in the coolant.

ion chromatography, chloride ion, coolant

2017-05-02

蔡淑紅，(1987—)，女，河北遷安人，碩士，助理工程師，從事精細化學品的研發與檢測工作。

O657.7

A

1008-021X(2017)14-0063-03