[發明專利]一種pH電極與流動注射分析聯用測定混合堿濃度的方法

有效

• 申請號: 201010572335.2
• 申請日: 2010-12-03
• 公開（公告）號: CN102043003A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 宋啟軍;張伯先
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N21/80;G01N30/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發明涉及一種工業混合堿分析、工業鍋爐水質分析和工業廢水水質分析的方法，尤其是一種將pH電極與流動注射分析聯用測定混合堿濃度的方法。

背景技術

目前在工業應用領域，混合堿的成分分析大多還在使用手工雙指示劑滴定法。這種方法不僅速度慢、消耗試劑量大，而且測定靈敏度也不高。流動注射分析(FIA)方法具有快速、準確、自動化程度高、通用性強以及儀器簡單使用方便等諸多優點。因此，采用流動注射滴定有望克服手工滴定的諸多不足。有人曾將流動注射分析與分光光度計聯用來滴定強酸和弱酸，該法的缺點是需在待測溶液中加入不同的指示劑來測定不同的酸或堿，這種方法需要在待測溶液中加入合適的指示劑，這會給待測溶液帶來污染，而且這些方法不能適用于有顏色的溶液。如果將FIA與pH電極聯用(FIA-ISE)來滴定酸堿溶液便可以消除指示劑帶來的誤差。但是普通pH電極體積大、響應慢，不適合用于FIA系統。Kahlert等用自制的石墨/醌氫醌電極與FIA聯用來滴定強酸和弱酸，但該自制電極的選擇性和重現性較差，而且壽命較短。而且這些方法只能測定單一成分酸堿溶液的濃度，無法適用于混合堿濃度的滴定。李科威報道了一種利用流動注射分析和光度法結合來檢測多元堿和強堿的濃度的方法，這種測定方法都需要在待測溶液中加入合適的指示劑，這會污染待測溶液，而且也不適用于有顏色的樣品分析。張心英等人報道了用流動注射分析和分光光度計聯用檢測氧化鋁生產過程中鋁酸鈉溶液中苛性堿、碳酸堿和全堿的方法。這種方法也存在著上面提到的指示劑帶來的問題。這些方法大多存在設備復雜、昂貴，操作麻煩等缺點。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種無指示劑、簡單快速、使用成本低、儀器便宜、易于操作的pH電極與流動注射分析聯用測定混合堿濃度的方法。

按照本發明提供的技術方案，所述pH電極與流動注射分析聯用測定混合堿濃度的方法，特征是，包括以下步驟：(一)搭建流動分析系統→(二)制定不同溶液pH值對FIA峰峰面積的標準曲線→(三)制定不同成分溶液濃度的標準曲線→(四)確定待測堿溶液的成分→(五)測定待測堿溶液的濃度；

(一)搭建流動分析系統：

所述流動分析系統包括混合管(M)和檢測器(D)，混合管(M)的輸入端和輸出端上分別連接有管道，管道上設置蠕動泵(P)；待測堿溶液(S)由進樣管注入混合管(M)，載液(R)可由管道和蠕動泵(P)注入混合管(M)中，待測堿溶液(S)和載液(R)在混合管(M)中進行混合、反應，產生連續變化的電位；所述檢測器(D)為pH計，所述pH計可以測定待測堿溶液(S)的電位變化值，得到的輸出電壓值由色譜工作軟件以FIA峰的形式記錄，所述色譜工作軟件可以讀出FIA峰的峰面積；經測試后的廢液(W)由混合管(M)輸出端的管道排出；

(二)、制定不同溶液pH值對FIA峰峰面積的標準曲線：

(1)、首先，配制一系列不同濃度的氫氧化鈉溶液A、碳酸氫鈉溶液B、碳酸鈉溶液C和以濃度比1∶1混合的氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液D；測定一系列不同濃度的溶液A、B、C和D的pH值為x；

(2)、再將一系列不同濃度的溶液A、B、C和D分別注入混合管中，將載液通過蠕動泵注入混合管中分別與溶液A、B、C和D混合、反應，產生連續變化的電位；

(3)、在注入載液的過程中，用pH計測溶液A、B、C和D的電位變化值，得到以FIA峰的形式記錄的輸出電壓值，由色譜工作軟件讀出FIA峰的峰面積S；

(4)、分別以溶液A、B、C和D的pH值對FIA峰的峰面積S繪制標準曲線S＝f(x)，pH值x為橫坐標，FIA峰的峰面積S為縱坐標，將峰面積S與pH值擬合成一條直線，求出標準曲線方程S＝f(x)中的系數f，得到：

a、氫氧化鈉溶液A對氫氧化鈉溶液A的FIA峰的峰面積S的標準曲線方程為：c：S＝23.682x-252.42，相關差R²＝0.998；

b、碳酸氫鈉溶液B對碳酸氫鈉溶液B的FIA峰的峰面積S的標準曲線方程為：d：x＝8.3；

c、碳酸鈉溶液C對碳酸鈉溶液C的FIA峰的峰面積S的標準曲線方程為：a：S＝31.25x-307.88，相關差R²＝0.9985；

d、氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液D對FIA峰的峰面積S的標準曲線方程為：b：28.669x-294.85，相關差R²＝0.999；

(三)、制定不同成分溶液濃度的標準曲線：

(1)制定碳酸氫鈉和碳酸鈉混合溶液濃度的標準曲線：