1前言
離子交換樹(shù)脂是帶有官能團(tuán)(有交換離子的活性基團(tuán))、具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、不溶性的高分子化合物。通常是球形顆粒物。離子交換樹(shù)脂的全名稱(chēng)由分類(lèi)名稱(chēng)、骨架(或基因)名稱(chēng)、基本名稱(chēng)組成。離子交換樹(shù)脂還可以根據(jù)其基體的種類(lèi)分為苯乙烯系樹(shù)脂和丙烯酸系樹(shù)脂。樹(shù)脂中化學(xué)活性基團(tuán)的種類(lèi)決定了樹(shù)脂的主要性質(zhì)和類(lèi)別。首先區(qū)分為陽(yáng)離子樹(shù)脂和陰離子樹(shù)脂兩大類(lèi),它們可分別與溶液中的陽(yáng)離子和陰離子進(jìn)行離子交換。選取一種離子交換樹(shù)脂,采用微波消解作為前處理方法,選擇一種可將樣品完全溶解的方案,有利于后續(xù)無(wú)機(jī)元素的快速準(zhǔn)確測(cè)定。
2儀器與試劑
2.1 儀器
新儀MASTER-18微波消解儀,趕酸器,分析天平(十萬(wàn)分之一)等。
2.2 試劑
硝酸(68%),過(guò)氧化氫(30%),鹽酸(38%),氫氟酸(40%)
3實(shí)驗(yàn)方法
3.1樣品圖片

3.2消解溫度的選擇
稱(chēng)取實(shí)驗(yàn)所用的離子交換樹(shù)脂樣品約0.1g(精確至0.1mg),加入10mL硝酸,靜置30min左右,組裝消解罐,按照如下設(shè)置參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
表一
階段 | 溫度/℃ | 時(shí)間/min | 功率/W |
1 | 150 | 10 | 400 |
2 | 180 | 5 | 400 |
3 | 200 | 45 | 400 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,待冷卻至60℃以下,取出消解罐轉(zhuǎn)移至通風(fēng)櫥中緩慢打開(kāi),趕酸定容后,存在少量白色渾濁。
重新稱(chēng)取樹(shù)脂樣品約0.1g(精確至0.1mg),加入10mL硝酸,靜置30min左右,組裝消解罐,按照如下設(shè)置參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
表二
階段 | 溫度/℃ | 時(shí)間/min | 功率/W |
1 | 150 | 10 | 400 |
2 | 180 | 5 | 400 |
3 | 210 | 45 | 400 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,待冷卻至60℃以下,取出消解罐轉(zhuǎn)移至通風(fēng)櫥中緩慢打開(kāi),趕酸定容后,消解液澄清透明。
3.3酸體系探究
選擇下列不同的酸體系,按照表二的參數(shù)分別對(duì)樣品進(jìn)行消解實(shí)驗(yàn):
酸體系 | 消解效果 |
8mL硝酸+1mL過(guò)氧化氫 | 完全消解 |
8mL硝酸+1mL氫氟酸 | 完全消解 |
8mL硝酸+2mL鹽酸 | 黃色渾濁 |
3.4取樣量的選擇
由于離子交換樹(shù)脂樣品,分解會(huì)生成二氧化碳會(huì)產(chǎn)生較大的壓力,在3.2的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,當(dāng)最高消解溫度為210℃時(shí),最大壓力2.6MPa,建議取樣量控制在0.1g以?xún)?nèi)。
4結(jié)果
實(shí)驗(yàn)選擇的離子交換樹(shù)脂樣品,在取樣為0.1g,采用硝酸作為試劑,210℃保溫40min左右,即可完全溶解,加入適量過(guò)氧化氫效果更佳。為保證實(shí)驗(yàn)安全性,取樣量控制在0.1g以?xún)?nèi)。