1.本發(fā)明屬于化學(xué)分析測(cè)試方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分子篩硅鋁比測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

2.目前對(duì)于分子篩硅鋁比的測(cè)試主要方法有：

①

分光光度法測(cè)硅及鐵，edta和硝酸滴定法測(cè)鋁鐵總量，進(jìn)而計(jì)算硅鋁比；

②

xrf法測(cè)硅鋁含量比。

3.其中，分光光度法檢測(cè)硅鋁比有如下技術(shù)問(wèn)題：溶液若含其它顯色離子時(shí)，吸光度測(cè)試準(zhǔn)確度差；且此方法為間接法，有一定的測(cè)試誤差。而xrf法存在尋找固體標(biāo)樣困難，只能做半定量測(cè)試的問(wèn)題。

4.精確定量測(cè)分子篩硅鋁比一直是行業(yè)上的難題。而人工合成分子篩，吸附能力高、耐高溫，被廣泛用于化工行業(yè)，也是煤氣脫水的優(yōu)良吸附劑，其硅鋁比組成又是決定其性能的關(guān)鍵指標(biāo)。

5.因此，實(shí)現(xiàn)精確定量測(cè)分子篩硅鋁比，無(wú)論對(duì)分子篩的制備工藝，還是性能評(píng)價(jià)均有重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

6.針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種分子篩硅鋁比測(cè)試方法，能夠直接測(cè)定分子篩的硅鋁含量及硅鋁比，無(wú)需間接計(jì)算，為精確定量測(cè)試方法。

7.本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

8.一種分子篩硅鋁比測(cè)試方法，所述方法包括：

9.將待測(cè)分子篩樣品磨成細(xì)粉；

10.將待測(cè)分子篩的細(xì)粉裝入全密閉微波消解儀的消解罐，加入王水和氫氟酸的混合液為消解液，進(jìn)行微波消解；

11.消解完全后開(kāi)蓋加入飽和硼酸溶液，再蓋蓋加熱以對(duì)氫氟酸進(jìn)行初步絡(luò)合，取出消解液在容量瓶中使用超純水進(jìn)行定容，獲得消解絡(luò)合溶液；

12.使用標(biāo)準(zhǔn)加入法，將所述消解絡(luò)合溶液稀釋一定倍數(shù)，向稀釋后消解絡(luò)合溶液中加入不同體積的硅標(biāo)液和鋁標(biāo)液，制備獲得符合硅鋁比10-500測(cè)定的一系列測(cè)試混合標(biāo)液，加入硼酸和稀硝酸的混合溶液進(jìn)行定容，并搖勻?qū)浞徇M(jìn)行二次絡(luò)合；然后采用icp-oes，使用石英標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)樣系統(tǒng)測(cè)定硅、鋁含量，直接算出硅鋁比。

13.進(jìn)一步地，所述微波消解的具體步驟為：將待測(cè)分子篩細(xì)粉裝入消解罐后，加入王水和氫氟酸的混合液為消解液，進(jìn)行微波消解，200℃-220℃保溫30-40分鐘微波消解；王水和氫氟酸組成的消解液中，王水和氫氟酸的體積比范圍為(2-6):1。

14.進(jìn)一步地，所述初步絡(luò)合的步驟具體為：消解完全后開(kāi)蓋加入飽和硼酸溶液，再蓋蓋加熱至150℃-180℃保溫30-40分鐘進(jìn)行初步絡(luò)合；其中，按照重量比計(jì)，飽和硼酸溶液的加入量體積是消解液中氫氟酸的6-8倍。

15.進(jìn)一步地，定容過(guò)程采用的容量瓶的材質(zhì)為聚四氟乙烯。

16.進(jìn)一步地，加入硼酸和稀硝酸的混合溶液進(jìn)行定容的過(guò)程中，硼酸和稀硝酸的體積比為1:(8:10)。

17.進(jìn)一步地，采用的所述硅標(biāo)液和所述鋁標(biāo)液的原始標(biāo)液濃度均為1000μl/mg，使用的標(biāo)液可自配或購(gòu)買(mǎi)。

18.進(jìn)一步地，將待測(cè)分子篩樣品磨成細(xì)粉后，過(guò)200目篩。

19.本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

20.本發(fā)明提供的分子篩硅鋁比測(cè)試方法中，采用的消解液包括王水和氫氟酸，王水能夠消解分子篩中鋁等金屬元素，氫氟酸能夠消解分子篩中氧化物形式存在的硅元素；且本發(fā)明所述方法采用全密閉微波消解，能夠確保在分子篩的濕法消解過(guò)程中硅元素不損失；

21.本發(fā)明采用兩步法硼酸絡(luò)合，硼酸與氫氟酸反應(yīng)絡(luò)合生成氟硼酸，從而避免氫氟酸對(duì)icp-oes石英進(jìn)樣系統(tǒng)(氧化硅)的侵蝕及對(duì)測(cè)硅的影響，采用兩步法硼酸絡(luò)合能夠使氫氟酸的絡(luò)合反應(yīng)完全充分。

22.本發(fā)明采用標(biāo)準(zhǔn)加入法可去除其復(fù)雜基體對(duì)待測(cè)元素的影響；做成的一系列加標(biāo)硅鋁混合標(biāo)液，能夠適應(yīng)大范圍的硅鋁比測(cè)定(10-500)。

23.本發(fā)明提供的測(cè)試方法能夠直接精確測(cè)定分子篩硅鋁比，且能夠避免濕法消解中分子篩的硅損；可以使用石英標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)樣系統(tǒng)的方法，不用單獨(dú)購(gòu)買(mǎi)氫氟酸進(jìn)樣系統(tǒng)，且比氫氟酸進(jìn)樣系統(tǒng)的檢出限及定量限低1個(gè)數(shù)量級(jí)至ppb級(jí)。

附圖說(shuō)明

24.圖1為al元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖；

25.圖2為si元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。

具體實(shí)施方式

26.為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

27.相反，本發(fā)明涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本發(fā)明有更好的了解，在下文對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。

28.針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中精確定量測(cè)分子篩硅鋁比存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種分子篩硅鋁比測(cè)試方法，所述方法包括：

29.將待測(cè)分子篩樣品磨成細(xì)粉，取待測(cè)分子篩的細(xì)粉(質(zhì)量為m0，單位g)的裝入全密閉微波消解儀的消解罐，加入王水和氫氟酸的混合液為消解液，進(jìn)行微波消解；

30.消解完全后開(kāi)蓋加入飽和硼酸溶液，再蓋蓋加熱以對(duì)氫氟酸進(jìn)行初步絡(luò)合，取出消解液在容量瓶中進(jìn)行定容(定容體積為v0，單位ml)，獲得消解絡(luò)合溶液；

31.使用標(biāo)準(zhǔn)加入法，將所述消解絡(luò)合溶液稀釋一定倍數(shù)(稀釋倍數(shù)為f)，向稀釋后消解絡(luò)合溶液中加入不同體積的硅標(biāo)液和鋁標(biāo)液，制備獲得符合硅鋁比10-500測(cè)定的一系列

測(cè)試混合標(biāo)液，加入硼酸和稀硝酸的混合溶液進(jìn)行定容，并搖勻?qū)浞徇M(jìn)行二次絡(luò)合；然后采用icp-oes，使用石英標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)樣系統(tǒng)測(cè)定硅、鋁含量(測(cè)試溶液中元素濃度為c0，單位mg/l，由icp-oes測(cè)試獲得)，直接算出硅鋁比。

32.消解絡(luò)合溶液中待測(cè)元素的濃度為c1，單位mg/l，計(jì)算方式為：c1＝c0*f；

33.待測(cè)分子篩樣品中待測(cè)元素的含量c

x

，單位g/kg：

[0034][0035]

在本實(shí)施例中，所述微波消解的具體步驟為：將待測(cè)分子篩細(xì)粉裝入消解罐后，加入王水和氫氟酸的混合液為消解液，進(jìn)行微波消解，220℃保溫40分鐘微波消解；王水和氫氟酸組成的消解液中，王水和氫氟酸的體積比范圍為4:1。

[0036]

在本實(shí)施例中，所述初步絡(luò)合的步驟具體為：消解完全后開(kāi)蓋加入飽和硼酸溶液，再蓋蓋加熱至160℃保溫30分鐘進(jìn)行初步絡(luò)合；其中，按照重量比計(jì)，飽和硼酸溶液的加入量是消解液中氫氟酸的6倍。

[0037]

在本實(shí)施例中，定容過(guò)程采用的容量瓶的材質(zhì)為聚四氟乙烯。

[0038]

在本實(shí)施例中，加入硼酸和稀硝酸的混合溶液進(jìn)行定容的過(guò)程中，硼酸和稀硝酸的體積比為1:9。在本實(shí)施例中，采用的所述硅標(biāo)液和所述鋁標(biāo)液的原始標(biāo)液濃度均為1000μl/mg。

[0039]

在本實(shí)施例中，將待測(cè)分子篩樣品磨成細(xì)粉后，過(guò)200目篩。

[0040]

采用本發(fā)明上述實(shí)施例所提供的方法對(duì)四種樣品的硅、鋁含量進(jìn)行測(cè)定，四種樣品的質(zhì)量m0均為0.01g，定容體積v0均為10ml，結(jié)果如下：

[0041]

表1測(cè)試元素為鋁元素時(shí)，測(cè)試數(shù)據(jù)

[0042]

樣品編號(hào)c0(mg/l)稀釋倍數(shù)fc1(mg/l)c

x

(g/kg)10.154010015.415.400020.17001001717.000030.199010019.019.900040.154010015.415.4000

[0043]

表2測(cè)試元素為硅元素時(shí)，測(cè)試數(shù)據(jù)

[0044]

樣品編號(hào)c0(mg/l)稀釋倍數(shù)fc1(mg/l)c

x

(g/kg)14.7200100472472.000024.7900100479479.000036.1800100618618.000044.5600100456456.0000

[0045]

計(jì)算可得，分子篩樣品1-4的硅鋁比分別為:30.649、28.176、32.526、29.610，其硅鋁比為28～31，al及si兩個(gè)元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖如圖1-2所示，樣品能夠通過(guò)圖1-2中的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出待測(cè)元素含量。技術(shù)特征：

1.一種分子篩硅鋁比測(cè)試方法，其特征在于，所述方法包括：將待測(cè)分子篩樣品磨成細(xì)粉；將待測(cè)分子篩的細(xì)粉裝入全密閉微波消解儀的消解罐，加入王水和氫氟酸的混合液為消解液，進(jìn)行微波消解；消解完全后開(kāi)蓋加入飽和硼酸溶液，再蓋蓋加熱以對(duì)氫氟酸進(jìn)行初步絡(luò)合，取出消解液在容量瓶中使用超純水進(jìn)行定容，獲得消解絡(luò)合溶液；使用標(biāo)準(zhǔn)加入法，將所述消解絡(luò)合溶液稀釋一定倍數(shù)，向稀釋后消解絡(luò)合溶液中加入不同體積的硅標(biāo)液和鋁標(biāo)液，制備獲得符合硅鋁比測(cè)定的一系列測(cè)試混合標(biāo)液，加入硼酸和稀硝酸的混合溶液進(jìn)行定容，并搖勻?qū)浞徇M(jìn)行二次絡(luò)合；然后采用icp-oes，使用石英標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)樣系統(tǒng)測(cè)定硅、鋁含量，直接算出硅鋁比。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種分子篩硅鋁比測(cè)試方法，其特征在于，所述微波消解的具體步驟為：將待測(cè)分子篩細(xì)粉裝入消解罐后，加入王水和氫氟酸的混合液為消解液，進(jìn)行微波消解，200℃-220℃保溫30-40分鐘微波消解；王水和氫氟酸組成的消解液中，王水和氫氟酸的體積比范圍為(2-6):1。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種分子篩硅鋁比測(cè)試方法，其特征在于，所述初步絡(luò)合的步驟具體為：消解完全后開(kāi)蓋加入飽和硼酸溶液，再蓋蓋加熱至150℃-180℃保溫30-40分鐘進(jìn)行初步絡(luò)合；其中，按照重量比計(jì)，飽和硼酸溶液的加入量體積是消解液中氫氟酸的6-8倍。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種分子篩硅鋁比測(cè)試方法，其特征在于，定容過(guò)程采用的容量瓶的材質(zhì)為聚四氟乙烯。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種分子篩硅鋁比測(cè)試方法，其特征在于，加入硼酸和稀硝酸的混合溶液進(jìn)行定容的過(guò)程中，硼酸和稀硝酸的體積比為1:(8:10)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種分子篩硅鋁比測(cè)試方法，其特征在于，采用的所述硅標(biāo)液和所述鋁標(biāo)液的原始標(biāo)液濃度均為1000μl/mg。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種分子篩硅鋁比測(cè)試方法，其特征在于，將待測(cè)分子篩樣品磨成細(xì)粉后，過(guò)200目篩。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明屬于化學(xué)分析測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及一種分子篩硅鋁比測(cè)試方法。所述方法包括：將待測(cè)分子篩樣品磨成細(xì)粉；將待測(cè)分子篩的細(xì)粉裝入全密閉微波消解儀的消解罐，加入王水和氫氟酸的混合液為消解液，進(jìn)行微波消解；消解完全后開(kāi)蓋加入飽和硼酸溶液，再蓋蓋加熱以對(duì)氫氟酸進(jìn)行初步絡(luò)合，取出消解液在容量瓶中進(jìn)行定容，獲得消解絡(luò)合溶液；使用標(biāo)準(zhǔn)加入法，將所述消解絡(luò)合溶液稀釋一定倍數(shù)，向稀釋后消解絡(luò)合溶液中加入不同體積的硅標(biāo)液和鋁標(biāo)液，制備獲得符合硅鋁比測(cè)定的一系列測(cè)試混合標(biāo)液，加入硼酸和稀硝酸的混合溶液進(jìn)行定容，并搖勻?qū)浞徇M(jìn)行二次絡(luò)合；然后采用ICP-OES，使用石英標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)樣系統(tǒng)測(cè)定硅、鋁含量，直接算出硅鋁比。直接算出硅鋁比。直接算出硅鋁比。

技術(shù)研發(fā)人員：孔為 王曉宇 張玉楠 文磊 金瑩

受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京科技大學(xué)

技術(shù)研發(fā)日：2022.04.02

技術(shù)公布日：2022/7/1