專利名稱：一種測定石墨中含硫的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測方法，是一種測定石墨中含硫的方法。
背景技術(shù)：
金剛石合成工藝中需要使用石墨，石墨中硫的含量直接影響金剛石的質(zhì)量，石墨 中的硫?qū)τ诮饎偸铣晒に囍惺褂玫脑O(shè)備也具有較強(qiáng)的腐蝕性，并且這些設(shè)備一旦被腐 蝕，極易產(chǎn)生放炮、裂錘等生產(chǎn)事故，因此，本領(lǐng)域在金剛石的生產(chǎn)中對(duì)石墨中的硫含量控 制較嚴(yán)格，因而準(zhǔn)確測量石墨中的硫含量是保證金剛石產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施之一?，F(xiàn)有的 檢測方法主要有兩種，一種是卡爾_費(fèi)休庫倫法，另一種是離子色譜儀測定法?？朹費(fèi)休 庫倫法使用設(shè)備復(fù)雜，極易漏氣，不易操作，當(dāng)操作不準(zhǔn)確時(shí)，影響檢測結(jié)果；離子色譜儀測 定法，雖然操作簡便，但是，設(shè)備造價(jià)昂貴，一般企業(yè)較難承擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種測定石墨中含硫的方法，它采用分光光度測定法，使設(shè) 備投資少、操作方法簡便，檢測結(jié)果準(zhǔn)確。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種測定石墨中含硫的方法，包 括如下步驟
①取1.5g、粒度小于0.15mm的石墨置入裝有2g艾氏劑的瓷坩堝中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蟮?到混合物，再加入Ig艾氏劑均勻覆蓋混合物，最后得到試樣；
②將步驟①中的試樣置入高溫爐內(nèi)，使高溫爐在1-1.5小時(shí)內(nèi)的溫度升至1000°C，保 持1. 5-2小時(shí)；
③將試樣從高溫爐中取出，冷卻至室溫后，將試樣移至燒杯內(nèi)，用40-60°C的純水沖洗 坩堝內(nèi)壁，將坩堝中的洗液倒入燒杯內(nèi)，再加入30ml-40ml、40°C -60°C的純水，放入超聲波 儀器中3分鐘，取出后過濾，定容至250ml ；
④取步驟③中的試樣溶液IOml置入比色管中，在管中加入0.2mol/L鹽酸溶液調(diào)至 PH=3. 1-4. 4，再將比色管置入沸水浴中加熱3分鐘后，冷卻至20°C -30°C時(shí)，在比色管中再 加入溫度為20-30°C的4ml鉻酸鋇酸性懸濁液，混合均勻后放置2_3分鐘，得到混合液；
⑤取Iml含鈣的氨水澄清液加入到步驟④的混合液中，混勻后再加入IOml95%的乙 醇，混勻后放置10分鐘；
⑥將步驟⑤的溶液用干的中速定量濾紙過濾于比色皿中；
⑦在波長370nm處，用Icm的比色皿，以試劑空白為對(duì)照測定其相應(yīng)的吸光度，再從標(biāo) 準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)的硫酸根離子的量；
步驟①中所述的艾氏劑是用無水碳酸鈉和氧化鎂按質(zhì)量比1 :2配制后研細(xì)至粒度小 于0. 15mm以下。步驟④中所述的鉻酸鋇酸性懸濁液是指將2. 5g鉻酸鋇加到IOOml (1+15)乙酸和 IOOml (1+500)鹽酸組成的混合液。
3
步驟⑤中所述的含鈣的氨水是指將1. 85g CaCl2. 2H20溶解于500ml (3+4)氨水 中。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于測定石墨中的含硫量準(zhǔn)確，分析方法操作簡便，精確度高，所 用設(shè)備均為常規(guī)設(shè)備，設(shè)備投資少，操作方法簡便，徹底解決了公知技術(shù)存在的不足。


附圖1是本發(fā)明方法中濃度_吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。具體實(shí)施方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所述的一種測定石墨中含硫的方法，包括如下步驟
①取1.5g、粒度小于0.15mm的石墨置入裝有2g艾氏劑的瓷坩堝中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蟮?到混合物，再加入Ig艾氏劑均勻覆蓋混合物，最后得到試樣；
②將步驟①中的試樣置入高溫爐內(nèi)，使高溫爐在1-1.5小時(shí)內(nèi)的溫度升至1000°C，保 持1. 5-2小時(shí)；
③將試樣從高溫爐中取出，冷卻至室溫后，將試樣移至燒杯內(nèi)，用40-60°C的純水沖洗 坩堝內(nèi)壁，將坩堝中的洗液倒入燒杯內(nèi)，再加入30ml-40ml、4(TC -60°C的純水，放入超聲波 儀器中3分鐘，取出后過濾，定容至250ml ；
④取步驟③中的試樣溶液IOml置入比色管中，在管中加入0.2mol/L鹽酸溶液調(diào)至 PH=3. 1-4. 4，再將比色管置入沸水浴中加熱3分鐘后，冷卻至20°C -30°C時(shí)，在比色管中再 加入溫度為20-30°C的4ml鉻酸鋇酸性懸濁液，混合均勻后放置2_3分鐘，得到混合液；
⑤取Iml含鈣的氨水澄清液加入到步驟④的混合液中，混勻后再加入IOml95%的乙 醇，混勻后放置10分鐘；
⑥將步驟⑤的溶液用干的中速定量濾紙過濾于比色皿中；
⑦在波長370nm處，用Icm的比色皿，以試劑空白為對(duì)照測定其相應(yīng)的吸光度，再從標(biāo) 準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)的硫酸根離子的量；
步驟①中所述的艾氏劑是用無水碳酸鈉和氧化鎂按質(zhì)量比1 :2配制后研細(xì)至粒度小 于0. 15mm以下。步驟①中所述的艾氏劑是用無水碳酸鈉和氧化鎂按質(zhì)量比1 :2配制后研細(xì)至粒 度小于0. 15mm以下。步驟④中所述的鉻酸鋇酸性懸濁液是指將2. 5g鉻酸鋇加到IOOml (1+15)乙酸和 IOOml (1+500)鹽酸組成的混合液。步驟⑤中所述的含鈣的氨水是指將1. 85g CaCl2. 2H20溶解于500ml (3+4)氨水 中。本發(fā)明的方法是將試樣與艾氏劑混勻、在高溫爐緩慢燃燒，試樣中的有機(jī)硫、硫化 物和單質(zhì)硫勻被氧化成二氧化硫和少量的三氧化硫，然后與碳酸鈉和氧化鎂直接作用，生 成可溶性的硫酸鹽Na2SO4和MgSO4,將坩堝內(nèi)的灼燒物轉(zhuǎn)移到燒杯，溶解過濾后，用超 聲提取，定容。用過量的鉻酸鋇酸性懸濁液與試樣中S042_作用，生成BaSOjX淀，過濾后用 分光光度法測定由SO/—定量置換出的黃色CrO42-離子，從而間接求出SO/—的含量是。再根 據(jù)SO/—的含量計(jì)算石墨中的含硫量，其主反應(yīng)如下
O2
本發(fā)明方法中采用溶液濃度有下述幾種表示方法
①物質(zhì)的量濃度指在1升溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量，單位mol/L。②體積濃度指液體試劑與溶劑按一定的體積關(guān)系配制而成的溶液，符號(hào)為 (m+n)，如本方法中的乙酸溶液的濃度為(1+15)，是指1體積的冰乙酸與15體積的試劑水 混合配制而成的乙酸溶液。氨水(3+4)，是指3體積的濃氨水與4體積的試劑水混合配制而 成的氨水溶液。鹽酸(1+500)，是指1體積的鹽酸與500體積的試劑水混合配制而成的鹽酸 溶液。硫酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液中Iml含0. ImgSO42",所述的0. 2mol/L鹽酸溶液是指8. 5ml濃鹽 酸，用試劑水稀釋至500ml混勻。本發(fā)明方法中使用的分光光度計(jì)是722型分光光度計(jì)。本發(fā)明方法所述濃度_吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線圖的繪制方法如下
準(zhǔn)確吸取0，1，2，3，4，5ml B液(1ml含0. ImgSO42O于25ml比色管中，用試劑水稀釋至 IOml刻度，在20°C -30°C的水浴中恒溫5分鐘，再加入4ml已恒溫至20°C -30°C的鉻酸鋇酸 性懸濁液，搖勻，放置2-3分鐘，按本發(fā)明所述方法的步驟⑤、步驟⑥進(jìn)行處理，在722型分 光光度計(jì)上，波長370nm處Icm比色皿以試劑空白做參比，測量吸光度，繪制工作曲線。計(jì)算試樣中硫酸根離子
試樣中硫酸根離子的含量X%按下式計(jì)算 X% = HI1VX 100/IOOOmV1
Hi1從工作曲線上查得的S042_含量，mg -,Y1移取試液體積，ml ；V 試液總體積，ml ；m 稱
樣量，go條件試驗(yàn)
顯色酸度試驗(yàn)
用鹽酸和氨水調(diào)節(jié)酸度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PH值在8時(shí)吸光度最大，本發(fā)明方法采用PH值
8. 0.
波長試驗(yàn)
改變分光光度計(jì)的波長范圍，試驗(yàn)結(jié)果表明可見波長在370nm處吸光度最大。本發(fā)明 方法采用波長λ = 370nm。放置時(shí)間與吸光度的關(guān)系
λ nm366368370372374A0. 6500. 6600. 6740. 6730. 671
放置時(shí)間試驗(yàn)
試驗(yàn)結(jié)果表明，加入95%乙醇后，放置10-30分鐘，其吸光度在10分鐘后基本不變，本 發(fā)明方法選定時(shí)間10分鐘。
溫度試驗(yàn)
試驗(yàn)結(jié)果表明，溫度對(duì)吸光度影響較大(摩爾吸光系數(shù)為4. 48父106)，在301左右時(shí)吸
5光度較大比較容易控制，故本發(fā)明方法選定30 V。
溫度與吸光度的關(guān)系
標(biāo)準(zhǔn)工作曲線
吸光度隨SO42-含量的增加的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線如圖1所示，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表，由此可見， S042_在ΙΟΟμ g/10ml范圍內(nèi)符合比爾定律。
工作曲線數(shù)據(jù)
編號(hào)1234567Vml1234579SO, mg0. 10. 20. 30. 40. 50. 70. 9A0. 1470. 2860. 4330. 5580. 6840. 9131. 248K1. 471. 431. 441. 401. 371. 321. 39
K均值1. 404
本發(fā)明方法中試劑加入量一般以ml表示，如以滴表示者，其加入量應(yīng)按常溫下每20滴 相當(dāng)于1 ml計(jì)算。本發(fā)明方法中所述試劑空白是指在微量成分的比色分析中，為校正試劑水中待測 成分含量，需要以試劑水代替試樣溶液，用測定試樣溶液的方法和步驟進(jìn)行顯色，此顯色后 的溶液即試劑空白。本發(fā)明方法中所用試劑水、純水是指配制溶液、洗滌儀器 、稀釋水樣以及做空白試驗(yàn)所使用的電導(dǎo)率(25 °C)小于3uS/ cm的 HI級(jí)試劑水。本發(fā)明方法中所用的濃酸、濃氨水均指市售酸、氨水試劑。
權(quán)利要求
一種測定石墨中含硫的方法，其特征在于包括如下步驟①取1.5g、粒度小于0.15mm的石墨置入裝有2g艾氏劑的瓷坩堝中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蟮玫交旌衔?，再加?g艾氏劑均勻覆蓋混合物，最后得到試樣；②將步驟①中的試樣置入高溫爐內(nèi)，使高溫爐在1 1.5小時(shí)內(nèi)的溫度升至1000℃，保持1.5 2小時(shí)；③將試樣從高溫爐中取出，冷卻至室溫后，將試樣移至燒杯內(nèi)，用40 60℃的純水沖洗坩堝內(nèi)壁，將坩堝中的洗液倒入燒杯內(nèi)，再加入30ml 40ml、40℃ 60℃的純水，放入超聲波儀器中3分鐘，取出后過濾，定容至250ml；④取步驟③中的試樣溶液10ml置入比色管中，在管中加入0.2mol/L鹽酸溶液調(diào)至PH=3.1 4.4，再將比色管置入沸水浴中加熱3分鐘后，冷卻至20℃ 30℃時(shí)，在比色管中再加入溫度為20 30℃的4ml鉻酸鋇酸性懸濁液，混合均勻后放置2 3分鐘，得到混合液；⑤取1ml含鈣的氨水澄清液加入到步驟④的混合液中，混勻后再加入10ml 95%的乙醇，混勻后放置10分鐘；⑥將步驟⑤的溶液用干的中速定量濾紙過濾于比色皿中；⑦在波長370nm處，用1cm的比色皿，以試劑空白為對(duì)照測定其相應(yīng)的吸光度，再從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)的硫酸根離子的量；步驟①中所述的艾氏劑是用無水碳酸鈉和氧化鎂按質(zhì)量比12配制后研細(xì)至粒度小于0.15mm以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測定石墨中含硫的方法，其特征在于步驟④中所述的 鉻酸鋇酸性懸濁液是指將2. 5g鉻酸鋇加到IOOml (1+15)乙酸和IOOml (1+500)鹽酸組成 的混合液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測定石墨中含硫的方法，其特征在于步驟⑤中所述的 含鈣的氨水是指將1. 85g CaCl2. 2H20溶解于500ml (3+4)氨水中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種測定石墨中含硫的方法，包括如下步驟①取石墨置入裝有艾氏劑的瓷坩堝中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蟮玫交旌衔铮偌尤氚蟿┚鶆蚋采w混合物，最后得到試樣；②將步驟①中的試樣置入高溫爐內(nèi)；③將試樣從高溫爐中取出，取出后過濾，定容；④取步驟③中的試樣溶液置入比色管中，在比色管中再加入鉻酸鋇酸性懸濁液，混合均勻后放置，得到混合液；⑤取含鈣的氨水澄清液加入到步驟④的混合液中，混勻后放置；⑥將步驟⑤的溶液用干的中速定量濾紙過濾于比色皿中；⑦在波長370nm處，用1cm的比色皿，以試劑空白為對(duì)照測定其相應(yīng)的吸光度，再從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)的硫酸根離子的量；本發(fā)明采用分光光度測定法，使設(shè)備投資少、操作方法簡便，檢測結(jié)果準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)G01N21/31GK101893556SQ20101025426
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月16日
發(fā)明者張潤蕊, 高麗紅 申請(qǐng)人:山東聊城萊鑫超硬材料有限公司