本发明涉及微量金属离子测试的前处理，尤其涉及一种高沸点芳香族化合物微量金属离子测试的前处理方法。
背景技术：
锂离子电池电解液氧化-还原电对添加剂已成为锂离子电池过充保护限压添加剂的主要组成部分。这一类化合物主要包括芳香族化合物、金属茂化合物、聚吡啶配合物、锂的卤化物、噻蒽、茴香醚等。其中芳香族化合物包括联苯(bp)、环己基苯(chb)、甲苯类化合物、芳香基金刚烷、萘的衍生物和多聚苯等，其一般不会对电池的循环性能和储存寿命产生明显的影响，是锂离子电池最具有应用价值和前景的限压添加剂。
鉴于锂离子电池电解液对杂质金属离子的管控要求极其严格，故对所用添加剂的杂质金属离子更是严格管控至ppm级。目前，金属离子的检测一般采用电感耦合等离子原子发射光谱仪(icp)进行检测，该仪器在检测过程中，其仪器进样系统要求样品的有机物含量不能太高。因为有机物具有很高的含碳量，而icp只是“电火焰”，在氩气氛中有机物不能够充分燃烧，会形成积碳，严重时会导致熄火，且高挥发性的有机物会改变icp的热力学特性，使得光谱行为变得不稳定，为此对于icp测试的样品需进行前处理消解去掉样品中的有机物。常规的测试前处理消解方法有三种方式：湿法消解、干法消解、微波消解，而干法消解需对样品进行碳化灰化，耗时长，且容易带入污染，其中常用的湿法消解一般操作过程为称取样品置于聚四氟乙烯烧杯中，加入hno3加热消解至近干，冷却，再用更低浓度硝酸稀释至一定量，同时做空白。在测试类似联苯等芳香族化合物时发现，测试过程中发现平行样的结果差异加大，平行性较差，结果准确度不高，且炬管积碳严重，等离子体不稳定，初步判断应该是聚四氟乙烯烧杯无法进行高温消解，导致类似联苯等芳香族化合物的消解不完全，进样过程中待测物含有一定的有机物所造成的，且消解过程中加入hno3，在加热条件下逸出酸性气体，影响操作人员的身体健康，也污染了大气环境。
鉴于此，在进行芳香族化合物金属杂质离子检测时，有必要提供一种能使样品中的芳香族化合物能消解完全，提高检测准确性且对环境友好的前处理方法。
技术实现要素：
本发明提供一种使用电感耦合等离子原子发射光谱仪测试高沸点芳香族化合物中微量金属元素的前处理方法，其消解耗时短，缩短检测时间，保证芳香族化合物完全消解，确保样品的检测重现性，提高检测准确度，且消解时无酸性气体溢出，降低对操作人员身体健康的影响，减少大气环境的污染。
本发明所提供的技术方案如下：
一种高沸点芳香族化合物微量金属离子测试的前处理方法，将高沸点芳香族化合物置于铂金坩埚中，将高沸点芳香族化合物置于铂金坩埚中，梯度升温加热至高沸点芳香族化合物蒸干，冷却后按比例加入稀硝酸溶液后待测。
本发明以铂金坩埚为作为高沸点芳香族化合物的消解容器，而铂金坩埚熔点为1775.5℃，可耐受高温加热，而通过梯度升温控制加热条件，避免加热条件剧烈导致高沸点芳香族化合物快速膨胀溢出，造成样品损失，影响检测结果准确度，将高沸点芳香族化合物完全蒸干并碳化，冷却后加入稀硝酸溶液将样品充分溶解，降低分析误差，实现消耗时间短，缩短检测时间，且将高沸点芳香族化合物完全消解，降低芳香族化合物对检验的干扰，确保样品的检测重现性，而本发明所提供的处理方法在加热消解过程中无需加入稀硝酸，避免加热过程中有酸性气体逸出刺激操作人员呼吸道粘膜造成不适，同时还减少酸性气体排入大气环境内，减少大气污染。
进一步地，所述铂金坩埚外壁高度为5cm以上。铂金坩埚外壁的高度低于5cm则加热蒸发过程中高沸点芳香族化合物受热蒸发膨胀容易溢出，导致待检测物损失，影响检测结果准确度。
进一步地，所述梯度升温加热条件为初始温度为80℃～100℃，以2℃～5℃/分钟升温速率升温至220℃～500℃后恒温0.5～2.0小时。初始温度控制在80℃～100℃范围内使低沸点化合物挥发后，以2℃～5℃/分钟升温速率缓慢升温至220℃～500℃后恒温0.5～2.0小时，避免升温速率过快高沸点芳香族化合物膨胀溢出导致样品损失，影响检测结果的准确度，升温至最高温度后恒温0.5～2.0小时可保证高沸点芳香族化合物完全消解。
进一步地，所述高沸点芳香族化合物的添加量为0.1～1.0g。添加量低于0.1g则量过少，低于设备检测限，影响检测结果的可信度；添加量高于1.0g则添加量过多，加热消解时容易膨胀溢出容器，导致样品损失，影响检测结果的准确度。
进一步地，所述高沸点芳香族化合物为联苯、环己基苯、甲苯类化合物。高沸点化合物为锂离子电池电解液氧化-还原点对添加剂中的主要组成成分，还包括芳香基金刚烷、萘的衍生物和多聚苯等。
进一步地，所述高沸点芳香族化合物与稀硝酸溶液的比例为1∶20～1∶30。稀硝酸溶液添加量过少则无法将样品充分溶解，影响检验结果的重现性，添加量过多则导致样品浓度过低，影响检验结果的准确性。
进一步地，所述稀硝酸溶液的质量分数为0.1～1.0％。在此浓度范围内的稀硝酸溶液可氧化分解大多数有机物，多数用盐酸溶解的金属也能用硝酸溶解，为最佳的消解物溶解溶剂。
本发明提供的有益效果如下：
第一、消解时间短，缩短检测时间；本发明以耐高温的铂金坩埚作为高沸点芳香族化合物的载体，利用梯度升温加热方式保证加热条件缓和且可升至高温使高沸点芳香族化合物充分消解，解决了传统消解方法由于无法实现高温消解需要通过延长消解时间保证样品充分消解的问题，大大缩短了消解时间，从而也缩短了整个样品检测时间，提高检测效率；
第二、检测重现性好，提高检测准确度；传统湿法消解一般操作过程为将称取样品置于聚四氟乙烯烧杯中，加入硝酸加热消解至近干，冷却，再用更低浓度硝酸稀释至一定量，同时做空白，但是测试高沸点芳香族化合物时无法将高沸点芳香族化合物消解完全，导致平行样测试结果差异大，平行性差；本发明通过梯度高温消解，梯度升温加热条件的初始温度为80℃～100℃，以2℃～5℃/分钟升温速率升温至220℃～500℃后恒温0.5～2.0小时使高沸点芳香族化合物充分消解，再加入稀硝酸溶液稀释溶解即得完全消解的样品溶液，避免芳香族化合物未消解完全导致平行测试结果的差异；
第三、处理过程温和无污染；本发明利用铂金坩埚耐高温的性质，直接通过梯度高温加热消解高沸点芳香族化合物，无需加入硝酸等酸性溶液作为辅助消解溶剂，使加热过程中不会有酸性气体逸出，避免操作人员吸入酸性气体刺激呼吸道粘膜而感到不适，还可减少酸性气体排放至大气环境中，减少环境污染。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明公开了一种高沸点芳香族化合物微量金属离子测试的前处理方法：将高沸点芳香族化合物置于铂金坩埚中，梯度升温加热至高沸点芳香族化合物蒸干，冷却后按比例加入稀硝酸溶液后待测，同时以同浓度的硝酸溶液做空白样。
其中，所述铂金坩埚的外壁高度为5cm以上。
其中，所述梯度升温加热条件的初始温度为80℃～100℃，以2℃～5℃/分钟升温速率升温至220℃～500℃后恒温0.5～2.0小时。
其中，所述高沸点芳香族化合物的添加量为0.1～1.0g。
其中，所述高沸点芳香族化合物为联苯、环己基苯、甲苯类化合物。
其中，所述高沸点芳香族化合物与稀硝酸溶液的比例为1∶20～1∶30。
其中，所述稀硝酸溶液的质量分数为0.1～1.0％。
以下通过具体实施例对本发明进行详细描述。应当理解，这些实施例仅是示例性，并不构成对本发明保护范围的限制。
实施例1
称取联苯(bp)0.5000g样品置于壁高为5cm的铂金坩埚中，于电热板上加热，初始温度为80℃加热至样品溶解，以3℃/分钟升温速率升温至280℃，加热至坩埚底部样品蒸干，再以3℃/分钟升高温度至300℃后恒温1小时将冷凝在坩埚壁上样品蒸干，加入0.2％稀硝酸溶液15ml，同时以0.2％稀硝酸溶液做空白。测得数据如下，同一个样品两次测试结果平行性好。
实施例2
称取环己基苯(chb)0.5000g样品置于壁高为5cm的铂金坩埚中，于电热板上加热初始温度为100℃加热至样品溶解，以5℃/分钟升温速率升温至260℃，加热至坩埚底部样品蒸干，再以5℃/分钟升高温度至280℃后恒温2小时将冷凝在坩埚壁上样品蒸干，加入0.5％稀硝酸溶液10ml，同时以0.5％稀硝酸溶液做空白。测得数据如下，同一个样品两次测试结果平行性好。
实施例3
称取萘0.5000g样品置于壁高为5cm的铂金坩埚中，于电热板上加热初始温度为100℃加热至样品溶解，以2℃/分钟升温速率升温至220℃，加热至坩埚底部样品蒸干，再以2℃/分钟升高温度至240℃后恒温2小时将冷凝在坩埚壁上样品蒸干，加入1.0％稀硝酸溶液15ml，同时以1.0％稀硝酸溶液做空白。测得数据如下，同一个样品两次测试结果平行性好。
实施例4
称取环己基苯(chb)0.1050g样品置于壁高为5cm的铂金坩埚中，于电热板上加热初始温度为100℃加热至样品溶解，以5℃/分钟升温速率升温至260℃，加热至坩埚底部样品蒸干，再以5℃/分钟升高温度至280℃后恒温1小时将冷凝在坩埚壁上样品蒸干，加入0.5％稀硝酸溶液10ml，同时以0.5％稀硝酸溶液做空白。测得数据如下，同一个样品两次测试结果平行性好。
综上所述，本发明提供的高沸点芳香族化合物微量金属离子测试的前处理方法，可将高沸点芳香族化合物完全消解，消除芳香族化合物对测试结果平行性的影响，提高结果准确度，且可有效缩短其消化处理时间，大大提高检测效率。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。