一种四丁基脲中硫、氯含量的检测方法与流程

本发明涉及仪器分析技术领域，尤其涉及一种四丁基脲中硫、氯含量的检测方法。

背景技术：

四丁基脲主要是用于双氧水的生产，是一种代替磷酸三辛酯的新溶剂，其具有氢蒽醌的溶解度大、与水密度差大、表面张力大等优点，使双氧水在两相中的分配系数增大，能明显提高双氧水装置产能。目前国内外多数双氧水生产厂家已采用这个工艺。

双氧水生产的加氢催化剂钯触媒对硫、氯离子很敏感，微量的硫、氯离子易造成加氢催化剂钯触媒失去活性，严重影响双氧水正常生产。所以双氧水生产各原料中的硫、氯离子含量是一个非常重要的控制指标，也是双氧水生产厂家采购四丁基脲产品重要的指标。一种便捷、精确检测四丁基脲产品中硫、氯离子含量方法是非常的重要。目前检测方法有多种：

四丁基脲产品目前还没有国家标准和行业标准。各生产厂家根据本企业的实际情况，制定相应企业标准，各项目检测方法也不相同，四丁基脲产品中硫、氯离子含量检测方法以燃烧法为主，只是采用燃烧方法不同。有采用氧弹燃烧器，将适量样品放入燃烧杯中，放入氧弹燃烧器中，样品中加入点火丝，密闭氧弹燃烧器后，用纯氧气置换几次后，在纯氧条件下点火燃烧,使样品氧化为co2和h2o，硫元素转化为三氧化硫，经氧弹中纯水吸收为h2so4，用此吸收液和bacl2生成baso4沉淀，该沉淀通过柠檬酸稳定剂悬浮在溶液中。so4^2-的浓度和浊度的量成正比，再用分光光度法测定。同样氯元素转化吸收为hcl溶液，用此吸收液和hg(scn)2生成hgcl2并释放出scn^-,scn^-和fe³⁺生成一种橙黄色的fe(scn)²⁺络合物，这种络合物的生成量与氯含量成正比，再用分光光度法测定。但该检测方法存在许多不足之处，如检测步骤多，操作繁琐、检测时间长，另因四丁基脲的沸点较高，易造成燃烧不完全现象，使样品中硫、氯含量检测数据稳定性差、代表性差。

目前多数厂家采用微库仑法检测四丁基脲中的硫、氯含量，微库仑法原理是将样品注入石英裂解管中，样品中被测组分在裂解管中转化成可滴定组分，由载气带入滴定池与滴定剂反应，利用指示电极对感知滴定离子浓度的变化，指示电流信号经放大器放大控制工作电极的电解电流，从而控制滴定剂的生成量，仪器测量出电解过程中消耗的电量，根据法拉递定律计算出被测组分的含量。使用微库仑法检测硫、氯含量，需用不同的滴定池与滴定剂，如用同一裂解管，因裂解温度也不相同，易造成其他杂质污染裂解管，影响检测准确度。故需配置二套检测仪器。另因氯离子、硫离子的转化率受到采样电阻、增益、气体流量、加热炉炉温、进样速度等影响较大，滴定电解池易污染、维护复杂，造成检测成本升高。另因四丁基脲产品中含有氮元素，氮元素在高温裂解后生成氮氧化物，该物质对检测硫含量时会产生干扰，虽然各仪器厂家研究多种抗干扰方法，但抗干扰效果有限，检测的稳定性、精确性并不理想，使检测操作也更加复杂。

针对目前传统的检测硫、氯含量方法的缺陷，本发明的目的在于提供一种精确、便捷的检测四丁基脲中硫、氯含量的方法。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种四丁基脲中硫、氯含量的检测方法。

本发明的技术方案如下：

一种四丁基脲中硫、氯含量的检测方法，包括以下步骤：

1）、安装要求：将稳压电源、氢气发生器、单波长x射线荧光光谱仪、检测终端，放置固定的实验台上，并按照要求连接起来，得到四丁基脲中硫、氯含量的检测系统；

2）、建立标准曲线：选择5~7个标样点，建立标准曲线；当曲线r²显示的线性大于0.999时，该曲线符合检测标准；

3）、检测样品的准备处理：采用液体进样检测方式，使样品能均匀平铺样品杯中；

4）、具体检测方式：取样并放入样品杯中进行测试；同一样品正常检测三次，检测数据符合正常偏差的，取其平均值；标准偏差：≤0.5ppm(检测范围1~5ppm)，≤2.5ppm(检测范围1~50ppm)，如不符合的，应该重新取样检测，确保样品检测数据的代表性和稳定性。

优选的，所述的四丁基脲中硫、氯含量的检测方法，包括以下具体步骤：

1）、安装要求：将稳压电源、氢气发生器、单波长x射线荧光光谱仪、检测终端，放置固定的实验台上，按要求将氢气发生器氢气出口与单波长x射线荧光光谱仪氢气进口用专用管连接，氢气出口用专用管连接后排至室外，所有气管确保不漏气；单波长x射线荧光光谱仪用usb传输线与检测终端相接，一切正常完成后，将稳压电源接通外部电源，其他各仪器的电源均由稳压电源接出，确保测试过程中电压稳定正常；所有仪器安装好以后，得到四丁基脲中硫、氯含量的检测系统；

2）、建立标准曲线：打开各仪器的电源开关，确定各仪器运行正常后，双击电脑桌面已安装好检测软件图标，启动软件应用，该软件分“专家模式”和“操作员”模式，新建应用请选择管理员，输入登录密码，仪器联机后，点击“专家模式”，进行相关参数的设定更改，设置x光电管的电压为45kv、电流为10000μa，检测时间为200s，同时调节氢气发生器氢气出口流量为300ml/min；待仪器正常运行10min后，进行标准曲线的建立，输入新曲线名称后，进行标准样品测试，点击“添加标样”，输入相应标样的编号，依次添加所需的标样点，标样选择5~7个标样点，添加完成后，输入各个标样中对应的元素标称值；取1ml某一含量的标样放入样品杯中，放置esp（easysamplepreoare）装置中覆盖好样品膜，并用打孔器在样品杯底部打1~2小孔，再放入仪器中，准备测试，选中该标样，点击“执行标定”，开始标定该点；所有标样点都标定完后，点击“校正曲线”，可查看各成分对应的标准曲线，点击对话框左上侧的向左、向右标志可切换成分，曲线r²显示的线性大于0.999时，该曲线符合检测标准；点击“保存”，输入文件名，将该文件保存应用文件夹中，后续检测按该应用文件执行；

3）、检测样品的准备处理：根据四丁基脲产品特性，采用液体进样检测方式，先用5ml注射器吸取适量样品，套上过滤器，将样品压入干净的样品瓶中，用吸管取1~1.5ml样品，放入样品杯中，使样品能均匀平铺样品杯底部，样品量约为样品杯容积的三分之一，这样有利于x射线照射；

4）、具体检测方式：

开启各仪器的电源开关，调整氢气流量，双击电脑桌面的软件图标，选择操作员，输入密码登录，选择已标定的相应标准曲线，按标准曲线中设定测试参数对样品进行检测，在已联机状态下，取得样品1~1.5ml放入样品杯中，放置esp装置中覆盖好样品膜，并用打孔器在样品杯底部打1~2小孔，再放入仪器中，盖好仪器门盖，防止漏气，确保氢气对光路系统进行充气置换，同时点击“测未知样”，输入样品名称，仪器自动充气60s后，开始正常测试，测试结果会显示在谱图下方，测试完成后，数据自动保存在相应的曲线下；同一样品正常检测三次，检测数据符合正常偏差的，取其平均值；标准偏差：≤0.5ppm(检测范围1~5ppm)，≤2.5ppm(检测范围1~50ppm)，如不符合的，应该重新取样检测，确保样品检测数据的代表性和稳定性。

优选的，所述的步骤（4）中，为了确保仪器准确性，每次检测前，应该用0ppm标样验证仪器空白本底是否变高，再用带标称含量的标样验证仪器准确性；若有偏差应该及时校准。

优选的，所述的步骤（4）中，为了确保光线系统不受杂质影响，采用氢气置换法，因氢气发生器产生的氢气中水份含量偏高，应定期检查氢气干燥管，若发现干燥剂变色，应及时更换，否则会造成测试结果偏差。

优选的，所述的步骤（4）中，在取用样品膜时，暴露在空气中的部分应剪掉丢弃，操作中避免手触碰样品膜表面，否则会造成测试结果偏差，样品膜要绷紧并平整的固定在样品杯上，若有皱纹会造成测试结果偏差。

优选的，所述的步骤（4）中，样品准备好后，立即放入样品检测口上，样品膜沾染空气中灰尘会造成测试结果偏差；测试完成后应立即取出样品，避污染样品检测口，样品检测口保护膜每天进行更换。

优选的，所述的步骤（4）中，样品检测好后，应及时从仪器检测口取出，防止液体样品对样品膜发生损伤，造成样品泄漏污染检测口，检测口必须配置安全防护膜，每次检测前需要更换防护膜，避免杂质进入检测口，影响探测器的检测。

所述的步骤（4）中，液体样品进行检测前，必须在样品杯上用打孔器打1~2孔，防止样品因x射线照射体积变化，影响探测器检测精确度。

本发明的有益之处在于：本发明的四丁基脲中硫、氯含量的检测方法，其检测原理是样品受x射线照射后，样品中待测元素中的原子内壳层电子被激发，并产生壳层电子跃迁而发射出该元素的特征x射线，通过探测器测量元素特征x射线的波长（能量)的强度与浓度的比例关系，进行定量分析。本发明采用单波长x射线荧光光谱仪，其利用双曲面变晶技术，使得被检测元素具有高选择性和高灵敏度，具有检测时间短（检测时间为60~300秒），检测操作简单，检测数据稳定性好、准确度高（标准偏差：≤0.5ppm(检测范围1~5ppm)，≤2.5ppm(检测范围1~50ppm)，检测成本低等优点。

附图说明

图1：本发明实施例1使用的四丁基脲中硫、氯含量的检测系统的结构原理图。

具体实施方式

实施例1

一种四丁基脲中硫、氯含量的检测方法，包括以下具体步骤：

1）、安装要求：按图1将稳压电源（1）、氢气发生器（2）、单波长x射线荧光光谱仪（3）、检测终端（4），放置固定的实验台上，按要求将氢气发生器（2）氢气出口与单波长x射线荧光光谱仪（3）氢气进口用专用管连接，氢气出口用专用管连接后排至室外，所有气管确保不漏气。单波长x射线荧光光谱仪（3）用usb传输线与检测终端（4）相接，一切正常完成后，将稳压电源（1）接通电源，其他各仪器的电源均由稳压电源（1）接出，确保测试过程中电压稳定正常；所有仪器安装好以后，得到四丁基脲中硫、氯含量的检测系统；

2）、建立标准曲线：打开各仪器的电源开关，确定各仪器运行正常后，双击电脑桌面已安装好检测软件图标，启动软件应用，该软件分“专家模式”和“操作员”模式，新建应用请选择管理员，输入登录密码，仪器联机后，点击“专家模式”，进行相关参数的设定更改，设置x光电管的电压为45kv、电流为10000μa，检测时间为200s，同时调节氢气发生器（2）氢气出口流量为300ml/min；待仪器正常运行10min后，进行标准曲线的建立，输入新曲线名称后，进行标准样品测试，点击“添加标样”，输入相应标样的编号，依次添加所需的标样点（一般选择5~7个点），添加完成后，输入各个标样中对应的元素标称值。取1ml某一含量的标样放入样品杯中，放置（esp)装置中覆盖好样品膜，并用打孔器在样品杯底部打1~2小孔，再放入仪器中，准备测试，选中该标样，点击“执行标定”，开始标定该点。所有标样点都标定完后，点击“校正曲线”，可查看各成分对应的标准曲线，点击对话框左上侧的向左、向右标志可切换成分，曲线r²显示的线性大于0.999时，该曲线符合检测标准。点击“保存”，输入文件名，将该文件保存应用文件夹中，后续检测按该应用文件执行；

3）、检测样品的准备处理：根据四丁基脲产品特性，采用液体进样检测方式，先用5ml注射器吸取适量样品，套上过滤器，将样品压入干净的样品瓶中，用吸管取1~1.5ml样品，放入样品杯中，使样品能均匀平铺样品杯底部，样品量约为样品杯容积的三分之一，这样有利于x射线照射；

4）、具体检测方式：

一种四丁基脲中硫、氯含量的检测方法，它包括以下步骤：开启各仪器的电源开关，调整氢气流量，双击电脑桌面的软件图标，选择操作员，输入密码登录，选择已标定的相应标准曲线，按标准曲线中设定测试参数对样品进行检测，在已联机状态下，取得样品1~1.5ml放入样品杯中，放置（esp)装置中覆盖好样品膜，并用打孔器在样品杯底部打1~2小孔，再放入仪器中，盖好仪器门盖，防止漏气，确保氢气对光路系统进行充气置换，同时点击“测未知样”，输入样品名称，仪器自动充气60s后，开始正常测试，测试结果会显示在谱图下方，测试完成后，数据自动保存在相应的曲线下。同一样品正常检测三次，检测数据符合正常偏差的，取其平均值。标准偏差：≤0.5ppm(检测范围1~5ppm)，≤2.5ppm(检测范围1~50ppm)，如不符合的，应该重新取样检测，确保样品检测数据的代表性和稳定性；

为了确保仪器准确性，每次检测前，应该用0ppm标样验证仪器空白本底是否变高，再用带标称含量的标样验证仪器准确性。若有偏差应该及时校准。

为了确保光线系统不受杂质影响，采用氢气置换法，因氢气发生器产生的氢气中水份含量偏高，应定期检查氢气干燥管，若发现干燥剂变色，应及时更换，否则会造成测试结果偏差。

在取用样品膜时，暴露在空气中的部分应剪掉丢弃，操作中避免手触碰样品膜表面，否则会造成测试结果偏差，样品膜要绷紧并平整的固定在样品杯上，若有皱纹会造成测试结果偏差。

样品准备好后，立即放入样品检测口上，样品膜沾染空气中灰尘会造成测试结果偏差。测试完成后应立即取出样品，避污染样品检测口，样品检测口保护膜每天进行更换。

样品检测好后，应及时从仪器检测口取出，防止液体样品对样品膜发生损伤，造成样品泄漏污染检测口，检测口必须配置安全防护膜，每次检测前需要更换防护膜，避免杂质进入检测口，影响探测器的检测。

本发明采用步骤1）中安装得到的四丁基脲中硫、氯含量的检测系统，进行检测，该检测系统它包括仪器及配件：

a、一台北京xx慧生科技有限公司所生产的merak-s、cl硫氯一体机，或同类仪器；

b、一台氢气发生器；

c、一台检测终端及安装相关检测的应用软件；

d、一台匹配的稳压电源（1000kw)；

e、一组有机液体的硫、氯标准品，该组硫、氯标准品浓度根据检测范围要求而定，一般选择浓度为0ppm、2ppm、5ppm、10ppm、20ppm、50ppm，用于制作标准曲线与仪器验证；

f、一包带过滤器的5ml注射器，用于样品制备处理，（过滤去除样品中可能带入机械杂质及不溶物）；

g、按仪器检测要求配备专用规格的样品膜1盒、样品杯1包、及（esp)easysamplepreoare装置一套。用于待检测样品准备一次成型，简化操作过程。

所述的四丁基脲中硫、氯含量的检测系统，它包括有稳压电源（1）、氢气发生器（2）、单波长x射线荧光光谱仪（3）、检测终端（4），所述的稳压电源（1）的进线端连接外部电源，稳压电源（1）输出端分别与氢气发生器（2）、单波长x射线荧光光谱仪（3）、检测终端（4）连接，氢气发生器（2）的出气管与单波长x射线荧光光谱仪（3）的进气接头连接，单波长x射线荧光光谱仪（3）顶部设有氢气出口管，单波长x射线荧光光谱仪（3）通过数据线与检测终端（4）连接。

所述的外部电源为市电电源或蓄电池电源。

所述的检测终端（4）采用一体机电脑或手提电脑。

本发明采用单波长x射线荧光光谱仪检测仪器进行检测，只需一次检测，就能同时测出四丁基脲中硫、氯含量，检测过程中无需高温燃烧与裂解，只需要将样品放入定制样品杯中，采用特征x射线照射，使样品的待检元素被激发产生荧光x射线，经双曲面弯晶收集，全聚焦到探测器中，经仪器与标样曲线对比，检出相应硫、氯含量数据。该检测方法具有检测时间短（检测时间为60~300秒），检测操作简单，检测数据稳定性好、准确度高（标准偏差：≤0.5ppm(检测范围1~5ppm)，≤2.5ppm(检测范围1~50ppm)，检测成本低等优点。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。