一种以活性炭为载体的钨催化剂中钨的测定方法技术

本发明专利技术属于催化剂技术领域，公开了一种以活性炭为载体的钨催化剂中钨的测定方法，本发明专利技术测量准确、有效降低干扰且操作简单，本发明专利技术填补了以活性炭为载体的钨催化剂测定方法的空白，不但为其它载体的催化剂中钨含量的测定提供了可靠依据，而且也为含碳较高矿样或催化剂的溶样方法提供了参考依据。剂的溶样方法提供了参考依据。

【技术实现步骤摘要】
一种以活性炭为载体的钨催化剂中钨的测定方法


[0001]本专利技术属于催化剂
，涉及一种钨的测定方法，特别涉及一种以活性炭为载体的钨催化剂中钨的测定方法。

技术介绍

[0002]目前我国钨金属在化学领域涉及到的行业主要有颜料、催化、电镀等行业，研究表明由于含钨催化剂对脱氢、烷基化、酯化、脱水等化学反应具有高效的催化作用，进而被誉为冶炼、石油化工等行业的“明星催化剂”。
[0003]根据近几年国内外钨催化的使用情况，目前较常用的钨催化剂主要有钨的硫化物、钨的氧化物、单质钨和杂多钨酸等，其载体主要有活性炭、硅酸镁、硅酸铝、离子交换树脂硅胶等；由于活性炭具有较好的比表面积、对环境污染小且不腐蚀设备等特性，而且其活性炭本身就具有催化活性，因此以活性炭为载体的钨催化剂引起了研究者的极大兴趣，而且目前已有学者研究表明活性炭是杂多钨酸最有效的载体。
[0004]针对矿石、钢铁和合金、催化剂、地表水、地下水、工业废水中等钨的测定，目前常用的方法有容量法、重量法、分光光度法、示波极谱法、电感耦合等离子发射光谱法等；其中容量法和重量法仅适用于高含量钨（W＞5%）的测定，而且分析流程长、沉淀时夹杂杂质多、滴定时干扰因素多，目前已很少使用；分光光度法测定钨较常用的为硫氰酸盐分光光度法，其测定范围为0.05-5%，但是该方法存在分析速度慢、操作繁琐等缺点；示波极谱法虽然测定较为迅速、流程短且简单，但是测定过程中存在接触汞、对身体产生伤害的风险，用的并不普遍；电感耦合等离子体发射光谱法由于具有灵敏度高、操作简便、线性范围宽、干扰低等特点深受大家所接受。
[0005]无论是采用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）、分光光度法、还是示波极谱法等进行催化剂中钨的测定时，均需要溶解试样，目前常用的催化剂溶样方法有酸溶和碱熔融法。
[0006]1、酸溶法钨催化剂的酸溶法常规步骤即是向试料中加入盐酸、硝酸、氢氟酸或磷酸等进行溶解，冒烟后加入硝酸或高氯酸除碳，加入柠檬酸或酒石酸，加入盐酸以保持样品溶液一定酸度，定容后用ICP-AES进行测定。
[0007]以活性炭为载体的催化剂由于含有较高含量的碳化合物和为增加催化活性而添加的部分有机物质，如果样品采取酸溶法，则存在三个问题，一是溶样时需要加入大量硝酸或高氯酸除碳；二是若样品除碳不完全，测定时不但会造成ICP-AES分析仪的进样管堵塞还会损坏矩管；三是溶样时若加入大量酸很容易产生钨酸沉淀，使测定结果偏低；因此常规酸溶法并不适用于以活性炭为载体的钨催化剂的测定。
[0008]2、碱熔融法钨催化剂的碱溶样常规流程为：称取的试料放入坩埚中，加入过氧化钠后置于马弗炉进行高温熔融，冷却后用水浸取，加入柠檬酸或酒石酸，加入盐酸以保持样品溶液酸度为
5%-10%，定容后用ICP-AES进行测定。
[0009]目前常用的以活性炭为载体的催化剂若采取常规碱熔融法，则亦存在问题，一是由于试样中含有大量碳化合物和部分有机质，在马弗炉内高温熔融时反应较为剧烈，会产生暴崩或飞扬现象导致样品损失，最不利情况下样品会在马弗炉中产生小爆炸、存在安全隐患；二是试样中含有大量碳化合物，较易出现试料熔融不完全或包裹现象，造成结果偏低；三是柠檬酸或酒石酸在酸度5%-10%（PH均为负数，属于强酸环境）时作为络合剂均具有较大的酸效应系数，致使钨与其形成的络合化合物不稳定，特别是对于高含量钨（W＞15%）的试料会造成结果偏低现象。
[0010]综上所述，现有技术中以活性炭为载体的钨催化剂无论采取常规酸溶或碱溶均存在不足。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的是提供一种测量准确、有效降低干扰且操作简单的以活性炭为载体的钨催化剂中钨的测定方法。
[0012]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种以活性炭为载体的钨催化剂中钨的测定方法包括以下步骤：（1）称取0.1000-0.3000g以活性炭为载体的钨催化剂样品于刚玉坩埚中，先在恒温电热板上低温炭化，而后放入马弗炉中于500-600℃进行灰化至白色或灰白色，取出冷却后加入0.5-1.5g过氧化钠，用玻璃棒搅拌与试样混匀，上面铺0.5-1.0g过氧化钠再置于马弗炉中缓慢升温至650-720℃熔融10-15min，熔融过程中坩埚摇晃一次，取出冷却；（2）将坩埚置于250-400mL烧杯中，盖上表皿加入30-50℃热水浸取，加入草酸1.0-2.0g，置于电炉上低温煮沸5-10min，取下冷却并用水洗出坩埚，移入100-250mL容量瓶中，定容并摇匀；（3）将步骤（2）制得的试样放置1-2h澄清或进行干过滤，分取适量上清液或干过滤液于100-250mL容量瓶中，加入2-4mL体积分数为20%的双氧水溶液，放置片刻、摇匀，加入25.0-60.0 mL HCI(1+4)，保持酸度在5%左右，定容并摇匀，用ICP-AES进行测定。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术将以活性炭为载体的钨催化剂在加入碱熔融前先后进行炭化和灰化，以达到去除碳化合物、彻底分解和破坏有机物、去除部分基体干扰的目的，避免了碱熔融时产生的暴崩、飞扬或小爆炸现象并达到了后续使样品熔融完全的目的；本专利技术选择在强酸性条件下具有较小酸效应系数的草酸作为络合剂，并与后续加入的双氧水形成钨的协同络合剂，最大程度上增加了钨络合物的稳定性，有效的避免加酸时出现钨酸沉淀，提高了测定结果的准确性；本专利技术不但为其它载体的催化剂中钨含量的测定提供了可靠依据，而且也为含碳较高矿样或催化剂的溶样方法提供了参考依据。
具体实施方式
[0014]实施例1一种以活性炭为载体的钨催化剂中钨的测定方法包括以下步骤：步骤（1），称取0.1000-0.3000g以活性炭为载体的钨催化剂样品于刚玉坩埚中，先在电
热板上低温炭化，而后放入马弗炉中于500-600℃进行灰化，取出冷却后加入0.5-1.5g过氧化钠，用玻璃棒搅拌与试样混匀，上面铺0.5-1.0g过氧化钠再置于马弗炉中650-720℃熔融10-15min，熔融过程中坩埚摇晃一次，取出冷却。其中把样品放在电热板上低温炭化，是将其中有机物进行初不完全燃烧以达到初步分解的目的；而后放入马弗炉中于500-600℃进行灰化至白色或灰白色，是为了消除碳化合物并将有机物彻底燃烧分解，以达到彻底去除样品基体干扰、增加后续碱熔融时的安全性、保证样品熔融完全的目的。在熔融过程中将样品坩埚摇晃一次，为了使样品受热均匀，防止局部过热；步骤（2），将坩埚置于250-400mL烧杯中，盖上表皿加入30-50℃热水浸取片刻，加入草酸1.0-2.0g，置于电炉上低温煮沸5-10min，取下稍冷，用水洗出坩埚，移人100-250mL容量瓶中，定容并摇匀。其中坩埚冷却后用30-50℃热水浸取，是为了避免用沸水浸取出现反应剧烈、样品溢出的现象；加入草酸1.0-2.0g是因为其在强酸性条件下具有较小的酸效应系数，与钨形成的络合物稳定性高，避免后面加酸时产生钨酸沉淀；步骤（3）将步骤（2）制得的试样放置1-2h澄清或进行干过滤，分取适量上清液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以活性炭为载体的钨催化剂中钨的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤（1），称取0.1000-0.3000g以活性炭为载体的钨催化剂样品于刚玉坩埚中，先在恒温电热板上低温炭化，而后放入马弗炉中于500-600℃进行灰化至白色或灰白色，取出冷却后加入0.5-1.5g过氧化钠，用玻璃棒搅拌与试样混匀，上面铺0.5-1.0g过氧化钠再置于马弗炉中缓慢升温至650-720℃熔融10-15min，熔融过程中坩埚摇晃一次，取出冷却；步骤（2），将坩埚置于250-400mL烧杯中，盖上表皿加入30-50℃热水浸取，加入草酸1.0-2.0g，置于电炉上低温煮沸5-10min，取下冷却并用水洗出坩埚，移入100-250mL容量瓶中，定容并摇匀；步骤（3），将步骤（2）制得的试样放置1-2h澄清或进行干过滤，分取适量上清液或干过滤液于100-250mL容量瓶中，加入2-4mL体积分数为20%的双氧水溶液，放置片刻、摇匀，加入25.0-60.0 mL HCI(1+4)，保持酸度在5%左右，定容并摇匀，用ICP-AES进行测定。2.根据权利要求1所述的一种以活性炭为载体的钨催化剂中钨的测定方法，其特征在于，步骤（1）中分别称取0.1500g以活性炭为载体的钨催化剂样品、钨锡铋矿石标准物质（GBW07369）于刚玉坩埚中，先在电热板上低温炭化，而后放入马弗炉中于500℃进行灰化，取出冷却后加入1.0g过氧化钠，用玻璃棒搅拌与试样混匀，上...

【专利技术属性】
技术研发人员：边振涛，刘静静，金明虎，王长征，郭小芳，于照阳，宋欣睿，
申请(专利权)人：西北矿冶研究院，
类型：发明
国别省市：