一种含氟废液成分的定量分析方法技术

本发明专利技术涉及一种含氟废液成分的定量分析方法，属于化工技术领域。所述方法首先通过核磁氢谱和氟谱确定含氢含氟化合物，并通过加入合适内标化合物，进行定量核磁氟谱，根据峰面积推算含氟化物废液中含氟化合物的含量；然后使用电感耦合等离子体发射光谱仪方法定量分析废液中金属离子含量；最后使用离子色谱方法定量分析废液中阳离子含量，并根据数据结果确定。所述方法可准确的定性定量分析含氟废液中含氟化物质和金属离子的种类和含量，且所述方法原位测试，不破坏溶液组成。所述方法配置样品简单可靠，误差小，准确度高。准确度高。准确度高。

【技术实现步骤摘要】
一种含氟废液成分的定量分析方法


[0001]本专利技术涉及一种含氟废液成分的定量分析方法，属于化工


技术介绍

[0002]电解氟化制备三氟甲基磺酸系列产品步骤多，往往需要消耗大量的原料及辅助材料，生产过程中产生有毒有害的气体和液体，如果不进行处理而随意排放，将对人类赖以生存的自然环境构成巨大的威胁。因此必须合理地进行三废处理和排放，发展先进的含氟化合物三氟处理技术势在必行。
[0003]当废气吸收池使用高浓度碱液吸收三氟甲基磺酰氟精馏塔的尾气时，随着时间积累，废液池积累高浓度含氟废水，产生大量泡沫，必须分析废液成分，有针对性的对各种成分进行去除。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种含氟废液成分的定量分析方法，所述方法首先通过核磁氢谱和氟谱确定含氢含氟化合物，并通过加入合适内标化合物，进行定量核磁氟谱，根据峰面积推算含氟化物废液中含氟化合物的含量；然后使用电感耦合等离子体发射光谱仪方法定量分析废液中金属离子含量；最后使用离子色谱方法定量分析废液中阳离子含量，并根据数据结果确定。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种含氟废液成分的定量分析方法，所述方法步骤如下：
[0007](1)测试含氟废液的pH值；若为碱性则直接进行第(2)步；若为酸性则调pH至碱性；
[0008](2)将碱性含氟废液置于核磁管中，加入氘代试剂Ⅰ，进行核磁共振氢谱测试，确定废液中含氢化合物种类；将碱性含氟废液置于核磁管中，加入氘代试剂Ⅱ，进行核磁共振氟谱测试，确定废液中含氟化合物的种类；
[0009](3)将废液和含氟碳氢化合物内标混合均匀加入重水溶解，含氟碳氢化合物内标与所述废液中含氟化合物的摩尔比为1:10～10:1，进行定量核磁共振氟谱测试，根据峰面积，计算含氟化合物的含量；其中，设置氟谱脉冲序列为zg、zg30或zg60，谱宽为50～200ppm、空扫次数为2～1024次、采样点数为16K～128K、脉冲宽度为2～40us、采样次数为8～1024次、弛豫延迟时间为0.1～100s、增益(RG)为1～203、射频中心频率为
‑
200～300ppm；
[0010]根据以下公式计算含氟化合物样品的含量：
[0011]W％＝(m
IS
×
F
IS
×
A
S
×
M
S
×
100％)/(M
IS
×
A
IS
×
F
S
×
m
S
)；
[0012]其中，W％—含氟化合物样品的含量；
[0013]m
S
—含氟化合物样品的质量，g；
[0014]F
S
—含氟化合物样品定量目标峰的氟原子数；
[0015]M
S
—含氟化合物的摩尔质量，g/mol；
[0016]A
S
—含氟化合物样品定量目标峰的积分值；
[0017]m
IS
—内标物的质量，g；
[0018]F
IS
—内标物定量目标峰的氟原子数；
[0019]M
IS
—内标物的摩尔质量，g/mol；
[0020]A
IS
—内标物定量目标峰的积分值；
[0021](4)取废液稀释后使用电感耦合等离子体发射光谱仪对所述废液中的阳离子离子进行定量分析，得到废液中的阳离子含量；
[0022](5)根据步骤(3)和步骤(4)的结果，确定废液分成及含量。
[0023]优选的，步骤(2)中所述氘代试剂Ⅰ为重水、氘代甲醇、氘代乙腈、氘仿或氘代二甲基亚砜。
[0024]优选的，步骤(2)中所述氘代试剂Ⅱ为重水、甲醇、乙腈、氯仿或二甲基亚砜。
[0025]优选的，步骤(3)中含氟碳氢化合物内标与所述废液中含氟化合物的摩尔比为1:1。
[0026]优选的，步骤(3)所述含氟碳氢化合物内标为二氟一氯乙酸、4
‑
氟肉桂酸、氟苯或三氟甲苯。
[0027]有益效果
[0028]本专利技术所述方法可准确的定性定量分析含氟废液中含氟化物质和金属离子的种类和含量，且所述方法原位测试，不破坏溶液组成。所述方法配置样品简单可靠，误差小，准确度高。
附图说明
[0029]图1为实施例1所述定性核磁共振氢谱图；
[0030]图2为实施例1所述定性核磁共振氟谱图；
[0031]图3为实施例1所述定量核磁共振氟谱图；
[0032]图4为实施例2所述定性核磁共振氢谱图；
[0033]图5为实施例2所述定性核磁共振氟谱图；
[0034]图6为实施例2所述定量核磁共振氟谱图；
[0035]图7为实施例3所述定性核磁共振氢谱图；
[0036]图8为实施例3所述定性核磁共振氟谱图；
[0037]图9为实施例3所述定量核磁共振氟谱图。
具体实施方式
[0038]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。
[0039]实施例1
[0040](1)取10mL由高浓度碱液吸收三氟甲基磺酰氟精馏塔的尾气生成的含氟废液，使用pH试纸测量pH值为碱性；
[0041](2)取0.1mL所述废液置于1号核磁管中，加入0.5mL重水进行压水峰的核磁共振氢谱测试，确定废液中含氢化合物种类，核磁氢谱1H NMR如图1所示；将碱性含氟废液置于核磁管中，加入氘代试剂Ⅱ，进行核磁共振氟谱测试，确定废液中含氟化合物的种类，核磁氟谱
19
F NMR如图2所示；
[0042]核磁氢谱结果如表1所示：
[0043]表1
[0044]序号化学位移化学成分14.7ppmH2O
[0045]核磁氟谱结果如表2所示：
[0046]表2
[0047]序号化学位移化学成分1
‑
78.8ppmCF3SO3‑
[0048](3)准确称量2.0000g的废液和0.0400g的4
‑
氟肉桂酸于10mL烧杯中，搅拌均匀，取0.1mL所述混合物加入2号核磁管中，加入0.5mL重水混合溶解，进行定量核磁共振氟谱测试，根据峰面积，计算含氟化合物的含量；其中，定量核磁共振氟谱测试时，脉冲序列为zg；谱宽(SW)为100ppm；空扫次数(DS)为2；采样点数为64K；脉冲宽度10.9us；采样次数为8次；弛豫延迟时间为50s；增益(RG)为203；射频中心频率为
‑
150ppm；核磁氟谱如图3所示，计算结果如表3所示；
[0049]表3
[0050] 分子量摩尔比重量质量分数(wt)CF3SO3‑
1493.6430.0392g1.92％4
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含氟废液成分的定量分析方法，其特征在于：所述方法步骤如下：(1)测试含氟废液的pH值；若为碱性则直接进行第(2)步；若为酸性则调pH至碱性；(2)将碱性含氟废液置于核磁管中，加入氘代试剂Ⅰ，进行核磁共振氢谱测试，确定废液中含氢化合物种类；将碱性含氟废液置于核磁管中，加入氘代试剂Ⅱ，进行核磁共振氟谱测试，确定废液中含氟化合物的种类；(3)将废液和含氟碳氢化合物内标混合均匀加入重水溶解，含氟碳氢化合物内标与所述废液中含氟化合物的摩尔比为1:10～10:1，进行定量核磁共振氟谱测试，根据峰面积，计算含氟化合物的含量；其中，设置氟谱脉冲序列为zg、zg30或zg60，谱宽为50～200ppm、空扫次数为2～1024次、采样点数为16K～128K、脉冲宽度为2～40us、采样次数为8～1024次、弛豫延迟时间为0.1～100s、增益为1～203、射频中心频率为
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：耿谦，李炳缘，孙昊，郑艺，李林，林坤，商洪涛，齐航，
申请(专利权)人：中船邯郸派瑞特种气体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：