鹽水是指含有一定濃度氯化鈉的水溶液，廣泛應(yīng)用于食品、冶金和化工行業(yè)。近年來氯堿行業(yè)在我國(guó)憑借良好的市場(chǎng)環(huán)境得以迅猛發(fā)展，各地各大項(xiàng)目相繼紛紛上馬，隨著生產(chǎn)能力、產(chǎn)量的不斷增長(zhǎng)，氯堿生產(chǎn)中的鹽水精制工藝也不斷進(jìn)步著，相關(guān)技術(shù)要求也不斷提高。離子膜法電解槽使用的高度選擇性離子交換膜要求入槽鹽水的鈣、鎂離子含量低于 20ppb，普通的化學(xué)精制法只能使鹽水中的鈣、鎂離子含量降到 1ppm左右。若使鈣、鎂離子含量降到20ppb的水平，必須用螯合樹脂處理。此技術(shù)的關(guān)鍵核心在于離子交換膜的使用，它具有選擇和透過溶液中陽離子的特性，但是它不僅僅只對(duì)鹽水中的鈉離子選擇透過，其他陽離子如 Ca²⁺，Mg²⁺，Sr²⁺ ，Ba²⁺ 等也同樣可以透過，當(dāng)這些多價(jià)陽離子透過離子膜時(shí)，會(huì)同從陰極反遷移過來的陰離子生成一些比如金屬氫氧化物、硫酸鹽或硅酸鹽并沉積在膜內(nèi)，這不僅消耗了電解產(chǎn)物而且生成的沉積物堵塞了離子膜微孔，從而導(dǎo)致電流效率下降，槽電壓上升，最終使得離子膜使用性能下降，壽命縮短，產(chǎn)品質(zhì)量下降。因此，控制并保障進(jìn)入電解槽的飽和鹽水質(zhì)量，是該技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)之一。電感耦合等離子體法因其具有靈敏度高、操作簡(jiǎn)單并且可以同時(shí)測(cè)定多種元素等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用到多元素微量及痕量測(cè)定中。但是在高鹽基體環(huán)境中分析低濃度的微量元素雜質(zhì)對(duì)ICP分析往往是一大挑戰(zhàn)。因此準(zhǔn)確測(cè)定二次精制鹽水（氯化鈉含量300g/L）中的痕量元素Ca、Mg、Fe、Ba、Al、Mn、Ni、Sr、Si、I、Li是十分重要而且很有意義的工作。在國(guó)標(biāo)《GBT 1266-2006 化學(xué)試劑 氯化鈉》和《GB 10733-2008 第一基準(zhǔn)試劑 氯化鈉》都是比濁法、比色法、原子吸收法、火焰光度法。這些方法幾乎都有分析程序長(zhǎng)、操作較復(fù)雜、只可單元素測(cè)定的缺點(diǎn)。因此本文選用鋼研納克全譜電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀Plasma 3000，具有可同時(shí)測(cè)定多種元素、分析速度快，檢出限低并且精密度良好，動(dòng)態(tài)范圍寬等特點(diǎn)。

圖1 某公司生產(chǎn)的二次精制鹽水的工藝流程

圖2 鋼研納克 Plasma 3000

電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀

表3 儀器設(shè)備參數(shù)

由于二次精制鹽水中的痕量元素含量本身比較低，需要多稱樣品來提高溶液中被分析元素的濃度，如果單純用水標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法來測(cè)二次精制鹽水，由于氯化鈉的高濃度而產(chǎn)生嚴(yán)重的鹽效應(yīng)和基體效應(yīng)，從而導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)較大誤差，因而更好的選擇是標(biāo)準(zhǔn)加入法，采用標(biāo)準(zhǔn)加入法，標(biāo)準(zhǔn)曲線中的基體和樣品基體已大體相似，能夠克服鹽效應(yīng)和基體效應(yīng)。

表4 待測(cè)元素譜線選擇和元素條件

在測(cè)定中，遵循低含量元素用靈敏線，高含量元素次靈敏線的原則，從基體干擾和背景校正兩方面考慮選出各元素的最佳測(cè)定譜線(見表4)。只考慮光譜干擾和背景影響來確定分析譜線，選擇靈敏度高且無共存元素干擾的譜線作為分析線，為提高靈敏度，對(duì)多數(shù)低含量分析元素采用扣除背景方式進(jìn)行測(cè)定。

 圖3 Al元素譜圖及工作曲線

圖4 Ca元素譜圖及工作曲線 

圖5 Mg元素譜圖及工作曲線

  圖6  I元素譜圖及工作曲線 

（由于篇幅太長(zhǎng)、其他元素譜圖和工作曲線省略）

從各元素譜圖和線性關(guān)系來看，符合方法學(xué)要求，均滿足測(cè)試的需要。

參照GB/T 6379.2-2004測(cè)量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精密度) 第2部分；確定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法重復(fù)性與再現(xiàn)性的基本方法分別對(duì)同一樣品在重復(fù)條件下進(jìn)行7次平行實(shí)驗(yàn)得到精密度，其結(jié)果如表5所示：

表5 精密度檢測(cè)數(shù)據(jù)

由于Mg、Ba和Sr元素濃度相對(duì)較低、所以RSD%相對(duì)較高，但是完全滿足測(cè)試要求。

對(duì)目標(biāo)元素的檢出限進(jìn)行測(cè)定，驗(yàn)證方法是否滿足二次精制鹽水中痕量元素最低含量要求。由于沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)樣品，為了驗(yàn)證該方法的準(zhǔn)確性，通過樣品加標(biāo)液做回收率驗(yàn)證。

表6 方法檢出限和加標(biāo)回收率

注1：此結(jié)果已接近方法的檢出限，小于方法的定量限，只能作為參考值，但是遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)要求，滿足二次精制鹽水生產(chǎn)需要。從檢出限和加標(biāo)回收率看，該方法能夠滿足分析測(cè)試的要求。