专利名称：：一种3a分子筛钾交换率的检测方法
技术领域：
：本发明涉及一种3A分子筛钾交换率的检测方法。
背景技术：
：用作吸附剂的分子筛通常是通过与特定阳离子的水溶液进行离子交换加以改性，达到一定的离子交换率，从而使其对所在分离体系和分离过程具有独特的吸附分离效果。市场上成熟的3A分子筛产品正是将4A分子筛中的部分钠离子交换成钾离子获得的。由于钾离子的离子半径比钠离子的半径大，因此改性后，将原来4A分子筛大约4A的孔径堵塞了一部分，使分子筛的孔径变小，一般孔径只有3A，非常适合用于分离小分子物质。所以，3A分子筛的钾离子交换率是决定分子筛分离效果的重要因素。钾离子交换率越高，即钾交换钠的程度越彻底，钾含量就越高，越可以保证小分子物质的分离效果。由此可见，钾离子交换率是评价3A分子筛质量性能的一项重要的技术指标，需要在产品的生产过程中及成品检验中加以确定。目前，国内关于3A分子筛钾离子交换率的测试方法尚无标准，也就是说还没有统一、可靠和稳定的测试方法。相关文献中曾介绍了用X射线衍射的方法测定NaY型分子筛的钾离子交换率的方法(参见《XRD测定NaY型分子筛的钾离子交换率》，离子交换与吸附，2002，18(6):516~521)。该方法通过将制备好的样品进行XRD测试，讨论了XRD测试结果中的峰面积或峰强度与交换率之间的关系，探讨采用它们在某些衍射角度上存在的线性关系直接计算NaY分子筛上的K+离子交换率的可行性。此外，还有火焰光度分析法和原子吸收光谱法等，但这些方法普遍仅在理论上可行，而在实际中难以实现。同时，由于这些方法对测试设备要求较高，且测试过程繁琐复杂，所需时间较长，都不利于生产厂家将其作为生产过程中间控制及成品的检验方法，其应用范围受到极大限制。由此可见，建立一种方便可行的3A分子筛钾交换率的检测方法具有重要的实际意义。
发明内容为克服现有技术的不足，增加3A分子筛产品的质量可控性，本发明提供了一种3A分子筛钾离子交换率的测定方法。该方法可直观、清楚、精确地反映3A分子筛的钾离子交换率，并且该方法操作简单，具有实用性，可以作为生产厂家的产品常规分析测定方法。为了达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案是首先将被测试的3A分子筛样品用酸溶解，用蒸馏水稀释，蒸馏水的加入量是样品重量的70150倍，再向稀释后的溶液中加入浓度为30g/L45g/L的乙二胺四乙酸二钠溶液，以络合其它的微量阳离子，在pH值为4.56.5的弱酸条件下滴加浓度为5g/L~20g/L的四苯硼酸钠溶液，使其与溶液中的钾离子反应生成白色四苯硼酸钾沉淀，反应式为夂++M[B(C6/f5)4]—《[￡(C6//5)4]氺+iVa+)，将沉淀过滤、洗涤、干燥、称重，得到氧化钾的百分含量，最后通过公式(1)换算出3A分子筛中钾离子交换率。w,=^-^-xlOOx(284/94)..(l)/n2式(1)中mo——试料质量的数值，mi——四苯硼酸钾沉淀质量的数值，m2——空白试验所得四苯硼酸钾沉淀质量的数值，0.1314——四苯硼酸钾换算为氧化钾质量的系数的数值，284——4A分子筛的分子量的数值，94——氧化钾分子量的数值，Vt——吸取试样溶液的体积的数值，V2——试样溶液总体积的数值。本发明中用于溶解分子筛样品的酸是浓度为520重量％的盐酸或者浓度为510重量％的硫酸。本发明中用于沉淀洗涤的洗涤液是浓度为lg/L2g/L的四苯硼酸钠溶液或者浓度为lg/L~2g/L的过饱和四苯硼酸钾溶液。测试样品的重复性考察取同一批号样品5份，分别按上述方法测定每份样品的钾交换率，结果见表l。表l重复性试验结果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>上述测试结果表明，本检测方法的重复性较好，可以用于3A分子筛钾离子交换率的测定。本发明方法采用重量法检测3A分子筛样品中的氧化钾的百分含量，再换算出钾离子交换率，方法简单，操作方便，适合于作为生产厂家中间产品控制和产品检验的常规方法。具体实施例方式下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但实施例不是对本发明的限制。实施例1:(1)称取3A分子筛试样2g(精确至0.001g)，置于250mL三角瓶中，滴加浓度为20重量％的盐酸溶液至试料溶解，加100mL蒸馏水水，定量转移到250mL量瓶中，用水稀释至刻度，干过滤，弃去最初几毫升滤液，保留滤液供测定氧化钾含量用。(2)准确吸取25.0mL滤液到200rnL烧杯中，用水稀释至约50mL，加10mL浓度为40g/L的EDTA溶液。加热微沸15min，然后在水流下迅速冷却至室温，在不断搅拌下，在pH值为4.56.5下，缓慢滴加浓度为15g/L的四苯硼酸钠溶液30mL，继续搅拌lmin，静置15min。(3)通过预先在(120±5)t:干燥箱中恒重的玻璃坩埚式滤器用倾泻法过滤烧杯中上层清液，然后用盛在洗瓶内的浓度为1.5g/L的四苯硼酸钠洗涤液将烧杯内的沉淀转移入滤器内，抽滤，每次约用洗涤液5mL，7次洗涤完毕，最后用蒸馏水洗涤烧杯两次，每次用水5mL,均并入滤器内抽滤完毕。(4)将盛有沉淀的滤器置于干燥箱中，待温度达到(120±5)'C后干燥90min，移入干燥器内冷却到室温，称量得0.289g四苯硼酸钾沉淀(精确至0.001g)。(5)在测定的同时，除不加试料外，按同样的操作步骤，同样试剂、溶液和用量，进行空白试验平行测定，称量得0.006g四苯硼酸钾沉淀(精确至O.OOlg)。(6)计算得到样品的钾离子交换率为56.2。实施例2:(1)称取3A分子筛试样1.5g(精确至O.OOlg)，置于250mL三角瓶中，滴加浓度为10g/L的硫酸溶液至试料溶解，加100mL蒸馏水，定量转移到250mL量瓶中，用水稀释至刻度，干过滤，弃去最初几毫升滤液，保留滤液供测定氧化钾含量用。(2)准确吸取25.0mL滤液到200mL烧杯中，用水稀释至约50mL，加lOmL浓度为35g/L的EDTA溶液。加热微沸15min，然后在水流下迅速冷却至室温，在不断搅拌下，在pH值为4.56.5下，缓慢滴加浓度为15g/L的四苯硼酸钠溶液30mL，继续搅拌lmin，静置15min。(3)通过预先在(120±5)'C干燥箱中恒重的玻璃坩埚式滤器用倾泻法过滤烧杯中上层清液，然后用盛在洗瓶内的浓度为lg/L的过饱和四6苯硼酸钾洗涤液将烧杯内的沉淀转移入滤器内，抽滤，每次约用洗涤液5mL，7次洗漆完毕，最后用蒸馏水洗涤烧杯两次，每次用水5mL，均并入滤器内抽滤完毕。(4)将盛有沉淀的滤器置于干燥箱中，待温度达到(120±5)'C后干燥90min，移入千燥器内冷却到室温，称量称量得0.217g四苯硼酸钾沉淀(精确至0.001g)。(5)在测定的同时，除不加试料外，按同样的操作步骤，同样试剂、溶液和用量，进行空白试验平行测定，称量称量得0.007g四苯硼酸钾沉淀(精确至0.001g)。(6)计算得到样品的钾离子交换率为55.6。权利要求1.一种3A分子筛钾交换率的检测方法，其特征在于首先将被测试的3A分子筛样品用酸溶解，用蒸馏水稀释，蒸馏水的加入量是样品重量的70～150倍，再向稀释后的溶液中加入浓度为30g/L～45g/L的乙二胺四乙酸二钠溶液，以络合其它的微量阳离子，在pH值为4.5～6.5的弱酸条件下滴加浓度为5g/L～20g/L的四苯硼酸钠溶液，使其与溶液中的钾离子反应生成白色四苯硼酸钾沉淀，反应式为K++Na[B(C6H5)4]→K[B(C6H5)4]↓+Na+)，将沉淀过滤、洗涤、干燥、称重，得到氧化钾的百分含量，最后通过公式(1)换算出3A分子筛中钾离子交换率；式(1)中m0——试料质量的数值，m1——四苯硼酸钾沉淀质量的数值，m2——空白试验所得四苯硼酸钾沉淀质量的数值，2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于用于溶解分子筛样品的酸是浓度为520重量％的盐酸或者浓度为510重量％的硫酸。3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于沉淀洗涤的洗涤液是浓度为lg/L~2g/L的四苯硼酸钠溶液或者浓度为lg/L~2g/L的过饱和四苯硼酸钾溶液。全文摘要本发明涉及一种3A分子筛钾离子交换率的检测方法，克服了现有检测方法对测试设备要求较高，检测过程繁琐复杂，所需时间较长，不利于生产厂家将其作为生产过程中间控制及成品检验的问题。该方法将被测试的3A分子筛用酸溶解，再向稀释后的溶液中加入乙二胺四乙酸二钠溶液，络合其它的微量阳离子，在弱酸条件下滴加四苯硼酸钠溶液，使其与钾离子反应生成白色四苯硼酸钾沉淀，将沉淀过滤、洗涤、干燥、称重，得到氧化钾百分含量，通过公式换算出钾离子交换率。该方法操作简便，适合中间产品的质量控制和产品检验。文档编号G01N30/96GK101477092SQ200810203038公开日2009年7月8日申请日期2008年11月20日优先权日2008年11月20日发明者华刘,飒刘,周永贤,琳朱,王鹏飞,琦邓申请人:上海化工研究院