專利名稱：一種脂肪酸類捕收劑在礦物表面吸附量的測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脂肪酸類捕收劑在礦物表面吸附量的測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
盡管不斷有新的選礦技術(shù)與工藝涌現(xiàn)和應(yīng)用，但作為選礦的主力仍然是浮選法。 影響浮選的因素很多，主要還是浮選藥劑，其中最重要的就是浮選捕收劑。捕收劑的主要作 用即是有選擇性地吸附于待浮選的目的礦物上并使之疏水。一股而言，捕收劑在礦物表面 的吸附與分布情況將直接決定浮選結(jié)果。對(duì)這個(gè)過(guò)程的深入了解，對(duì)理解浮選過(guò)程及找出 提高浮選指標(biāo)、降低藥劑消耗的途徑都有著非同尋常的意義。因此，關(guān)于捕收劑在目的礦物 上的吸附機(jī)制及吸附量的研究在浮選研究中就顯得非常重要。關(guān)于浮選捕收劑吸附量的測(cè)定方法可分為二種直接法與間接法。直接法即是直 接測(cè)定捕收劑在礦物表面上的濃度。這又可分為原位測(cè)定法(in-situ measurement)與異 位測(cè)定法(ex-situ measurement)。原位測(cè)定即是在捕收劑與礦物作用的液-固界面，即真 實(shí)的浮選礦漿條件下，來(lái)測(cè)定捕收劑在礦物表面上的濃度。異位測(cè)定即是將與捕收劑作用 后的礦物顆粒從液相中分離出來(lái)，再在氣相或真空中測(cè)定捕收劑在礦物表面上的濃度。盡 管原位測(cè)定更能反映浮選體系的實(shí)際，但可以做到原位測(cè)定的方法并不多，如ATR-IR，激光 拉曼光譜等；多數(shù)方法仍然是異位測(cè)定方法，如FTIR、XPS，ToF-SIMS等。間接測(cè)定法即是通過(guò)測(cè)定與礦物作用前后液相中捕收劑濃度的變化，或?qū)⑽接?捕收劑的礦物顆粒與液相分離，然后再用溶劑將這些被吸附的捕收劑定量解吸、富集后再 測(cè)定解吸液中捕收劑的濃度從而間接推算出捕收劑在礦物表面上的濃度。間接測(cè)定法因?yàn)?沒(méi)有礦物顆粒的干擾，可適用的化學(xué)分析方法很多，如FTIR、DRIFT-FTIR、紫外光譜等，故是 最常用的捕收劑吸附量測(cè)定方法。對(duì)浮選中捕收劑在礦物表面吸附的研究是比較困難的，這是因?yàn)椴妒談┰诘V物表 面的吸附僅發(fā)生在礦物表面層中。表面層的厚度一股在幾納米到幾十納米間。這個(gè)尺寸已 不在光學(xué)顯微鏡甚至是電子顯微鏡的分辨范圍內(nèi)。表面層的體積占整個(gè)固相的體積比例也 是非常微小的。要分析如此少的表面層中的捕收劑吸附量，就需要有大量的表面層供分析。 以氧化礦浮選常用的脂肪酸為例，按一個(gè)脂肪酸分子在礦物表面吸附所覆蓋的面積為20A2 計(jì)，如礦物比表面積為lm2/g(對(duì)大多數(shù)選礦體系而言這是一個(gè)很高的假設(shè)值)，那么當(dāng)脂肪 酸在一克這樣的樣品上形成完全單分子層罩蓋，其所含有的脂肪酸量也僅為8. 3 X ΙΟ"6摩 爾。這么低的含量已經(jīng)超出了大多數(shù)分析方法的檢測(cè)范圍。傳統(tǒng)的分析脂肪酸捕收劑在礦 物表面吸附量的方法是用揮發(fā)性溶劑(如氯仿)萃取后，再蒸發(fā)掉溶劑后用分光光度法等 分析而得出的。對(duì)化學(xué)吸附在磷酸鹽表面的脂肪酸而言，有資料認(rèn)為溶劑萃取過(guò)程較難達(dá) 到平衡。而對(duì)有大量細(xì)粒級(jí)的物料而言，萃取后相的分離又會(huì)比較困難。因而對(duì)實(shí)際礦樣 特別是對(duì)經(jīng)細(xì)磨礦后的物料的捕收劑吸附量的測(cè)定將會(huì)十分困難。另一方面，萃取過(guò)程中 要用到大量對(duì)人體有毒害作用的萃取劑，這既不環(huán)保，也增加了分析成本。燃燒法測(cè)定脂肪酸類捕收劑在礦物表面的吸附量是一種比較簡(jiǎn)單而實(shí)用的方法。
3這個(gè)方法的原理是將吸附有脂肪酸類捕收劑的樣品在適當(dāng)?shù)臏囟认鲁浞秩紵?，然后分?所產(chǎn)生的氣體中的二氧化碳的量，從而反推出樣品所吸附的捕收劑的量。這個(gè)方法本質(zhì) 上仍屬直接測(cè)定方法，它最早是由倫敦大學(xué)的Balint于1962年創(chuàng)立的，后經(jīng)HoWe[1 2]， Pugh[5]和Miettinen[6]等人改進(jìn)后而逐漸趨于成熟和實(shí)用。由此還衍生出其他一些類似的 方法，如HAGIS[7 8]方法。應(yīng)用這種方法研究過(guò)的浮選體系有螢石，磷灰石和方鉛礦等。Howetl ^4]等的方法是用沒(méi)有與捕收劑作用過(guò)的礦樣作為參照樣品，用DTA方法分 析吸附有捕收劑的礦樣與參比礦樣在加熱燃燒過(guò)程中所釋放出來(lái)的熱量差異，由釋放出來(lái) 的熱量差來(lái)推算礦物表面吸附的捕收劑的量(燃燒放熱量與礦物表面的捕收劑的量成正 比)。據(jù)稱用這種方法測(cè)定礦物表面的脂肪酸吸附量可達(dá)到0. lmg/g,即萬(wàn)分之一的檢測(cè) 限。Pugh[5]的方法與上述不同。如圖1所示，它是將吸附有捕收劑的礦樣在純氧氣氛 中先在第一個(gè)爐子中燃燒，隨后進(jìn)入第二個(gè)爐子將產(chǎn)生的沒(méi)有充分燃燒的一氧化碳催化轉(zhuǎn) 化為二氧化碳，最后用高靈敏度的二氧化碳檢測(cè)儀測(cè)排出氣體中的二氧化碳濃度，根據(jù)二 氧化碳濃度X流量對(duì)時(shí)間的積分即是樣品燃燒所釋放出的二氧化碳總量。這種方法的檢 測(cè)下限為20 μ g/m2礦物表面(以純碳計(jì))。如果按礦物顆粒的比表面積為lm2/g，折算為脂 肪酸(油酸)量，其檢測(cè)限大致在26 μ g/g水平，即大致在10萬(wàn)分之一水平。很多TOC和 元素分析儀即是采用的這種測(cè)試方式。Miettinen[6]等所用的儀器裝置是在商品級(jí)燃燒分析儀LECO RC-412上經(jīng)過(guò)必要 的改造而成，如圖2所示。燃燒載氣經(jīng)進(jìn)一步純化(除去有機(jī)物，水蒸汽)后即入燃燒室燃 燒，隨后進(jìn)入檢測(cè)室檢測(cè)二氧化碳濃度，同時(shí)也檢測(cè)水蒸汽的濃度。如同時(shí)產(chǎn)生有二氧化 碳和水蒸汽濃度峰，則表明樣品中有有機(jī)碳存在。該方法的檢測(cè)限大致在10-30g/t，即與 Pugh等的方法相當(dāng)。這種方法的最大特點(diǎn)在于它可以區(qū)分有機(jī)碳(捕收劑)與無(wú)機(jī)碳(碳 酸鹽礦物)(通過(guò)有無(wú)水蒸汽濃度峰判斷)。Vreugdenhilt7^8]等將紅外分析中分析揮發(fā)性組份的方法一頂空氣相紅外分析 法(Headspace analysis by gas-phase infrared spectroscopy, HAGIS)弓I入到浮選捕 收劑吸附量的測(cè)定中來(lái)，研究了黃藥類捕收劑在硫化礦表面的吸附量。如圖3所示，它的原 理是樣品直接在紅外檢測(cè)室中加熱分解，分解的氣體濃度直接由紅外光譜測(cè)定。由于它的 紅外分析室很小，且是在接近真空或氮?dú)庵屑訜岱纸猓适遣煌耆紵臒岱纸?。所以，與 燃燒法不同，它的熱解產(chǎn)物中二氧化碳濃度與捕收劑濃度并不具線性對(duì)應(yīng)關(guān)系，反而是黃 藥熱解產(chǎn)物之一的COS與黃藥濃度間有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這種方法對(duì)脂肪酸類捕收劑的測(cè) 定可能是不適用的，因?yàn)橹舅犷惒妒談﹩渭兊臒岱纸馀c二氧化碳濃度在此條件下也是沒(méi) 有對(duì)應(yīng)關(guān)系的。在強(qiáng)氧化環(huán)境中，硫化礦和其表面吸附的黃藥、黑藥等均很容易氧化，造成 檢測(cè)信號(hào)不易區(qū)分。該法的唯一優(yōu)點(diǎn)是在很低的捕收劑用量范圍內(nèi)，檢測(cè)信號(hào)也與捕收劑 濃度有很好的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系。所以它很適于捕收劑用量相對(duì)較低的硫化礦捕收劑的分析研 允。由以上的文獻(xiàn)綜述可見，現(xiàn)有的燃燒分析方法多數(shù)是在載氣中燃燒分析。為保證 樣品充分燃燒，需保持載氣有一定的壓力和流量。在分析少量樣品時(shí)，較大的載氣流無(wú)形之 中會(huì)降低分析氣體中的目標(biāo)氣體(如二氧化碳)的濃度。這是以上分析方法檢出限比較高 的根本原因。同時(shí)較大的載流也對(duì)檢測(cè)探測(cè)器的靈敏度提出了更高的要求，所以要用極高
4靈敏度的檢測(cè)器，儀器較為貴重。HAGIS方法雖不用載氣，但如前所分析，直接在檢測(cè)室中加 熱系無(wú)氧熱解，對(duì)脂肪酸類捕收劑的測(cè)定并不適用。另外，其加熱元件也會(huì)產(chǎn)生紅外輻射而 可能對(duì)紅外檢測(cè)元件產(chǎn)生干擾。參考文獻(xiàn)[1]Τ. M. Howe, Μ. I. Pope. The quantitative determination of flotation agentsadsorbed on mineral powders using differential Thermal analysis[J]. PowderTechnology. 1970/71，(4) :338_344·[2]Μ. I. Pope，D. I. Sutton. The correlation between froth flotation responseand collector adsorption from aqueous solution.Part I. Titanium dioxide and ferricoxide conditioned in oleate solutions[J]. Powder Technology.1973, (7) 271-279.[3]Μ. I. Pope，D. I. Sutton. The correlation between froth flotation responseand collector adsorption from aqueous solution. Part II. Titanium dioxide and ferricoxide conditioned in n-dodecylamine solutions[J]. Powder Technology.1974， (9) :273_277.[4]Μ. I. Pope，D. I. Sutton. The correlation between froth flotation responseand collector adsorption from aqueous solution. Part III. Water vapour adsorptionon titanium dioxide conditioned in n-dodecylamine solutions[J]. Powder Technology. 1974，(10) :251_255.[5]R. J. Pugh, K. Husby. Qantitative determination of col lector adsorbed onfluorite, galena, and quartz particles by selective oxidation surface analysis[J].International Journal of Mineral Processing,1986,18 (3-4) :263-275.[6]M. Miettinen, P. Sten， S. Backmanj J. Leppinen， J. Aal tonen. Determinationof chemicais bound to mineral surfaces in flotation processes[J]. MineralsEngineering,2000，13(3) :245_254.[7] A. J. Vreugdenhil, J. A. Finch, I. S. Butler, I. Paquin. Analysis ofaIkylxanthate collectors on sulphide minerals and flotation products by haedspaceanalysis gas-phase infrared spectroscopy (HAGIS) [J]. Minerals Engineering，1999，12(7) :745_756.[8] D. Lascel les, J. A. Finch. A technique for quantification of adsorbedcollectors :xanthate[J]. Minerals Engineering，2005，18(2) :257_262·雖然有很多現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)可以用來(lái)測(cè)定脂肪酸類捕收劑在礦物表面的吸附量，但 靈敏、方便和實(shí)用的方法并不多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種便捷的脂肪酸類捕收劑在礦物表面吸附量的測(cè)定方 法，該方法檢測(cè)靈敏度高。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種脂肪酸類捕收劑在礦物表面 吸附量的測(cè)定方法，其特征在于它包括如下步驟1)采用定容燃燒脂肪酸類捕收劑，測(cè)量
5所產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w的濃度值，記下二氧化碳?xì)怏w的平均濃度值；2)根據(jù)二氧化碳?xì)怏w 的平均濃度值，按現(xiàn)有常規(guī)方法折算出脂肪酸類捕收劑在礦物表面吸附量。所述的步驟1)具體為①測(cè)量裝置測(cè)量裝置包括氧氣瓶1、第一管道4、第一電磁閥5、第二管道6、第二 電磁閥7、催化燃燒爐8、第三管道9、CO2顯示儀10、第四管道11、計(jì)算機(jī)12、蠕動(dòng)泵13、氣 體濃度傳感器14、容器15、樣品燃燒爐16、第五管道17、第三電磁閥18，第一管道4的一端 與氧氣瓶1的輸出端口相連，第一管道4的另一端與催化燃燒爐8的第一端口相連通，第一 管道4上設(shè)有第一電磁閥5 ；催化燃燒爐8的第二端口由第三管道9與封閉的容器15的第 一端口相連通，容器15內(nèi)設(shè)有2個(gè)氣體濃度傳感器14，分別為用于測(cè)量二氧化碳?xì)怏w濃度 的氣體濃度傳感器、用于測(cè)量一氧化碳?xì)怏w濃度的氣體濃度傳感器，氣體濃度傳感器14的 信號(hào)輸出端由信號(hào)線分別與CO2顯示儀10的信號(hào)輸入端、計(jì)算機(jī)12的信號(hào)輸入端相連；第 四管道11的一端與容器15的第二端口相連通，第四管道11的另一端與樣品燃燒爐16的 第一端口相連通，第四管道11上設(shè)有蠕動(dòng)泵13 ；第五管道17的一端與樣品燃燒爐16的第 二端口相連通，第五管道17的另一端為放空端，第五管道17上設(shè)有第三電磁閥18 ；第二管 道6的一端通過(guò)三通接頭與第一管道4相連通，且第二管道6的一端位于第一電磁閥5與 催化燃燒爐8之間，第二管道6的另一端通過(guò)三通接頭與第五管道17相連通，第二管道6 的另一端位于第三電磁閥18與樣品燃燒爐16之間；②先將稱量好的含有脂肪酸類捕收劑的樣品裝入樣品燃燒爐16內(nèi)，將催化劑放 入催化燃燒爐8內(nèi)，打開第一電磁閥5、第三電磁閥18，關(guān)閉第二電磁閥7，將催化燃燒爐8 升溫至600°C，打開氧氣瓶1上的氧氣瓶閥2，然后打開蠕動(dòng)泵13，氧氣瓶1內(nèi)的高純氧氣將 第一管道4、催化燃燒爐8、第三管道9、容器15、第四管道11、蠕動(dòng)泵13、樣品燃燒爐16和 第五管道17中空氣驅(qū)趕干盡，并充滿氧氣至1 1. Iatm壓力；然后關(guān)閉氧氣瓶1上的氧氣 瓶閥2，關(guān)閉第一電磁閥5、第三電磁閥18，打開第二電磁閥7，樣品燃燒爐16開始升溫，樣 品燃燒爐16將脂肪酸類捕收劑樣品加溫，在400 500°C時(shí)脂肪酸類捕收劑與氧氣反應(yīng)生 成CO2和C0，催化劑將CO催化氧化為CO2 ；同時(shí)開始記錄二氧化碳?xì)怏w、一氧化碳?xì)怏w的濃 度；當(dāng)樣品燃燒爐16的爐溫達(dá)到所設(shè)定的溫度400 500°C后，保持爐溫，記下二氧化碳?xì)?體、一氧化碳?xì)怏w的平均濃度值。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明主要體現(xiàn)在燃燒方式由傳統(tǒng)的開路改為閉路，采用 定容燃燒法來(lái)提高燃燒氣體中被檢測(cè)氣體的濃度，從而提高了燃燒法測(cè)定脂肪酸類捕收劑 在礦物表面吸附量的檢測(cè)靈敏度和檢測(cè)速度。本發(fā)明是一種定容、強(qiáng)制氧氣循環(huán)的燃燒測(cè) 定法，與傳統(tǒng)燃燒法比較，該法裝置更簡(jiǎn)單，更易實(shí)現(xiàn)，且檢測(cè)靈敏度高，準(zhǔn)確。


圖1為Pugh試驗(yàn)分析流程簡(jiǎn)圖。圖2為Miettinen試驗(yàn)分析流程簡(jiǎn)圖。圖3為Vreugdenhil試驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖；圖3中(a)不銹鋼樣品舟，(b)帶可拆卸的 KRS-窗口的特氟龍塞，(c)溫控裝置，(d)真空開關(guān)塞。圖4為測(cè)量脂肪酸類捕收劑吸附量的裝置(簡(jiǎn)稱測(cè)量裝置)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4 中1_氧氣瓶，2-氧氣瓶閥，3-氣壓表，4-第一管道，5-第一電磁閥(第一開關(guān))，6_第二管道，7-第二電磁閥(第二開關(guān))，8-催化燃燒爐，9-第三管道，IO-CO2顯示儀(器)，11-第 四管道，12-計(jì)算機(jī)(記錄CO2的濃度)，13-蠕動(dòng)泵，14-氣體濃度傳感器，15-容器，16-樣 品燃燒爐，17-第五管道，18-第三電磁閥(第三開關(guān))。圖5為典型CO2測(cè)試曲線圖。
具體實(shí)施例方式一種脂肪酸類捕收劑在礦物表面吸附量的測(cè)定方法，它包括如下步驟1)采用定容燃燒脂肪酸類捕收劑，測(cè)量所產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w的濃度值，記下二 氧化碳?xì)怏w的平均濃度值(即閉路測(cè)量)；具體為①測(cè)量裝置的準(zhǔn)備如圖4所示，測(cè)量裝置包括氧氣瓶1、第一管道4、第一電磁閥 5、第二管道6、第二電磁閥7、催化燃燒爐8、第三管道9、CO2顯示儀(或稱二氧化碳檢測(cè)顯 示儀)10、第四管道11、計(jì)算機(jī)12、蠕動(dòng)泵13、氣體濃度傳感器14、容器15、樣品燃燒爐16、 第五管道17、第三電磁閥18，第一管道4的一端與氧氣瓶1的輸出端口相連，第一管道4的 另一端與催化燃燒爐8的第一端口相連通，第一管道4上設(shè)有第一電磁閥5 ；催化燃燒爐8 的第二端口由第三管道9與密封(封閉)的容器15的第一端口相連通，容器15內(nèi)設(shè)有2 個(gè)氣體濃度傳感器14，分別為用于測(cè)量二氧化碳?xì)怏w濃度的氣體濃度傳感器、用于測(cè)量一 氧化碳?xì)怏w濃度的氣體濃度傳感器，氣體濃度傳感器14的信號(hào)輸出端由信號(hào)線(數(shù)據(jù)線) 分別與CO2顯示儀10的信號(hào)輸入端、計(jì)算機(jī)12的信號(hào)輸入端相連；第四管道11的一端與 容器15的第二端口相連通，第四管道11的另一端與樣品燃燒爐16的第一端口相連通，第 四管道11上設(shè)有蠕動(dòng)泵13 ；第五管道17的一端與樣品燃燒爐16的第二端口相連通，第五 管道17的另一端為放空端，第五管道17上設(shè)有第三電磁閥18 ；第二管道6的一端通過(guò)三 通接頭與第一管道4相連通，且第二管道6的一端位于第一電磁閥5與催化燃燒爐8之間， 第二管道6的另一端通過(guò)三通接頭與第五管道17相連通，第二管道6的另一端位于第三電 磁閥18與樣品燃燒爐16之間；催化燃燒爐8、樣品燃燒爐16分別帶有溫控器；第一管道4 上設(shè)有氣壓表3 ；②先將稱量好的吸附有脂肪酸類捕收劑的樣品[本實(shí)施例采用Ig含脂肪酸類捕 收劑的樣品]裝入樣品燃燒爐16內(nèi)，將催化劑放入催化燃燒爐8內(nèi)(本實(shí)施例采用100g， 催化劑采用CuO和MnO混合物，CuO與MnO的質(zhì)量比為6 4)，打開第一電磁閥5、第三電 磁閥18，關(guān)閉第二電磁閥7，將催化燃燒爐8升溫至600°C (600°C是最低溫度要求，可以更 高些，反應(yīng)更快，但對(duì)反應(yīng)爐要求也高了)，打開氧氣瓶1上的氧氣瓶閥2，然后打開蠕動(dòng)泵 13，氧氣瓶1內(nèi)的高純氧氣(所述高純氧氣為純度> 99.999v/v%)將第一管道4、催化燃 燒爐8、第三管道9、容器15、第四管道11、蠕動(dòng)泵13、樣品燃燒爐16和第五管道17中空氣 驅(qū)趕干盡(檢測(cè)器歸零)，并充滿氧氣至1 1. Iatm壓力(略高于latm，水柱測(cè)壓)，此時(shí) 二氧化碳與一氧化碳的讀數(shù)均為零；然后關(guān)閉氧氣瓶1上的氧氣瓶閥2 (即關(guān)閉氧氣源)， 關(guān)閉第一電磁閥5、第三電磁閥18，打開第二電磁閥7，樣品燃燒爐16開始升溫，樣品燃燒爐 16將脂肪酸類捕收劑樣品加溫，在400 50(TC時(shí)脂肪酸類捕收劑與氧氣反應(yīng)生成CO2和 CO,催化劑將CO催化氧化為CO2 (蠕動(dòng)泵13使氣體循環(huán)與混合)；同時(shí)開始記錄二氧化碳?xì)?體、一氧化碳?xì)怏w的濃度；當(dāng)樣品燃燒爐16的爐溫達(dá)到所設(shè)定的溫度400 500°C后，保持 爐溫，記下二氧化碳?xì)怏w、一氧化碳?xì)怏w的平均濃度值(最終平衡值)(一氧化碳讀數(shù)沒(méi)有意義，它只是用于監(jiān)測(cè)一氧化碳催化轉(zhuǎn)化已經(jīng)充分、完全即反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)。一氧化碳讀數(shù)值 會(huì)因其全部轉(zhuǎn)化為二氧化碳而重新歸零)。典型測(cè)試結(jié)果(CO2)如圖5所示。2)根據(jù)二氧化碳?xì)怏w的平均濃度值，按現(xiàn)有常規(guī)方法折算出脂肪酸類捕收劑在礦 物表面吸附量[折算為相應(yīng)的脂肪酸量?？梢杂美碚撝祷蚬絹?lái)計(jì)算。常用的是用標(biāo)準(zhǔn) 物質(zhì)來(lái)校正，校正工作稍復(fù)雜，要由二步校正完成。先需校二氧化碳傳感器用草酸鈣熱分 解(500°C)找出二氧化碳量與傳感器讀數(shù)間的線性關(guān)系，標(biāo)定二氧化碳傳感器的讀數(shù)所代 表的二氧化碳量；第二步是標(biāo)定脂肪酸類捕收劑的量與其燃燒產(chǎn)生的二氧化碳間的線性關(guān) 系；脂肪酸類捕收劑在礦物表面吸附量即是單位質(zhì)量礦物所吸附的捕收劑量，即測(cè)得的脂 肪酸量除樣品(即礦物)質(zhì)量即為吸附量]。由于整個(gè)分析體系的體積是固定的(定容)，當(dāng)氣體濃度傳感器14的檢測(cè)限在 0. 1 Ippm間(以二氧化碳為例)時(shí)，如體系的體積為2升，整個(gè)體系的二氧化碳絕對(duì)量 為0. 00036 0. 0036mg。如取樣量為Ig,則該方法的檢出限大致在0. 00036 0. 0036mg/ g，即0.36 3.6 48/^(二氧化碳計(jì))。如折算為相應(yīng)的脂肪酸量(油酸)約為0. 14 1.4yg/g。這個(gè)下限值比現(xiàn)有方法大約可降低一至二個(gè)數(shù)量級(jí)，即很容易即可達(dá)到百萬(wàn)分 之一至千萬(wàn)分之一的檢測(cè)水平，這是迄今為止所有方法中最低的。說(shuō)明本發(fā)明提高了燃燒 法測(cè)定脂肪酸類捕收劑在礦物表面吸附量的檢測(cè)靈敏度和檢測(cè)速度。很顯然，如設(shè)計(jì)樣品 瓷舟載樣量再大些(如為10克)、體系體積再進(jìn)一步減小、或采用更為靈敏的檢測(cè)傳感器， 此方法的分析下限值還有望再下降一個(gè)數(shù)量級(jí)。由于分析的脂肪酸量極少，所以燃燒過(guò)程耗氧極少，加之有機(jī)物的燃燒并不增加 體系的氣相總摩爾數(shù)，即不增加體系的體積。體系體積的變化主要由氣相加溫引起的體積 膨脹。由于只有加熱管中部分氣體受熱膨脹，故整個(gè)體系壓力變化并不是很大(按加溫至 600°C計(jì))，仍在可控制范圍內(nèi)。很顯然，該方法也可以用于其他固體或液體樣品中可燃燒成份的分析，如TOC分 析。
權(quán)利要求
一種脂肪酸類捕收劑在礦物表面吸附量的測(cè)定方法，其特征在于它包括如下步驟1)采用定容燃燒脂肪酸類捕收劑，測(cè)量所產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w的濃度值，記下二氧化碳?xì)怏w的平均濃度值；2)根據(jù)二氧化碳?xì)怏w的平均濃度值，按現(xiàn)有常規(guī)方法折算出脂肪酸類捕收劑在礦物表面吸附量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脂肪酸類捕收劑在礦物表面吸附量的測(cè)定方法，其特征 在于所述的步驟1)具體為①測(cè)量裝置測(cè)量裝置包括氧氣瓶(1)、第一管道(4)、第一電磁閥(5)、第二管道(6)、 第二電磁閥(7)、催化燃燒爐(8)、第三管道(9)、CO2顯示儀(10)、第四管道(11)、計(jì)算機(jī) (12)、蠕動(dòng)泵(13)、氣體濃度傳感器(14)、容器(15)、樣品燃燒爐(16)、第五管道(17)、第三 電磁閥(18)，第一管道(4)的一端與氧氣瓶(1)的輸出端口相連，第一管道(4)的另一端與 催化燃燒爐(8)的第一端口相連通，第一管道(4)上設(shè)有第一電磁閥(5)；催化燃燒爐(8) 的第二端口由第三管道(9)與封閉的容器(15)的第一端口相連通，容器(15)內(nèi)設(shè)有2個(gè)氣 體濃度傳感器(14)，分別為用于測(cè)量二氧化碳?xì)怏w濃度的氣體濃度傳感器、用于測(cè)量一氧 化碳?xì)怏w濃度的氣體濃度傳感器，氣體濃度傳感器(14)的信號(hào)輸出端由信號(hào)線分別與CO2 顯示儀(10)的信號(hào)輸入端、計(jì)算機(jī)(12)的信號(hào)輸入端相連；第四管道(11)的一端與容器 (15)的第二端口相連通，第四管道(11)的另一端與樣品燃燒爐(16)的第一端口相連通， 第四管道(11)上設(shè)有蠕動(dòng)泵(13)；第五管道(17)的一端與樣品燃燒爐(16)的第二端口 相連通，第五管道(17)的另一端為放空端，第五管道(17)上設(shè)有第三電磁閥(18)；第二管 道(6)的一端通過(guò)三通接頭與第一管道(4)相連通，且第二管道(6)的一端位于第一電磁 閥(5)與催化燃燒爐(8)之間，第二管道(6)的另一端通過(guò)三通接頭與第五管道(17)相連 通，第二管道(6)的另一端位于第三電磁閥(18)與樣品燃燒爐(16)之間；②先將稱量好的含有脂肪酸類捕收劑的樣品裝入樣品燃燒爐(16)內(nèi)，將催化劑放入 催化燃燒爐(8)內(nèi)，打開第一電磁閥(5)、第三電磁閥(18)，關(guān)閉第二電磁閥(7)，將催化 燃燒爐(8)升溫至600°C，打開氧氣瓶(1)上的氧氣瓶閥(2)，然后打開蠕動(dòng)泵(13)，氧氣 瓶(1)內(nèi)的高純氧氣將第一管道(4)、催化燃燒爐(8)、第三管道(9)、容器(15)、第四管道 (11)、蠕動(dòng)泵(13)、樣品燃燒爐(16)和第五管道(17)中空氣驅(qū)趕干盡，并充滿氧氣至1 l.latm壓力；然后關(guān)閉氧氣瓶(1)上的氧氣瓶閥(2)，關(guān)閉第一電磁閥(5)、第三電磁閥 (18)，打開第二電磁閥(7)，樣品燃燒爐(16)開始升溫，樣品燃燒爐(16)將脂肪酸類捕收劑 樣品加溫，在400 500°C時(shí)脂肪酸類捕收劑與氧氣反應(yīng)生成CO2和C0，催化劑將CO催化 氧化為CO2 ；同時(shí)開始記錄二氧化碳?xì)怏w、一氧化碳?xì)怏w的濃度；當(dāng)樣品燃燒爐(16)的爐溫 達(dá)到所設(shè)定的溫度400 500°C后，保持爐溫，記下二氧化碳?xì)怏w的平均濃度值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種脂肪酸類捕收劑在礦物表面吸附量的測(cè)定方法。一種脂肪酸類捕收劑在礦物表面吸附量的測(cè)定方法，其特征在于它包括如下步驟1)采用定容燃燒脂肪酸類捕收劑，測(cè)量所產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w的濃度值，記下二氧化碳?xì)怏w的平均濃度值；2)根據(jù)二氧化碳?xì)怏w的平均濃度值，按現(xiàn)有常規(guī)方法折算出脂肪酸類捕收劑在礦物表面吸附量。該方法采用定容燃燒法來(lái)提高燃燒氣體中被檢測(cè)氣體的濃度，從而提高了燃燒法測(cè)定脂肪酸類捕收劑在礦物表面吸附量的檢測(cè)靈敏度和檢測(cè)速度。
文檔編號(hào)G01N5/02GK101975714SQ20101052281
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者劉星, 彭然, 李文潔, 李防, 王濤, 魏以和 申請(qǐng)人:武漢工程大學(xué)