本文摘要：摘要：電池正極材料廠中生產鎳氫、鎳鎘和鎳鈷錳三元鋰電池正極材料所產生的廢水中鈉鹽及銨鹽含量高，其中的鎳含量采用傳統方法難以準確測定。本文采用丁二酮肟絡合，三氯甲烷萃取后用酸破壞溶解有機相以空氣火焰原子吸收風光光度法測定鎳含量。本方法不受鈉
摘要：電池正極材料廠中生產鎳氫、鎳鎘和鎳鈷錳三元鋰電池正極材料所產生的廢水中鈉鹽及銨鹽含量高，其中的鎳含量采用傳統方法難以準確測定。本文采用丁二酮肟絡合，三氯甲烷萃取后用酸破壞溶解有機相以空氣⁃火焰原子吸收風光光度法測定鎳含量。本方法不受鈉鹽及銨鹽干擾，可以很好的解決電池材料廠排放控制問題。
關鍵詞：高鹽廢水,鎳,萃取,空氣火焰,原子吸收,分光光度法
電池論文投稿刊物：《電池工業》旨在及時公開國內外新的電池科技成就，反映國內國際電池動態，交流學術思想，促進科技成果商品化和產業化，推進電池工業的發展和技術進步。內容涉及各種化學電源和物理電源及相關材料、零配件、機械設備、電池器具等。刊物設有技術交流、綜述、標準與檢測、產業資訊等欄目。
1前言
金屬鎳被廣泛應用于電池領域。生產這些電池正極材料會產生大量含鎳的高鹽廢水。按照新的環保標準表三要求，廢水中的鎳含量須低于0.1mg/L。由于電池正極材料廢水中的鈉、銨鹽含量太高現行廢水中鎳的測定方法難以準確測定廢水中的鎳含量。本文采用丁二酮肟與廢水中的鎳反應生成絡合物，在pH9.5左右，用三氯甲烷萃取鎳，用酸破壞溶解有機相后，用空氣⁃乙炔火焰原子吸收法測定鎳的含量。經加標試驗，回收率在97%～103%，結果準確，精密度高。
2實驗部分
2.1主要儀器與試劑
主要儀器：TAS⁃990SUPER原子吸收分光光度計(北京普析通用有限責任公司)。主要試劑：1%酚酞溶液：1g酚酞溶解于100mL95%乙醇中;氨水(1+1)：50mL濃氨水與50mL水混合;鹽酸(1+1);2%鹽酸：2mL濃鹽酸與98mL水混合;1%丁二酮肟溶液：1g丁二酮肟溶于100mL95%乙醇中;三氯甲烷;鹽酸(ρ1.17g/mL);硝酸(ρ1.42g/mL);高氯酸(ρ1.68g/mL)(以上均為湖南匯虹試劑有限公司);鎳標準儲備液，1.00mg/mL：稱取光譜純鎳粉1.0000g(精確至0.0002g)于50mL燒杯中，加如1+1硝酸20mL，溫熱，待完全溶解后，全量轉移至1000mL容量瓶中，用水稀釋至標線，搖勻;鎳標準使用液，50mg/L：移取鎳標準儲備液(2.1.10)10.00mL于200mL容量瓶中，用0.2%硝酸溶液稀釋至標線，搖勻。分析中均使用分析純試劑和符合GB/T6682的分析實驗室用水。
2.2實驗方法
準確移取100.00mL廢水放入250mL分液漏斗中。滴二滴酚酞溶液(2.1.2)，以氨水(2.1.3)或鹽酸(2.1.4)調至pH值9.5左右，加入1mL1%丁二酮肟(2.1.6)搖勻，立即用10mL三氯甲烷萃取2min，靜置分層，保留有機相，水相中補加0.5mL1%丁二酮肟(2.1.6)，用10mL三氯甲烷(2.1.7)萃取2min，棄水相，有機相與前次萃取有機相合并轉入250mL三角燒杯。
在合并后的有機相中加入5mL濃硝酸，搖勻后蒸干。稍冷，加入5mL濃鹽酸(2.1.9)和5mL濃硝酸加熱回流2min，補加2mL高氯酸(2.1.10)冒至近干，冷卻后加入2%鹽酸(2.1.5)10mL，煮沸后冷卻。以2%鹽酸(2.1.5)定容至50mL容量瓶。用火焰原子吸收法在232.0nm測定鎳含量。
3結果討論
3.1萃取溶劑選擇
丁二酮肟在弱堿性環境中與二價鎳形成穩定的螯合物，而這種螯合物能夠溶于多種有機溶劑。本文比較了多種不同的有機溶劑的萃取效率，乙酸正戊酯與氯仿萃取效率都能滿足測定要求，但是由于乙酸正戊酯分析純產品相對較少且價高，所以選用氯仿做萃取劑。
3.2pH值對萃取的影響
固定鎳含量為1.00mg/L，改變萃取體系的pH值，在pH值為9.5時萃取效率達到最高，而在pH值大于10時，有機相中出現沉淀，造成結果偏低，故選擇pH值為9.5。
3.3萃取時間的選擇
固定鎳含量為1.00mg/L，改變選擇不同的萃取時間，萃取2min后，萃取效率即達到最高，故選擇萃取時間為2min。
3.4反萃方法研究
反萃一般采用酸浸或者直接用有機相測定鎳含量。這些方法中有機物的污染較重，而且在使用空氣⁃乙炔火焰原子吸收分光光度法測定時，有機相因燃燒不完全，在燃燒頭處殘留會降低空氣⁃乙炔火焰溫度，造成吸光度偏低。特別是在測試樣品較多時，吸光度顯著降低。
本文采用在萃取有機相中加入濃硝酸加熱，使三氯甲烷分解，然后加入鹽酸、高氯酸徹底破壞殘留有機物，保證分析結果穩定準確，本文采用同一樣品采取不同反萃方法連續檢測10次吸光度，直接測定有機相在同一樣品連續測量第5次時已出現吸光度明顯下降，用鹽酸反萃的樣品在連續測量第10次時出現吸光度明顯下降，而破壞有機相后測定結果基本不變。
3.5干擾實驗
電池正極材料廢水主要是硫酸鈉及少量硫酸銨溶液，其他金屬離子含量均較低，對鎳的測定無影響。硫酸鈉及硫酸銨對于空氣⁃火焰原子吸收分光光度法測鎳有較強正干擾，但使用丁二酮肟⁃氯仿萃取后，干擾消除。
3.6加標回收實驗
分別加入一定量別標準溶液于100mL電池正極材料廢水中，進行萃取并以空氣⁃火焰原子吸收分光光度法測定鎳，其結果扣除廢水本身的鎳含量。
3.7方法精密度及檢出限
用分析純硫酸鈉、硫酸銨及1g/L的鎳標準溶液配置成含80g/L硫酸鈉和10g/L硫酸銨的0.25mg/L模擬廢水，用本方法測定7次，根據結果計算標準偏差、相對標準偏差及檢出限。
4結論
電池正極材料廢水中含有高含量的硫酸鈉和硫酸銨，用丁二酮肟⁃氯仿螯合萃取分離效果良好，結合空氣⁃火焰原子吸收分光光度法測定鎳，方法簡便，靈敏準確，加標回收率在97%～104%，相對標準偏差在1.41～2.47。方法檢出限為0.018mg/L，完全滿足0.1mg/L以下鎳的測定需求。
參考文獻：
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