刘琢艺　冯伟伟　王定娜　刘伟　胡银 李宛琼　陈云明　梁帮宏　曹骐

【摘 要】研究橡胶石棉板中F-、Cl-的测定方法。高纯水超声提取对橡胶石棉垫片进行预处理。采用离子色谱仪进行测定，分离柱为IonPac AS11-HC，3×10-3mol/L NaOH溶液为流动相，流速为1mL/min，测定了橡胶石棉板中F-、Cl-的含量，线性相关系数分别为0.9996，0.9995，相对标准偏差≤1.54%，回收率均在85%以上。

【关键词】离子色谱法;橡胶石棉;氟;氯

中图分类号： O657.7;TQ332 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）14-0072-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.14.033

Determination of Fluorine and Chlorine in Asbestos Rubber by Ion Chromatography

LIU Zhuo-yi FENG Wei-wei WANG Ding-na LIU Wei HU Yin

LI Wan-qiong CHEN Yun-ming LIANG Bang-hong CAO Qi

（Nuclear Power Institute of China，Chengdu Sichuan 610005，China）

【Abstract】A method was applied for the determination of F-and Cl- in asbestos rubber.Samples were extracted by ultrasonic wave with high purity water.The analysis was carried out on the ion chromatograph and the IonPac AS11-HC was used as anion separation column.3×10-3mol/L NaOH was used as the eluent at a flow rate of 1mL/min.F- and Cl- in the asbestos rubber were determined.The correlation coefficients were 0.9996 and 0.9995 respectively.The relative standard deviation was less than 1.54% and values of recovery were over 85%.

【Key words】Ion-chromatography;Asbestos rubber;Fluorine;Chlorine

橡膠石棉是由石棉、橡胶和填料经压制而成的，使用时可冲制成各种耐酸碱的密封性能较好的垫圈，作为管道法兰、高压容器法兰及各种机械连接面用的密封材料。HFETR堆本体、一回路和二回路系统中泵阀与管道均采用法兰联接，法兰联接方式需要垫片对其密封，目前采用的是就是橡胶石棉垫片，橡胶石棉垫片是由工作人员用橡胶石棉板按需要加工成不同规格垫片。

由于橡胶石棉垫片为堆内使用，其中氟离子和氯离子的存在可引起不锈钢结构材料的应力腐蚀破裂，因此橡胶石棉垫片中氟离子和氯离子的含量需满足相关规范，以确保反应堆安全运行。

目前针对于橡胶石棉垫片中杂质阴离子的分析报道较少，通常氟离子和氯离子的测量采用离子色谱法，但橡胶石棉垫片属于不溶性固体，无法溶解后进样。故本文采用高纯水超声提取对橡胶石棉垫片进行预处理，采用离子色谱法测定了提取液中氟离子和氯离子的含量。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

DIONEX ICS-3000型离子色谱仪：配有抑制型电导检测器，分离柱为IonPac AS11-HC阴离子分析柱;分析天平：最小感量0.01mg;150mL聚四氟乙烯烧杯;100mL聚四氟乙烯容量瓶;实验用水为18.2MΩ·cm的高纯水。

1.2 色谱条件

采用等度淋洗，淋洗液为30mmol/L NaOH溶液，淋洗液流速1mL/min;温度：30℃;进样量：20μL。开机并预热2h，待系统稳定后即可进样测定。

1.3 预处理方法

由于氟、氯离子的测量通常采用离子色谱法进行分析，而离子色谱仪要求液体进样，对于不溶性固体样品的溶解若加入酸进行溶解，会严重干扰样品中氟、氯离子的测量，因此离子色谱分析样品前处理技术中，对于不溶性固体样品中可溶性组分的提取，最简便有效的方法是浸取法，即直接用超纯水或淋洗液提取，也可以用适量的酸、碱、盐或缓冲溶液以提高浸取的效率;另外，为了充分提取，一般辅以振荡或超声波处理。因此，本实验对超声浸取法进行了研究。

1.3.1 提取剂的选择

为选择合适的浸取剂，分别用30mmol/L NaOH溶液和高纯水进行了超声提取试验。结果发现，NaOH溶液提取出来的各离子经离子色谱分析的色谱峰面积与高纯水的无异。故本实验采用高纯水作为浸取剂。

1.3.2 高纯水用量的确定

取橡胶石棉垫片碎片6份，5g/份，分别取高纯水30mL、45mL、55mL、65mL、75mL、90mL，于室温下超声浸取相同时间，结果发现，高纯水用量≤45mL时，离子浸取不完全;随着高纯水用量的增大，浸取液中的离子浓度降低;高纯水用量65～75mL时，离子浓度最大，故选择去离子水用量70mL。

1.3.3 浸取时间的确定

为选择合适的提取时间，取橡胶石棉垫片碎片5份，5g/份，于室温下分别超声浸取30、45、60、75和90min。结果表明，F-和Cl-的浸取量均随浸取时间的延长而变化，在60min处出现最大值，因此超声浸取时间选择60min。

1.4 样品测定

取橡胶石棉垫片2份5g/份，分别放至2个150mL聚四氟乙烯烧杯中，烧杯中分别加入高纯水70mL，其中一个烧杯中加入1mL含氟、氯离子的标准溶液（其中F-：200mg/L，Cl-：300mg/L），室温下分别超声浸取60min，过滤，滤液转移至100mL聚四氟乙烯容量瓶中，高纯水定容至刻度。滤液经0.45μm过滤微膜过滤后进行离子色谱分析。

2 结果与讨论

2.1 淋洗液浓度及流速

淋洗液浓度及流速直接影响离子的分离效果、灵敏度和出峰时间，结果表明：以3×10-3mol/L氢氧化钠溶液为淋洗液，流速为1mL/min时，样品溶液能达到满意的分离。

2.2 标准曲线的绘制

配制5个不同浓度的含F-、Cl-的标准溶液，以峰面積A对质量浓度C（mg/L）做标准曲线，得到各离子的回归方程见表1。

2.3 精密度与准确度实验

在上述条件下，对样品溶液进行6次平行测定，计算其精密度，结果见表2。由表可知，各离子的相对标准偏差均小于2%，表明其重复性良好。

2.4 加标回收率实验

在上述实验条件下，加入标准溶液进行超声提取后测定，回收率取3次平行实验的平均值，结果见表3。由表3可见，F-、Cl-的回收率分别为85.7%、106.2%，结果表明，本分析方法准确可靠，符合测定要求。

3 结论

采用高纯水超声浸取法对橡胶石棉样品进行预处理，用离子色谱法测定浸出液中F-、Cl-，分析方法准确可靠，测量结果精密度良好，满足样品的分析要求，同时橡胶石棉样品中含氯量远小于国际核电规范体系RCC-M 2007：F6400中橡胶石棉含氯量不超过0.25%的要求，可安全用于HFETR堆内使用。

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