发动机冷却剂中亚硝酸盐含量检测方案(紫外分光光度计)

通过紫外/可见光谱法测定发动机冷却剂中的亚硝酸盐含量 发动机冷却剂是一种重要的液体，但有时在机动车辆中被忽视。文献中的一些引文报告了冷却剂是继润滑剂失效之后导致发动机故障的一个重要因素[1]。发动机冷却剂(也称为防冻液)配方由乙二醇、水和 添加剂包组成[2]。尽管添加剂的化学性质和配方不同，但添加剂在流体中的作用是防止腐蚀和提高操作效率。大多数使用中的润滑剂分析方案都有冷却剂分析的测试程序。 亚硝酸盐 (NO，-)是冷却剂配方中的一种常用添加剂，通过形成氧化铜绿保护层来防止缸套点蚀[1]。然而，液体中的亚硝酸盐添加剂在使用时被消耗，因此需要频繁测试以保持适当的水平。冷却剂中亚硝酸盐的测试采用几种技术，如试纸条和离子色谱法。试纸条法是一种快速的冷却剂手动分析方法，可以显示冷却剂中亚硝酸盐的相对含量。离子色谱法是一种常用的色谱技术，用于定量分析冷却剂样品中的亚硝酸盐和其他阴离子[3]。另一种测试含水样品中亚硝酸盐的技术是紫外/可见光光谱法。紫外/可见光技术用于分析含水样品中的亚硝酸盐简单易行，用于大批测试时在精度、速度和自动化方面具有优势。 文献中引用了几种分析亚硝酸盐的方法。在本应用中，我们使用EPA方法354.1作为模板，使用珀金埃尔默LAMBDA365+紫外/可见光谱仪(图1)准确测定乙二醇基发动机冷却剂中的亚硝酸盐含量(按ppm NO-计)。用UV WinlabTM软件处理所有数据。 图1： PerkinElmer LAMBDA 365+光谱仪。 原理 根据EPA 354.1，水溶液中的亚硝酸盐可以通过在酸性条件下与磺胺发生重氮化反应来加以测定[4]。然后将该反应的产物与N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐偶联，得到紫色产物，该产物可以用分光光度法在540 nm处检测到。根据比尔定律，540 nm处的紫外/可见光吸光度与含水样品中的亚硝酸盐浓度成正比。根据EPA354.1， 用于制备样品和标准品的试剂如下所列： 1.N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐 2.无水亚硝酸钠 3.黄胺 4.不含亚硝酸盐和硝酸盐的蒸馏水 5.浓盐酸 6.氯仿 7.乙酸钠 EPA 354.1将水、废水和污泥中的亚酸酸(亚硝酸盐氮)浓度校准范围定位0-10 mg/L。对于这种应用，我们使用试剂和标准品将亚硝酸盐报告为ppm NO-(亚硝酸盐)。众多化学品供应商都提供现成的试剂和标准品，如果需要就可以使用。当发动机冷却剂中的亚硝酸盐浓度在新样品中超过1000 ppm时，在分析中需要使用稀释因子。 确定应使用标称光程长度为1 mm的紫外/可见光吸收池，而不是EPA方法中使用的标准10 mm吸收池。我们可以使用光程较短的吸收池，分析浓度更高的样品，从而降低应用于结果的总稀释因子。 方法 为了制备缓冲变色试剂，将0.25g N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐加入到25 mL磺胺试剂(1%(w/v)磺胺，10%HCI中)中。该试剂对光敏感，应适当储存。该试剂经过稳定性测试，保质期长达两周。 为了制作校准标准品，购买了预制的1000 ppm亚硝酸盐标准品(1.0mL标准溶液相当于1.0 mg NO，-)。用不含亚硝酸盐和硝酸盐的蒸馏水稀释预制的亚硝酸盐标准品，制成100 ppmNO -的工作标准品。进一步稀释该工作标准品以达到表1所示的范围。 表1：亚硝酸盐标准品的校准范围 描述 NO，-浓度 (ppm) 标准品1 0.25 标准品2 0.50 标准品3 1.00 标准品4 5.00 标准品5 10.00 将5 mL不含亚硝酸盐和硝酸盐的蒸馏水加入10 mL容量瓶中，以制备样品。向该体积的水中加入40 pL标准品样品，然后加入250 pL缓冲变色试剂。然后用蒸馏水将烧瓶补足至刻度，并摇动以达到250倍的稀释因子。 在分析前，使标准品和样品静置30分钟，以便在加入缓冲显色试剂后，颜色得以显现和稳定。使用540 nm的波长在UVWinlabTM软件上创建了一种波长定量方法。在标称光程为1mm的紫外/可见光吸收池中测量标准品和样品。 结果 图2和图3显示了亚硝酸盐标准品的光谱以及由此产生的校准曲线。从图3所示的校准曲线中获得的线性回归系数(R2)为0.9996，表明在规定的校准范围内数据相关性水平良好。 图2：亚硝酸盐标准品光谱的叠加(700 nm-400 nm)。 图3：亚硝酸盐校准曲线 (ppm) 下表2显示了使用紫外/可见光校准方法对一些不同的冷却剂样品计算的值。将这些值与具有已知亚硝酸盐值的参考样品进行比较，以确定该方法的精度。将250倍稀释因子应用于结果，以计算最终调整量。1000 ppm的质控样品置于样品组的中间和末端，以监测分析的准确性。在应用250倍稀释因子后，样品值与参考值非常一致。 表2：示例结果集 样品 调整后的亚硝 酸盐(ppm) 参考值 (ppm) 冷却剂1 205 193 冷却剂2 1180 1225 冷却剂3 628 620 冷却剂4 1669 1677 冷却剂5 1404 1388 1000 ppm标准品(QC) 1023 1000 结论 EPA方法354.1适用于定量发动机冷却剂中的亚硝酸盐含量，具有较高精度。现成的试剂使得样品和标准品的制备更加容易。试剂用量的减少也为样品和标准品制备程序的自动化提供了更好的机会，以提高未来工作的准确性和效率。 与真实样品相比，冷却剂添加剂似乎对结果的精度没有显著影响，因此该方法适用于冷却剂样品基质。LAMBDA 365+和UVUVWinlab软件为准确测定发动机冷却剂中的亚硝酸盐含量提供了可靠的解决方案。 ( 1. Beal， RE.， 1993， Engine C oolant T esting： T hird Volume，American S o ciety for T e sting and Materials， Ph i ladelphia， PA. ) ( 2. ASTM S t andard D6210， 20 1 7， “S t andard Specification forFully-Formulated G lycol Base Engine C o olant for H e avy-Duty Engines，”ASTM In t ernational， West Conshohocken， PA， 2017， DOI： 10.1520/D6210-17，www.astm.org ) 3.ASTM D5827， 2015，“Standard Test Method for Analysisof Engine Coolant for Chloride and Other Anions by lonChromatography，”ASTM International. WestConshohocken， PA， 2015， DOI： 10.5120/D5827-09R15，Www.astm.org 4. Methods for the Chemical Analysis of Water and Wastes(MCAWW)(EPA/600/4-79/020)，EPA354.1 欲获悉全球办事处的完整清单，请登录www.perkinelmer.com/ContactUs 珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司地址：上海张江高科技园区张衡路1670号邮编：201203电话：021-60645888传真：021-60645999 www.perkinelmer.com.cn PerkInElmer° www.perkinelmer.com.cn 版权所有◎金埃尔默公司。保留所有权力。 PerkinElmer@是珀金埃尔默公司的注册商标。所有其他商标属于相应所有者的财产。CHN_ PKI 在本应用中，我们使用EPA方法354.1作为模板，使用珀金埃尔默LAMBDA® 365+紫外/可见光谱仪（图1）准确测定乙二醇基发动机冷却剂中的亚硝酸盐含量（按ppm NO2-计）。用UV Winlab™软件处理所有数据