Springen naar inhoud

Reductie van zwavelzuur/ammoniumsulfaat


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Karl Fischer

    Karl Fischer


  • >100 berichten
  • 160 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 oktober 2009 - 20:13

De situatie: Organische monsters worden gedestrueerd met zwavelzuur + waterstofperoxide en vervolgens gemeten met ICP-MS op sub-ppb-niveau op 40 elementen (Elan DRC-2).

Het probleem: De destructie van stikstofverbindingen zet een deel van het zwavelzuur om in ammoniumsulfaat. Zowel zwavelzuur als ammoniumsulfaat zijn niet te verdampen bij lage temperatuur (<200įC) en blijven dus in de matrix aanwezig. Het zwavel van deze sulfaten stoort de meting van Titanium.

Gezochte oplossing: Om van de sulfaten af te komen ben ik nu op zoek naar een manier om ammoniumsulfaat en/of zwavelzuur om te zetten in andere verbindingen met een lager kookpunt om het te kunnen verdampen.

Brainwave: (NH4)2SO4 + H2CO ---> 2 NH3 + 2 H2O + SO2 + CO (Maar werkt dit wel?)

Heeft iemand nog andere ideeŽn? De enige voorwaarden zijn dat de reductor geen metalen mag bevatten en dat de reactie bij niet te hoge temperatuur (<200įC) plaats vindt. Bij hogere temperatuur smelten de PFA-bakjes waar de destructie in wordt uitgevoerd.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 oktober 2009 - 22:31

Is destructie met rokend salpeterzuur of evt. een mix van gewoon salpeterzuur en waterstofperoxide geen optie? Dan introduceer je geen sulfaten en heb je ook geen last van zwavel in je samples.

#3

Karl Fischer

    Karl Fischer


  • >100 berichten
  • 160 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 oktober 2009 - 23:07

Salpeterzuur + waterstofperoxide is geprobeerd maar heeft een aantal nadelen.

HNO3/H2O2 destrueert slechter dan H2SO4/H2O2 omdat het:
- niet dehydraterend werkt
- niet zo heet wordt omdat het een lager kookpunt heeft

Verder spettert het zo erg dat er weinig monster meer overblijft.

#4

AvdMost

    AvdMost


  • >25 berichten
  • 36 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 oktober 2009 - 11:29

De destructie zoals wij hem uitvoeren is via HNO3 HCl en H2O2 Moet zeggen dat ik hier niet al te lovend over ben, maar omdat het voor ons en bij jou over ICP metingen gaat is dit beter dan met zwavelzuur. Bij ons wordt het via verhitting (microwave) gedaan dus iets andere methode.

#5

Jor_CF

    Jor_CF


  • >250 berichten
  • 840 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 oktober 2009 - 12:28

Het einge wat ik kan verzinnen is neerslaan met barium. Bariumsulfaat lost heeeeeel erg slecht op.
0.0002448 g/100 mL (20įC)

Maar dan moet je niet een al te lage pH hebben (volgens mij, weet niet zeker), omdat het meeste sulfaat dan aanwezig is als HSO4- en H2SO4, en dan lost en dan kan er meer zwavel in oplossing blijven (al is het nog steeds erg weinig).

Jouw methode met formaldehyde gaat niet lukken, dit weet ik bijna zeker. Het sulfaat ion is niet oxiderend, alleen in geconcentreerd zwavelzuur, maar omdat er veel water wordt gevormd, kun je nooit al het sulfaat reduceren. En CO wordt er zeker niet gevormd, formaldehyde wordt geoxideerd naar mierenzuur of CO2.

Dus of met barium, of een andere stof gebruiken voor de destructie zou ik zeggen.

#6

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 oktober 2009 - 13:21

Salpeterzuur + waterstofperoxide is geprobeerd maar heeft een aantal nadelen.

HNO3/H2O2 destrueert slechter dan H2SO4/H2O2 omdat het:
- niet dehydraterend werkt
- niet zo heet wordt omdat het een lager kookpunt heeft

Verder spettert het zo erg dat er weinig monster meer overblijft.

Probeer het met rood rokend salpeterzuur. Dit is zeer sterk dehydraterend en reageert net zo heftig met water als geconcentreerd zwavelzuur. Houd er wel rekening mee dat rood rokend salpeterzuur wel echt heel akelig spul is, maar gezien jouw achtergrond en kennis durf ik het je wel te adviseren om daar eens mee te experimenteren.

Dat spatten blijft natuurlijk wel een probleem, rood rokend salpeterzuur is veel 'dunner' dan zwavelzuur, je zult dus voorzichtiger moeten opbrengen.

#7

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 oktober 2009 - 14:29

Misschien een idee om het via een spatbol toe te dienen. Knappe druppel die zich dan nog een weg naar buiten baant.

#8

Karl Fischer

    Karl Fischer


  • >100 berichten
  • 160 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 oktober 2009 - 18:52

Het einge wat ik kan verzinnen is neerslaan met barium. Bariumsulfaat lost heeeeeel erg slecht op. 0.0002448 g/100 mL (20įC)

De detectiegrens voor barium is 0.01 ppb. Kan jij uitrekenen hoeveel ppb barium een oplossing van 0.0002448 g/100 ml bariumsulfaat is? Is dat meer of minder dan 0.01 ppb? [|:-)]

Jouw methode met formaldehyde gaat niet lukken, dit weet ik bijna zeker. Het sulfaat ion is niet oxiderend, alleen in geconcentreerd zwavelzuur, maar omdat er veel water wordt gevormd, kun je nooit al het sulfaat reduceren. En CO wordt er zeker niet gevormd, formaldehyde wordt geoxideerd naar mierenzuur of CO2

Na de destructie blijft ťťn druppel hete geconcentreerde zwavelzuur over met de sporenmetalen. Deze druppel wordt verdund tot 10 ml en dan gemeten met de ICP-MS. Ik wil de zwavelzuur laten wegreageren VOOR het verdunnen. De zwavelzuur is dan dus nog heet en geconcentreerd. Werkt de reactie met formaldehyde dan wel?

Note: Warm zwavelzuur dehydrateert mierezuur tot CO. ;)

@ Wilco: Ik ben idd wel wat gewend als het om gevaarlijke stoffen gaat maar spetterend heet rood rokend salpeterzuur is ook mij toch iets te gevaarlijk. :eusa_sick:

#9

AvdMost

    AvdMost


  • >25 berichten
  • 36 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 16 oktober 2009 - 10:16

Moet zeggen dat dat rood rokend salpeterzuur tot nu toe wel de beste optie is.

En als je het monster eerst met de salpeterzuur toevoegd zodat je we een heel heftige reactie kunt verwachten (maar binnen te perken als je maar niet teveel organisch stof neemt max 0.5g per +/- 4ml HNO3). Daarna nog eens "verdunnen" met peroxide, waarna je een beetje water toevoegd.
Let wel dat je alles heel langzaam langs de rand laat glijden om zo min mogelijk spatten te verooraken en dan is er in de zuurkast met de nodige veiligheidsgereedschappen 8-) niks aan de hand.

#10

Karl Fischer

    Karl Fischer


  • >100 berichten
  • 160 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 16 oktober 2009 - 18:23

Zowel de reductie met formaldehyde als de rood-rokend salpeterzuurdestructie zullen worden getest (door een collega :P ). Nieuwe ideeŽn blijven in de tussentijd welkom.

Bedankt voor jullie input. :)

#11

Element_CF

    Element_CF


  • >25 berichten
  • 31 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 oktober 2009 - 20:23

Omdat jee een DRC-2 hebt zou ik het volgende uitproberen:
Gebruik zuurstof als reactie gas, en meet de Ti-isotopen als TiO.
Ar/H2 (95:5) zou je ook als botsing/reaktie gas kunnen gebruiken.
Speel ook eens met een hogere RPq in real-time op een niet en wel-gespiked monster met Ti.
Welke elementen moet je nog meer meten in deze matrix?

#12

Mark J

    Mark J


  • >100 berichten
  • 243 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 oktober 2009 - 21:17

Het einge wat ik kan verzinnen is neerslaan met barium. Bariumsulfaat lost heeeeeel erg slecht op.
0.0002448 g/100 mL (20įC)

Maar dan moet je niet een al te lage pH hebben (volgens mij, weet niet zeker), omdat het meeste sulfaat dan aanwezig is als HSO4- en H2SO4, en dan lost en dan kan er meer zwavel in oplossing blijven (al is het nog steeds erg weinig).

Jouw methode met formaldehyde gaat niet lukken, dit weet ik bijna zeker. Het sulfaat ion is niet oxiderend, alleen in geconcentreerd zwavelzuur, maar omdat er veel water wordt gevormd, kun je nooit al het sulfaat reduceren. En CO wordt er zeker niet gevormd, formaldehyde wordt geoxideerd naar mierenzuur of CO2.

Dus of met barium, of een andere stof gebruiken voor de destructie zou ik zeggen.

Barium lijkt me niet erg praktisch bij een ICP-opstelling :P

Wat mij bekend is, is dat de monsters in een stoof worden gedaan samen met een mengsel van perchloraatzuur, salpeterzuur en nog iets. Dit werkt goed voor alle elementen eigenlijk (betreft wel ICP-AES, dus minder nauwkeurig).

Dat nog iets is HF, voor als de monsters wat zanderig zijn 8-)

Veranderd door Mark J, 20 oktober 2009 - 21:20






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures