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        鄰二氮菲光度法測定氰氨化鈣中的鐵離子含量

        2013-10-18 08:49:34鄭盛美
        化工生產(chǎn)與技術(shù) 2013年3期
        關(guān)鍵詞:質(zhì)量

        鄭盛美 何 鳴

        (浙江巨化電石有限公司,浙江 衢州 324004)

        氰氨化鈣(俗名石灰氮)在工業(yè)上用于制造氰熔體、雙氰銨等化工原料,農(nóng)業(yè)上用于作堿性緩效含氰肥料。氰氨化鈣中的三氧化二鐵可用氧化還原法測定,但該方法使用氯化汞溶液(劇毒溶液),操作復(fù)雜,終點不明顯,易造成測定結(jié)果偏差。

        亞鐵離子在pH=3~9 的溶液中與鄰二氮菲生成穩(wěn)定的橙紅色絡(luò)合物,此絡(luò)合物最大吸收波長在510 nm 處,其摩爾吸收系數(shù)ε510=1.1×104,可將鐵離子通過還原劑還原亞鐵離子測定[1-2]。鄰二氮菲光度法測定亞鐵離子靈敏度高、可靠,毒害性小,可以應(yīng)用測定氰氨化鈣中的鐵離子含量。

        1 實驗部分

        1.1 試劑與儀器

        2 mol/L 鹽酸溶液,質(zhì)量濃度分別為10.0、100 mg/L 的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.15%鄰二氮菲水溶液、10%鹽酸羥胺水溶液,pH 為4.6 的HAc-NaAc 緩沖溶液,去離子水。

        722 型分光光度計,等。

        1.2 實驗方法

        稱取0.2 g(精確至0.1 mg)試樣于250 mL 燒杯中,加少量水濕潤,加入鹽酸(1+1)15 mL,再加水50 mL,加熱煮沸10 min,趁熱過濾定容至250 mL 容量瓶中。吸取5.00 mL 試樣于50 mL 容量瓶中,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的鹽酸羥胺溶液1 mL,搖勻,再加入pH為4.6 的HAc-NaAc 緩沖溶液5 mL 及質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.15%的鄰二氮菲水溶液2 mL,用水稀釋,在510 nm 波長下,測定其吸光度A,同時進行試劑空白試驗,測定其吸光度A0,試樣實際吸光度為ΔA=A-A0。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 光度法反應(yīng)條件的選擇

        2.1.1 吸收曲線

        準(zhǔn)確吸取質(zhì)量濃度10.0 mg/L 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液4.0 mL 于50 mL 容量瓶中,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%鹽酸羥胺溶液1 mL,搖勻,再加入pH 為4.6 的HAc-NaAc緩沖溶液5 mL 及質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.15%的鄰二氮菲水溶液2 mL,以不含鐵的蒸餾水為參比,用2 cm 比色皿,在波長450~550 nm 內(nèi),每隔10 nm 測量1 次吸光度。在峰值附近,每隔5 nm 測量1 次。結(jié)果如圖1。

        圖1 吸收曲線Fig 1 Absorption curve

        從圖1 可知,吸收曲線在510 nm 處有最大吸收度,選用510 nm 作為測定波長。

        2.1.2 顯色劑用量的影響

        對樣品加入不同體積V 的顯色劑鄰二氮菲進行顯色反應(yīng),在510 nm 波長下依次測定其吸光度,結(jié)果如圖2。

        圖2 顯色劑用量的影響Fig 2 The influence of chromogenic agent

        從圖2 可知,顯色劑用量為1~3 mL 時,吸光度已經(jīng)趨向穩(wěn)定,所以選擇顯色劑用量為中間點2 mL。

        2.1.3 有色(配合物)溶液的穩(wěn)定性試驗

        將已顯色反應(yīng)的樣品,在波長510 nm 處測定吸光度隨放置時間的變化,結(jié)果如表1。

        表1 吸光度與放置時間的關(guān)系Tab 1 The relationship of absorbance and storage period

        從表1 可知,放置2~7 min 時吸光度最穩(wěn)定,故選擇實驗的時間為5 min。

        2.2 工作曲線

        取50 mL 容量瓶7 只,分別準(zhǔn)確加入10.0 mg/L鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液0、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 mL,再于各容量瓶中分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的鹽酸羥胺溶液1 mL,搖勻,再加入pH 為4.6 的HAc-NaAc 溶液5 mL 及質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.15%的鄰二氮菲水溶液2 mL,用水稀釋,以試劑空白為參比,在510 nm 波長下測定其吸光度[3-4]。結(jié)果如圖3。

        圖3 工作曲線Fig 3 Working curve

        從圖3 可知,F(xiàn)e3+的質(zhì)量濃度在0.00~2.00 mg/L時呈良好的線性關(guān)系。可由此工作曲線確定待測試樣中鐵的含量。

        2.3 樣品反應(yīng)條件的選擇

        2.3.1 稱樣量的選擇

        將同一樣品分別稱取不同樣品量,測定吸光度,計算鐵離子含量,結(jié)果如表2。

        表2 稱樣量的選擇Tab 2 Choice of sample quality

        從表2 可知,稱樣量為0.2 g 時,吸光度在0.2~0.7 內(nèi),滿足分析要求。但稱樣量太大,溶解、洗滌比較困難,選用0.2 g 為宜。

        2.3.2 溶劑的選擇

        在同一樣品中分別用(1+1)HCl 和濃HCl 分別進行溶解,測定鐵含量,結(jié)果如表3。

        表3 加入酸含量的選擇Tab 3 Choice of adding acid content

        從表3 可知,(1+1)HCl 重現(xiàn)性好,吸光度在0.2~0.7,滿足分析要求。故選用(1+1)鹽酸作為樣品溶劑。

        2.3.3 溶劑加入量的選擇

        稱取0.2 g 樣品,分別加入3、5、10、15、20、25 mL 的(1+1)鹽酸進行溶解,測定各樣品的吸光度,結(jié)果如表4。

        表4 溶解劑加入量Tab 4 Adding amount of solvent precipitant

        從表4 可知,加入10~25 mL 鹽酸都已充分溶解,故選用(1+1)鹽酸15 mL 為溶劑體積。

        2.3.4 加熱時間的選擇

        氰氨化鈣是黑色固體,加熱煮沸能促進其溶解,用同一樣品,加酸溶解后進行不同加熱煮沸時間試驗,結(jié)果如表5。

        表5 加熱時間分析Tab 5 Analysis of heating time

        從表5 可知,加熱煮沸時間在10 min 時,溶解最完全,選定10 min 為加熱煮沸時間。2.3.5 移取試液體積的選擇

        樣品含量大于100 mg/L,需要對樣品進行稀釋測定。分別移取不同體積的試液,測定鐵含量,結(jié)果如表6。

        表6 試液體積分析Tab 6 Analysis of tess liquid volume

        從表6 可知,5 mL 時吸光度在工作曲線的中間點,相對誤差小,故選用5 mL 為移取試液體積。

        2.3.6 精密度實驗

        樣品分析按實驗方法進行,結(jié)果見表7。

        表7 樣品測定結(jié)果Tab 7 Determination results of samples

        從表7 可知,標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.01%,方法精密度較好。

        2.3.7 加標(biāo)回收率實驗結(jié)果

        對同一樣品加入不同量質(zhì)量濃度100 mg/L 的鐵標(biāo)液,測定其含量,結(jié)果如表8。

        表8 加標(biāo)回收率結(jié)果Tab 8 Standard addition recovery results

        從表8 可知,加標(biāo)回收率為98.9%~100.3%,符合分析要求,方法準(zhǔn)確度好。

        3 結(jié)論

        實驗結(jié)果表明,鄰二氮菲光度法能夠準(zhǔn)確測定氰氨化鈣中的鐵含量,線性良好,相關(guān)系數(shù)0.999 1,加標(biāo)回收率為98.9%~100.3%,相對偏差小于1.16%,方法操作簡單,毒害性小,可以滿足環(huán)保與實際工作需要。

        [1]胡曼羅.分析化學(xué)[M].北京:機械工業(yè)出版社,1988.

        [2]劉珍.化驗員讀本[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004:132-134.

        [3]穆華榮,陳志超.儀器分析實驗[M].2 版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004:23-31.

        [4]劉世純.實用分析化驗工讀本[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1999:116-128.

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