硫酸根离子含量

硫酸根离子含量（精选7篇）

硫酸根离子含量 第1篇

1 材料与方法

1.1 试验仪器与试剂

1.1.1 供试仪器。

722S可见分光光度计;瓷坩埚;天平;容量瓶 (1 000、250、50 mL) ;移液管 (25、5 mL) 。

1.1.2 供试药剂。

(1) (1+2) 甘油-乙醇。 (2) 1 moL/L盐酸。移取83 mL浓盐酸到预先盛有600 mL水的1 000 mL试剂瓶中, 加蒸馏水稀释1 000 mL并摇匀。 (3) 1 mg/mL硫酸盐标准溶液。准确称取Na2SO41.479 2 g加水溶解后, 定容于1 000 mL容量瓶中并摇匀。 (4) 0.1 mg/mL硫酸盐标准溶液。准确移取1 mg/mL硫酸盐标准溶液25 mL于250 mL容量瓶中, 定容并摇匀。 (5) 氯化钡。 (6) 300 g/L NaOH溶液:称取NaOH 300 g加水溶解, 稀释至1 000 mL。

1.2 分析方法

1.2.1 工作曲线。

移取0、2.5、5.0、7.5、10.0、15.0、20.0 mg/mL硫酸盐标准溶液于7个50 mL容量瓶中, 向每个容量瓶里加3 mL盐酸溶液 (1 moL/L) 和5 mL (1+2) 甘油-乙醇, 加水稀释至刻度, 将容量瓶小心移入盛有0.3 g氯化钡的干燥烧杯中, 以2 r/min转动2 min, 室温下静置10 min, 用1 cm比色皿于450 nm处测吸光度, 根据标准曲线得样品中硫酸根含量的计算公式如下[2]:

式 (1) 中, X为硫酸根含量;n为稀释倍数;A为450 mm处的吸光度;m为样品称样量。

1.2.2 样品称样量与NaOH用量的确定。

按以下称样量与NaOH用量进行试验: (1) 称20 g样品分别加300 g/L NaOH 0、15、10、5 mL, 其他与旧方法加1 moL/L盐酸后相同。 (2) 称15 g样品分别加300 g/L NaOH 0、15、10、5 mL, 其他与旧方法加1 moL/L盐酸后相同。 (3) 称10 g样品分别加300 g/L NaOH0、10、5、3 mL, 其他与旧方法加1 moL/L盐酸后相同。 (4) 称取5 g样品分别加300 g/L NaOH 0、5、3 mL, 其他与旧方法加1 moL/L盐酸后相同。

2 结果与分析

2.1 标准曲线

根据1.2.1中的方法, 得到分析数据 (表1) 。

2.2 称样量与NaOH用量确定

由表2可知, 在盐酸样品硫酸盐含量很低, 称样量为5 g时, 硫酸根量太少, 其分析误差比较大;不加碱时, 酸性太强, 有时出现浑浊, 有时不出现浑浊, 结果为0或偏离实值很远;因此必须将pH值调至1左右, 其称样量与加NaOH量分别为:称样20 g+300 g/L NaOH 15 mL, pH值为1左右, 数据符合要求。称样15 g+300 g/L NaOH 10 mL, pH值为1左右, 数据符合要求。称样10 g+300 g/L NaOH 5 mL, pH值为1左右, 数据符合要求。故合适的称样量范围为10～20 g, 由于称样量太大时, 总体积较大, 易超出50 mL, 故应尽可能减少称样量, 实际称样量为10 g, 加300 g/L NaOH溶液5 mL。

2.3 样品颜色对硫酸根测定的影响

无色样品或浅黄色样品按新方法测定硫酸根, 相关数据见表3。由表3可知, 当盐酸无色或微黄透明液体时, 在合适称样量范围内试验, 其结果是称样量为10 g添加300 g/L NaOH溶液5 mL, 浅黄色对测定结果无影响。黄色样品按新方法测定硫酸根, 相关数据见表4。当盐酸外观为黄色液体, 在合适称样范围内试验, 发现所有结果偏高, 但称样量为10 g时相对误差较小。

2.4 新方法准确度的检验

配制一系列标准样品用国标法和新方法[3]对其进行测定, 数据见表5。由表5可知, 新方法测定的结果和真实值与旧方法测定值接近, 说明新方法测定结果准确。可以运用于实际生产中。

2.5 新旧方法比较

旧方法缺点:一是盐酸蒸发需要比较长的时间, 分析速度比较慢。二是含二氯的盐酸蒸干后蒸发皿底部留有大量黑色残渣, 不能用此方法测定, 否则误差太大。三是蒸发的过程中, 硫酸盐可能会蒸发损失, 影响结果的准确性。四是蒸发盐酸逸出的氯化氢气体有较大的气味, 对人体与环境也有一定危害。新方法的优点:一是分析速度快, 不用水浴蒸干。二是硫酸盐不会挥发, 误差小。三是旧方法蒸干后蒸发皿底部可能留有大量黑色残渣, 会影响测定结果;新方法无蒸发过程, 不会发生此种现象。四是减少了氯化氢气体的挥发, 减轻了对人体和环境的危害[4,5,6]。

3 结论

经过一系列的试验之后发现, 改进后的测定方法能够快速、准确地测定出硫酸根离子的含量。符合快速分析的要求, 使分析时间由30～60 min缩短到只有10 min, 并且更加环保与安全, 减少了氯化氢气体对人体和环境的危害。减弱了其他因素对测定结果的影响, 提高了结果的准确性。

摘要：现有的盐酸中硫酸根测定方法因耗时比较长, 不符合分析快速的要求。通过对旧方法和改进后方法进行对比发现, 加入NaOH来调节酸度可以使分析时间由以前的3060 min减少至10 min左右。

关键词：浓盐酸,硫酸根离子,测定方法

参考文献

[1]李晓慧.水样中硫酸根离子快速测定法 (EDTA容量法) [J].工业设计, 2011 (9) :139.

[2]大连理工大学化学教研室.无机化学[M].北京:高等教育出版社, 2002.

[3]姜晖霞, 曾光明.硫酸根离子分析方法评述[J].长沙:湖南化工, 1998 (6) :16-17.

[4]李天祥, 雷丹, 隋岩峰.氟化铵中硫酸根离子测定[J].贵州化工, 2009, 34 (5) :43-44.

[5]吴惠如, 姚云峰, 游勇.用ICS-90型离子色谱仪测定水中硫酸根离子的不确定度分析[J].环境, 2007 (3) :100-101, 103.

硫酸根离子含量 第2篇

庆大霉素是当前西药中使用较为广泛的药品之一, 是通过这类抗生素对各种细胞感染进行控制与防治的措施, 是当前各种医疗过程中都不可避免的因素。庆大霉素能与细菌核糖体30s亚基结合, 其在配合原理中是通过阻断细菌蛋白质合成, 是通过对各种格兰细菌进行灭杀的过程。庆大霉素是为数不多的热稳定性的抗生素, 因而广泛应用于培养基配置。庆大霉素的使用保证了医疗过程中各个感染病菌的消除过程, 为人类健康提供了治疗基础。保证药物疗效等方面具有重要的现实意义。庆大霉素是一种氨基糖苷抗生素, 其在医疗过程中主要应用于各种细菌感染的过程, 是通过细菌核中的糖体形成蛋白质的方式来进行细菌的灭山, 有着良好的抗菌作用。各组分和杂质结构相似, 理化性质相近, 多用色谱法分离后分别进行检测。在当前的药品使用的过程中, 随着微生物技术与基因工程技术在制药中的不断应用, 在庆大霉素的制药过程中, 其各种制药手段也是层次不穷。国外药典大都使用微生物效价法, 国内主要用分光光度法和旋光法等进行检测。这些检测的方法其共同点都是在监测的过程中专属性质差, 使得在监测过程中容易出现各种误差性因素。目前采用比较多的是衍生化高效液相色谱法, 但是这种方法由于在监测过程中操作繁琐而且耗费时间长, 更是在监测的过程中容易受到各种环境因素的制约与影响, 使得监测判断中准确性差。另一种无需衍生化的直接检测法是脉冲安培检测法 (PAD) 。国外关于液相色谱脉冲安培电化学检测法用于氨基糖苷类抗生素各种成分的组成监测以及其中所含有的各种杂质监测已成为当前人类追求的目标, 是当前各个医学领域研究的重点, 其中国外已经出现多种相关类似的报道。有的已成为标准分析方法。但在国内, 这种方法应用的不是很广泛, 而且其在监测的过程中主要是与阴离子交换色谱法联用后, 应用于氨基酸的分析。本文通过对庆大霉素在使用过程中和制药中的各种监测方法以及有关组成部分的分析与探究, 在监测的过程中采取不同的方式和各种不同条件进行分析与探讨, 并通过实验对其进行分离效果的研究和比较。

2 实验部分

庆大霉素硫酸庆大霉素是一种抗菌药品, 是通过对各种感染性病菌和细菌进行预防和灭杀的药品。其在使用的过程中由于在为肠道中的浓度较为稳定, 被被广泛的使用在治疗过程之中。

2.1 仪器与试剂。

P680 HPLC泵, 配备20μL的定量环和柱后添加Na OH的PC10型气动装置;ZORBAX Rx C8 (250 mm×4.6mm i.d.) 色谱柱;German Century SIL C18 (AQ 150 mm×4.6 mm i.d., 5μm) 色谱柱;Acclaim TM 120 C18 (150 mm×4.6 mm i.d., 5μm) 色谱柱;ED50A电化学检测器, 三电极系统:金圆盘工作电极, Ag/Ag Cl参比电极, 不锈钢对电极。检测池温度维持在35℃。

2.2 实验方法所有样品均用流动相溶解。

流动相用稀Na OH调p H至3.40, 超声脱气后使用。碱性p H条件是氨基酸在金电极表面进行氧化反应、实现积分脉冲安培检测的必须条件。而分离的条件为酸性条件, 须柱后加碱。柱后添加的Na OH浓度为0.52 mol/L, 流速为0.5 m L/min。该溶液由2.62 mol/L Na OH溶液配制, 用移液管加入经氮脱气的水中, 以免产生的碳酸损坏工作电极。在实验的过程中虽然多不脉冲可以通过实践对安培监测的点击表面进行严格的清洗过程, 但是由于其在使用中对各种器械要求的精准性, 时的在实验的过程中要多层次多方面的对其进行清洗, 更要对工作电极做一次表面磨光处理, 以获得良好的重复性。最好同时对参比电极和对电极进行擦拭以除去电极表面的沉积物。实验证明, 刚经过清洁的电极通常需要2 h才能获得平稳的基线。

3 结果与讨论

3.1 色谱条件的选择。

考察了不同色谱参数对庆大霉素中各组分及有关物质分离情况的影响。流动相中乙腈的含量在80~120m L/L, 随着乙腈量的增加, 保留时间缩短, 分离度变差, 且其量的微小变化便产生很大的影响。当流动相中草酸的浓度为0.025、0.028、0.033和0.036 mol/L时, 对保留时间及分离度没有什么影响。超过0.036 mol/L时, 保留时间缩短, 分离度变差。这可能与离子对色谱的分离机制有关。草酸浓度的增加, 与离子对试剂之间产生了竞争, 使疏水性的离子对成分含量下降, 保留值降低。当p H为3.0~4.0时, 容量因子 (k′) 改变不大;当p H<3.0或p H>4.0时, 容量因子迅速降低。其原因是在p H 3.0~4.0的条件下, 庆大霉素各组分分子带正电荷, 而七氟丁酸刚好带负电荷, 两者形成离子对化合物, 庆大霉素各组分及杂质分子通过形成的不同疏水性的离子对化合物在反相柱上被保留的强弱来实现分离。实验考察了在0.0074~0.015mol/L范围内, 七氟丁酸对保留时间和分离情况没有显著的影响;再增加七氟丁酸的量, 保留时间延长。这与上述草酸的量的影响刚好相反, 从而进一步证实与离子对色谱的分离机制有关。离子对试剂阴离子浓度增大, 使疏水性的离子对成分含量升高, 保留值增大。

3.2 脉冲安培检测。

电位的选择是庆大霉素标准品溶液在0.10mol/L Na OH溶液中的循环伏安。待测溶液在实验前通N2除氧, 实验过程中保持N2气氛。庆大霉素各组分分子在0.00~0.40V电位范围内有响应。在上述色谱条件下, 在0.00~0.40 V电位范围内, 对脉冲安培电化学检测器检测电位E1进行了优化实验。是0.096 g/L庆大霉素标准溶液中庆大霉素A组分峰高响应值 (n C) 和噪声信号 (n C) 随检测电位E1 (V) 的变化关系曲线, 可以看出, 检测电位放在0.12 V时信噪比最大。所以选定的检测电位E1为0.12 V。

3.3 定量分析方法。

在上述选定条件下, 取20μL 0.096 g/L庆大霉素标准溶液注入色谱仪, 测得庆大霉素A的检出限为0.007mg/L (S/N=3) , 定量下限为0.2 mg/L (S/N=10) 。

通过对0.096 g/L的庆大霉素标准溶液连续测定, 主要成分庆大霉素A峰面积RSD (%) (n=6) 为0.63%, 日间精密度RSD (%) (2d, n=12) 为2 6%。向该溶液中加入0.05 g/L的庆大霉素B标准溶液, 测得平均回收率为103.8% (n=3) 。

摘要：随着当前社会的不断发展过程中, 各种环境问题逐渐显现, 病菌随着当前社会环境变化也在不断的变化之中, 这就使得医学中各种药品的研究过程不断的加大。在当前的医学治疗过程中, 建立了一种用反相离子对液相色谱分离, 是以当前先进的科学技术为指导的, 通过进电机为工作原理进行脉冲安培电化学法直接检测硫酸庆大霉素中主要组分及杂质含量的分析方法, 这种方法是当前先进的科学技术与信息化技术在药品生产过程中的结合作用和综合发展的结果。

硫酸根离子含量 第3篇

关键词：不确定度,离子色谱法,硫酸根

1 方法原理

利用离子交换原理, 连续对多种阴离子进行定性和定量分析。水样注入碳酸盐—碳酸氢盐溶液并流经系列的离子交换树脂, 基于待测阴离子对低容量强碱性阴离子树脂 (分离柱) 的相对亲和力不同而彼此分开。被分开的阴离子, 在流经强酸性阳离子树脂 (抑制柱) 时, 被转换为高电导的酸型, 碳酸盐—碳酸氢盐则转变成弱电导的碳酸 (清除背景电导) 。用电导检测器测量被转变为相应酸型的阴离子, 与标准进行比较, 根据保留时间定性, 峰高或峰面积定量。一次进样可连续测定多种无机阴离子 (F、Cl、NO2、NO3、PO4、SO4等) 。

2 不确定度汇总表

3 多项不确定度建立数学模式

3.1 多次重复测量引入的相对不确定度

连续测定19.9mg/L SO${}_4^{2-}$标准6次, 结果分别为19.7mg/L、20.4mg/L、20.3mg/L、20.1mg/L、19.5mg/L、20.1mg/L。平均值为$\overline{\text{X}}=20.0\text{m}\text{g}/\text{L}$。

用贝塞尔公式$\text{U}{}_{\text{A}}=\sqrt{\text{i}{\displaystyle \sum _1^6(}\overline{\text{X}}-\text{X}{}_{\text{i}}){}^2}$可求出a类不确定度

$\begin{array}{l}\text{U}{}_{\text{A}}=\sqrt{(19.7-20.0){}^2+(20.4-20.0){}^2+(20.3-20.0){}^2+(20.1-20.0){}^2+(19.5-20.0){}^2+(20.1-20.0){}^2}\\ =0.349\end{array}$

UrelA=0.349/20.0=0.017

3.2 标准曲线拟合引入的不确定度

a和b的标准偏差 (不确定度) 来自最小二乘拟合。原理上讲, 最小二乘是最小化各拟合点到拟合直线 (可以是曲线) 的距离。准确讲是纵向距离。显然这种最小化就表明拟合的直线并非过每一个点 (还留有残差) , 残差的存就反映在拟合直线的不确定度上, 用u (a) , u (b) 来表示。

Conc=1.16207×10-10×Area+1.86475×10-6, γ=0.99990

Area=86036Conc-15915

曲线的残差标准偏差

$\text{S}={\displaystyle \sum \sqrt{[(\text{y}{}_{\text{i}}-(\text{a}+\text{b}\text{x}{}_{\text{i}})]/(\text{n}-2)}}=0.034$

$\begin{array}{l}\text{U}(\text{m})=\text{s}/\text{b}\sqrt{1/\text{Ρ}+1/\text{n}+(\text{m}-\overline{\text{x}}){}^2/{\displaystyle \sum _{\text{i}=1}^{\text{n}}(}\text{x}{}_{\text{i}}-\overline{\text{x}}){}^2}\\ =0.034/86036\sqrt{1+1/5+(20.0-7.8)/260.8}\\ =4.9\times 10{}^{-7}\end{array}$

曲线拟合引入的相对标准不确定度为:

Urel (拟合) =U (拟合) / m=4.9×10-7/20.0=2.5×10-8

3.3 标准溶液的不确定度

3.3.1 标准储备溶液

SO${}_4^{2-}$为浓度 (1000±0.6%) mg/L, 按正态分布置信概率p=95%, 包含因子k=2, 折算成标准不确定度为:

U (储) =1000mg/L×0.006/2=3mg/L

相对标准不确定度为:

Urel (储) = U (储) / C (储) =0.003

3.3.2 标准中间溶液 (400mg/L)

步骤:吸取40mL稀释至100mL。

20mL胖肚移液管引入的相对不确定度包括容量不确定度、随机不确定度、和温度变化引入的不确定度为:

$\text{U}{}_{\text{C}20}=\sqrt{\text{U}{}_{\text{V}}^2+\text{U}{}_{\text{r}}^2+\text{U}{}_{\text{t}}^2}=0.021$

Urel20=UC20/V1=0.021/20=0.00105

同理100mL容量瓶引入的相对不确定度:

Urel (V100) =U (C100) /V100=0.074/100=0.00074

3.3.3 配置硫酸根质控实样 (19.9mg/L)

以A级容量允差作为半宽度, 250mL容量瓶容量允差为±0.15mL, 按均匀分布考虑, 包含因子$\text{k}=\sqrt{3}$, 则标准不确定度为:

$\text{U}1{}_{(\text{V}250)}=0.15/\sqrt{3}=0.0866\text{m}\text{L}$

温度变化引入的标准不确定度, 水体积膨胀系数为2.1×10-4℃, 实验室温度变化为3℃, 按均匀分布考虑, 标准不确定度为:

$\text{U}2{}_{(\text{V}250)}=500\text{m}\text{g}/\text{L}\times 2.1\times 10{}^{-4}℃\times 3/\sqrt{3}=0.091\text{m}\text{g}/\text{L}$

对以上两项合成得250mL容量瓶引入的不确定度为:

$\text{U}{}_{(\text{V}250)}=\sqrt{\text{U}1{}^2+\text{U}2{}^2}=0.1256\text{m}\text{L}$

相对标准不确定度:

Urel (V250) =U (V250) /250=0.0005024

同理, 计算出10mL胖肚移液管引入的体积相对不确定度:

Urel (V10) =U (V10) /V10=0.013/10=0.0013

4 方法引入的不确定度

离子色谱法测硫酸根离子的方法不确定度包括:淋洗液流速、分离柱分离效果、抑制住转换效果、电导检测系统、试剂、仪表示值的灵敏度等系统效应引入的不确定度。

分析试样的浓度为19.9mg/L, 查阅离子色谱方法手册, 样品在处理反应过程中产生的不确定度以测定值的1%估计, 并按均匀分布 (k=3) 计算, 则检测方法引入的标准不确定度为:

U (方法) =19.9×0.01/=0.115mg/L

Urel (方法) =U (方法) /m=0.115/19.9=0.00578

5 合成相对不确定度

因为各不确定度分量相互独立, 按非相关处理计算合成相对不确定度

$\begin{array}{l}\text{U}{}_{(\text{合}\text{成})}=\sqrt{0.017{}^2+0.000000025{}^2+0.003{}^2+0.00105{}^2+0.00074{}^2+0.0005024{}^2+0.0013{}^2+0.00578{}^2}\\ =0.0183\end{array}$

6 扩展不确定度

化学分析中通常取包含因子k=2 (近似95%的置信概率) , 则扩展不确定度为U (扩展) =0.0183k=0.0366。

7 结 论

(1) 浓度为19.9mg/L的SO${}_4^{-2}$试样的不确定度可表示为:

19.9±0.7 (19.9×0.0366) mg/L

(2) 评估不确定度反映测量结果正负偏移的程度, 不确定度愈小测量结果的精度愈高。从本文评估过程来看, 要想获得较小不确定度的测量, 必须选择精度高的量器, 在标准溶液配制过程中, 移取标准储备溶液用的20mL移液管的精度较为关键;标准系列溶液的配制, 所使用的各种规格移液管的精度也很重要, 并要求规范制备, 特别是低浓度点, 各浓度点重复测定6次以上, 其平均相对标准偏差应≤7%, 测量范围的峰面积 (减零浓度的吸光值) 应控制在0～10000000之间, 标准曲线回归直线相关系数r≥0.9990;用各点平均吸光度进行拟合计算标准曲线, 通常一批样品测定时, 只制备一条标准曲线, 这时要把这条标准曲线和上述拟合计算标准曲线比较, 若相差太大, 则须重新制备标准曲线;对样品也要尽可能多次平行测定, 其重复操作要求也较高, 这样才能获得满意结果。

(3) 标准储备溶液的不确定度计算没有把称量的重复性和定容的重复性计入在内, 这是因为重复性称量的标准偏差, 根据长期实验纪录远小于0.058mg, 因此相对于电子天平本身引起的不确定度可忽略不计, 溶液定容的重复性没有计入也是同样的原因。

(4) 截距b的不确定度, 对高浓度样品的影响较小, 但对低浓度样品则影响较大, 甚至可能成为主导因素。因此, 对于浓度很低的样品, 标准曲线的制备尤其关键可适当增加样品取样。

(5) 本文不包括样品的采集和和预处理过程不确定度。

参考文献

[1]国家环境保护总局水和废水监测方法编委会.水和废水监测分析方法 (第四版) [M].北京:中国环境科学出版社, 2002:268-271.

[2]北京市环境保护监测中心编著.环境监测测量不确定度评定[M].北京:中国计量出版社, 2009.

硫酸根离子含量 第4篇

众多学者业已对硫酸钡比浊法检测微量硫酸根离子的方法进行了研究[2],该方法具有操作简便、快速、测量范围大、准确性高、精密度好等优点,但将此方法用于测定气体样品中微量硫酸根离子尚未见报道。本文研究了硫酸钡浊度法检测电解氯气中微量硫酸根离子的方法,通过一系列实验,确立了最佳测试条件,应用于实际样品的测定,操作简便,准确性高,精密度好,检出限低,实用性强,为快速反馈电解氯气中硫酸根离子含量提供了保障。

1 实验部分

1.1 实验原理

在盐酸介质中,钡离子与硫酸根离子生成难溶的硫酸钡。当硫酸根含量较低时,在一定时间内硫酸钡悬浮体使溶液浑浊,然后用硫酸盐目视比浊法测定[3]。

1.2 实验方法

酸化溶液:移取20.00m L吸收完成后的样品溶液于50m L容量瓶中,加入10m L盐酸溶液,2m L 95%丙酮,10m L氯化钡溶液,稀释至刻度,摇匀,放置5min。

移取部分试样溶液于3cm比色皿中,在分光光度计波长430nm处测定其吸光度,减去随同试样的空白溶液吸光度。从工作曲线上查得相应的硫酸根含量。

2 结果与讨论

2.1 稳定剂的选择

稳定剂的选择是浊度法检测硫酸根离子的关键因素之一。不同的稳定剂适用于不同的测试体系,选择稳定剂应遵循如下原则[4]:

(1)稳定剂的加入能使硫酸钡悬浊液分散均匀且稳定存在,从而提高测试体系的稳定性和灵敏度;

(2)稳定剂本身性质稳定,不易分解或氧化,不与待测组分发生反应;

(3)稳定剂简单易得,价格适中。

基于以上原则,本实验分别以1∶1乙醇、丙二醇、OP/正丁醇/正庚烷/水四组分微乳液、0.2%的溴化十六烷基三甲铵、丙酮作为稳定剂,检测了6.00mL 100μg·mL-1的SO42-标准溶液在420nm处的吸光度,结果如图1所示。由图1可见,以丙酮为稳定剂时,体系的吸光度最大,因此本实验选择丙酮作为稳定剂。

a.1∶1乙醇b.丙二醇c.OP/正丁醇/正庚烷/水四组分微乳液d.0.2%的溴化十六烷基三甲铵e.丙酮

2.2 稳定剂用量对吸光度的影响

2.2.1 丙酮用量的影响

分别以用量1、1.5、2、3、5、10m L的丙酮作为稳定剂,测定6.00m L 100μg·m L-1的SO42-标准溶液的吸光度,结果如表1所示。从表1结果可看出,随着稳定剂用量增加,硫酸钡悬浊液的吸光度值先增加后又降低。实验中观察到,当稳定剂用量1m L时,肉眼即可观察到悬浊液极不均匀。用量达到5m L时吸光度随时间的变化较大,测得的5min和10min时的吸光度值分别为0.115和0.083,说明此悬浊液较不稳定。当用量为2m L时,肉眼观察悬浊液均一稳定,表明悬浊液分散性较好,实验宜采用2m L丙酮作为硫酸钡悬浊液的稳定剂。

2.2.2 丙酮浓度的影响

分别用2m L的1∶1丙酮、l∶2丙酮和99.5%的丙酮作为稳定剂,测定6.00m L 100μg·m L-1的SO42-标准液的吸光度,结果如表2所示。从表2结果可以看出,稳定剂浓度越高,所配制的悬浊液的吸光度越大。因此,本实验选用99.5%的丙酮作为分散稳定剂。

需要注意的是,丙酮用量和浓度对吸光度的影响看似本质上相同,都是丙酮用量的多少在起作用,其实不完全一样。例如,表1中1m L 99.5%丙酮和表2中2m L 1∶1丙酮溶液作分散剂时,所配制的悬浊液中丙酮浓度相同,但吸光度差别较大,分别为0.063和0.157。因此,在配制悬浊液过程中,稳定剂和硫酸根离子溶液混合后接着滴加氯化钡溶液,期间不能有任何程度的稀释。

2.3 酸试剂和钡试剂的选择

用硫酸钡比浊法检测硫酸根离子所用的试剂分为酸试剂和钡试剂,不同的酸试剂和钡试剂会对检测效果产生不同的影响[5]。本实验体系以稀盐酸和氯化钡溶液为最佳组合,因为第一步加入盐酸酸化后,可以排除试样中可能含有的CO32-、SO32-、PO43-或HPO42-、C2O42-、SiO32-、Ag+等离子的干扰,第二步加入氯化钡溶液后产生的沉淀完全来源于试样中含有的SO42-,且这两种试剂均为实验室易得的。而稀硝酸具有氧化性,会将SO32-或HSO3-的离子氧化成SO42-离子,且NO3-不能与Ag+形成沉淀,若使用稀硝酸作为酸试剂,就不能排除可能含有的SO32-或HSO3+和Ag+的干扰。醋酸的电离能力较弱,其电离常数仅为1.8×10-5,而H2C2O4的Ka1=5.9×10-2,Ka2=6.4×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.3×10-8,若使用醋酸作为酸试剂,不能排除可能含有的C2O42-及SO32-等离子的干扰。

2.4 酸度对吸光度的影响

移取6.00m L 100μg·mL-1的SO42-标准溶液按上述方法配置,改变HCl(1∶1)的用量,考察酸度对体系吸光度的影响,结果如图2所示。由图2可见,当HCl(1∶1)用量为10~15mL时,体系吸光度达到最大且稳定,因此选择盐酸加入量为10mL。

2.5 氯化钡溶液用量对吸光度的影响

移取6.00mL 100μg·mL-1的SO42-标准溶液按上述方法配置,以不同的Ba Cl2(250g·L-1)溶液加入量,考察其对体系吸光度的影响,结果如图3所示。实验表明,加入10mL BaCl2(250g·L-1)溶液时,体系吸光度最大,因此选择Ba Cl2(250g·L-1)溶液加入量为10m L。

2.6 分析波长的选择

移取6.00mL 100μg·mL-1的SO42-标准溶液按上述方法配置,并测定其在不同波长处的吸光度,结果如图4所示。由图4可以看出,在420~440nm处硫酸钡悬浊液的吸光度最大,考虑到仪器灵敏度的影响,选择430nm作为测定波长。

2.7 静置时间的确定

在430nm处,分别测定6.00m L 100μg·mL-1的SO42-标准溶液在不同静置时间的吸光度,结果如图5所示。由图5可见,6.00mL 100uμg·mL-1的SO42-标准溶液随静置时间的增加无明显变化,为保证检测结果的及时性,选择静置时间为5min。

2.8 配置系列工作曲线

从以上的实验结果可确定硫酸钡悬浊液配制及分析条件:稳定剂为99.5%的丙酮2mL,钡试剂为250g·L-1的Ba Cl2溶液10mL,酸试剂为1∶1盐酸溶液10mL,测定波长为430nm,静置时间为5min。

在该分析条件下,分别移取100μg·mL-1的SO42-标准溶液0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL于一组50mL容量瓶中(各瓶中SO42-的含量为0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00mg),加入1mL盐酸溶液,2mL 99.5%丙酮,2m L氯化钡溶液,稀释至刻度,摇匀,放置5min。移取部分试样溶液于3cm比色皿中,在分光光度计波长430nm处,以零浓度空白容量瓶为参比测量吸光度,以SO42-(%)含量为横坐标,吸光度为纵坐标绘制工作曲线,同时求得其线性回归方程:y=3.56x+0.007,其线性相关系数R=0.9998,由此可见,该工作曲线线性良好。

2.9 实际样品的测定

使用自制的装置吸收氯气。电解氯气首先经过缓冲瓶(空瓶),然后进入盛有700mL左右的20%氢氧化钠溶液的吸收瓶。缓冲瓶和吸收瓶瓶口以配套橡胶塞密封,两者之间再以乳胶管连接,从而保证整个装置的密闭性。打开氯气阀门,控制吸收瓶内气泡在4~5个·s-1,直至吸收瓶内液体体积增加200mL左右,关掉阀门,完成电解氯气的吸收。

电解氯气经吸收、冷却后,移取20.00mL样品于50mL容量瓶中,加入10mL盐酸溶液、2m L丙酮、10mL氯化钡溶液,稀释至刻度,摇匀,放置5min。移取部分试样溶液于3cm比色皿中,在分光光度计波长430nm处测定其吸光度,减去随同试样的空白溶液吸光度,从工作曲线上查得相应的硫酸根含量,按下式计算SO42-含量:

式中:m1——吸收后瓶重减去空瓶重,g;

m2——20.00m L吸收液的质量,g;

m3——吸收后瓶重与吸收前瓶重之差,g。

2.1 0 方法的检出限,精密度和回收率测定

本方法检出限位为置信度为99.7%上10次空白值的3倍标准差,结果详见表3。

对同一样品进行10次平行试验,求得相对标准偏差,计算变异系数,验证该方法的精密度,具体数据见表4。数据表明,分析项目的相对标准偏差小于5%,证明该分析方法准确性高,精密度好。

采用标准加入法测定方法的回收率[6]。在5个用该方法已测定的试样溶液中,分别加入已知量的硫酸根标样,再用该方法进行测定。根据原含量、加入量和测定量计算回收率,结果见表5。由表5可知,该方法的回收率范围为98.2%~102.5%,表明所采用的分析方法准确有效。

3 结论

硫酸钡分光光度法测定氯气中微量硫酸根离子的测定条件为:稳定剂为99.5%的丙酮2mL,钡试剂为250g·L-1的Ba Cl2溶液10mL,酸试剂为1∶1盐酸溶液10mL,测定波长为430nm,静置时间为5min。相对标准偏差为0.98%,加标回收率为98.2%~102.5%。该方法具有操作简便、快速、测量范围大、准确性高、精密度好等优点,可以满足氯气中微量硫酸根离子含量的测定要求。

参考文献

[1]王世荣,李明顺.电解法氯气处理技术探讨[J].氯碱工业,2005(11):28-31.

[2]武晓丽,等.近代硫酸根离子测定方法比较[J].内蒙古科技与经济,2004(9):87-88.

[3]武晓丽,等.CPA-DBS作为指示剂用滴定法测定硫酸根[J].理化检验.化学分册,2007(1):72-74.

[4]武汉大学.分析化学(3版)[M].北京:高等教育出版社,1995.

[5]李源流,等.分光光度法测定油田水样中的硫酸根离子[J].应用化工,2008(5):579-581.

硫酸根离子含量 第5篇

硫酸根离子选择性电极研制的难点在于, 固体膜电极重现性差且受到磷酸根离子的严重干扰[4]。现以Ba Cl2为定域体试剂, 以溶胶凝胶为载体, 成功地研制了硫酸根电极。将电极放在稀H2SO4溶液中活化转型, 使Ba Cl2转化为Ba2SO4后, 即可进行性能测试。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

PHS—3E数字式p H计 (江苏电分析仪器厂) ;217型双盐桥饱和甘汞, 电极 (上海电光器件厂, 外盐桥为0.1 mol/L KNO3) ;银丝 (纯度99%) ;Ba Cl2;Na2SO4;无水乙醇;盐酸;正硅酸乙酯等试剂均为 (AR) ;实验用水为二次离子水。

1.2 电极的制备

1.2.1 银-氯化银电极的制备

将银丝抛光后, 用无水乙醇清洗5 min, 再用水清洗晾干, 银丝为阳极, 铂电极为阴极, 在0.1 mol/L盐酸溶液中, 电流密度控制在1~2 m A/cm2, 氯化4 h以上, 使银丝上生长一层棕色致密而均匀氯化银层[5]。

1.2.2 电极的制备

准确移取正硅酸乙酯3.00毫升, 0.1 mol/L HCl 1.20 cm3, 无水乙醇2.50 cm3。然后加入精确称取的Ba Cl220 mg, 最后加入12.00 cm3的水, 搅拌30 min以上, 制成电极涂膜液。

将制得的Ag/Ag Cl电极, 用清水洗, 自然晾干, 在电极涂膜液中反复浸涂3次以上, 每次涂膜后在60℃条件下, (恒温干燥箱) 干燥4 h以上。然后, 将硫酸根离子选择性电极, 放在2.0×10-1mol/L的H2SO4溶液中活化转型24h以上, 即可进行电极的性能测试[5]。

注:-lgc为浓度的负对数 (c的单位为mol/L) 。

1.2.3 制备电极基体的条件探索

不同的反应参数不同程度地影响着电极涂膜液的稳定性。实验证明:当p H<1时, 正硅酸乙酯水解缩合速度太快, 膜的致密性降低。加入HCl或HNO3会延长凝胶化时间。加入Na OH或NH3·H2O凝胶化过度加快, 电极涂膜液的稳定性变差。实验选择HCl控制溶胶凝胶体系的p H值, 当p H在3~4时, 电极涂膜液的稳定性最好。

2 结果与讨论

2.1 电极的性能测试

在1.0×10-5mol/L~1.0×10-2mol/L的Na2SO4标准系列溶液中, 进行电极的性能测试。电极的线性范围为9.0×10-5mol/L~1.0×10-2mol/L, 检测下限为7.2×10-5mol/L, 斜率为33.0 m V/dec。

2.2 响应时间及寿命

经两个月以上反复测试, 在1.0×10-5mol/L~1.0×10-4mol/L的Na2SO4标准系列溶液中, 电极响应时间≤30 s。电极使用后, 在室温下干放保存, 再次使用时只需在1.0×10-2mol/L Na2SO4溶液中活化30 min。实验证明, 此类电极的使用寿命在10月以上[6]。

2.3 p H值对电极性能的影响

以0.1 mol/L的HNO3或0.1 mol/L Na OH调节1.0×10-2mol/L Na2SO4标准溶液的p H值, 配置成不同的p H值系列的标准溶液。在p H 2.03~10.1的范围内, 测定p H值对电极性能的影响。除p H值为2.01, 6.02时, 电位值为230 m V外。测试背景随p H值的变化, 差异较大, 可见, 电极适宜的p H为2.01, 6.02。

2.4 电极的稳定性

将电极放在1.0×10-3mol/L的Na2So4溶液中, 连续测定4 h以上, 电位波动为±1 m V。见表1。

2.5 电极的重现性

在1.0×10-4mol/L~1.0×10-2mol/L的Na2SO4溶液中, 进行电极的重现性测试, 电位波动为±1m V (表2) 。

3应用

3.1 回收率测定

在待测溶液中, 加入不同量的Na Br, 进行标准加入回收率试验。见表3。

摘要：用溶胶-凝胶法制备一种以溶胶凝胶为载体的硫酸离子选择性电极。该电极有良好的能斯特响应, 电极的响应范围为1.0×10-2mol/L9.0×10-5mol/L, 斜率为33.0 mV/dec (dec全称为decade, dec表示为“10”) , 检测下限为7.2×19-5mol/L。电极响应快, 体积小, 稳定性和重现性好。电极用作回收率测定, 其结果令人满意。

关键词：溶胶凝胶,离子选择性电极,硫酸根,硫酸钡

参考文献

[1] 张贵贤, 刘道杰.溶胶凝胶技术在电化学和生物传感技术中的应用.理化检验, 2007;43 (4) :338—344

[2] 王君龙, 黄西朝, 梁国正, 等, 溶胶凝胶基质修饰的镉离子电极.分析试验室, 2004;23 (9) :65—66

[3] 王大伟, 黄西朝, 刘亚强.溶胶凝胶溴离子选择电极的研制与应用.分析科学学报, 2001, 17 (4) :297—299

[4] 刘冬, 陈文灿, 赵小兰, 等.一种PVC膜硫酸根电极的研制.科学通报, 1996;41 (6) :519—520

镍电解液中高含量硫酸根的测定 第6篇

关键词：硫酸根分析,茜素红S吸附指示剂,硫酸钡胶体沉淀

前言

在分析化学教学以及实际分析工作中, 测定高含量SO42-的经典方法是硫酸钡重量法[1], 此方法成熟, 准确, 可靠, 但是此方法不足之处是操作繁琐, 周期长, 成本高, 对于测定SO42-时, 对溶液的酸度, 氯化钡溶液的加入速度, 搅拌等都有适宜的条件要求, 而生产控制分析要求快速, 准确, 因此硫酸钡重量法不适于镍电解液的中间控制分析, 为此, 本文研究制定了茜素红S指示剂滴定法[2]快速测定镍电解液中高含量硫酸根的方法, 取得良好效果。

一、试验部分

1、试剂及仪器

(1) 茜素红S指示剂:2g/L水溶液

(2) 无水乙醇

(3) 乙酸溶液:6mol/L配置方法:350ml冰乙酸, 用水稀释至1L。

(4) PHS-3C酸度计

(5) BaCl2标准溶液:C (BaCl2) =0.1mol/L配置方法:称取24.4g BaCl2·2H2O, 溶于水中, 稀释至1L, 用1+1HCl调节PH=3.0-3.5, 摇匀。

标定方法:称取烘干冷却后的无水Na2SO4 (优级纯) 0.2g, 精确至0.0001g, 于500ml收口烧杯中, 加少量水溶解, 加入20ml无水乙醇, 3ml 6mol/L的乙酸溶液, 茜素红S指示剂5滴, 用BaCl2标准溶液滴定至溶液由淡黄色变为粉红色为终点。

BaCl2标准溶液的计算:

2、试验方法:

吸取1ml镍电解液于500ml收口烧杯中, 加入少量水, 加入无水乙醇20ml, 3ml 6mol/L乙酸溶液, 调节控制PH=3.0-3.5, 滴入茜素红S指示剂5滴, 总体积控制在80～100ml之间, 用BaCl2标准溶液滴定至稳定的粉红色即为终点。

二、结果与讨论

1、溶液PH值的影响

茜素红S指示剂起指示作用的是其离解后的阴离子, 因此控制溶液的PH值相当重要, 茜素红S指示剂PH<3.7, 呈淡黄色, PH>5.2, 呈红色。茜素红S指示剂阴离子被沉淀微粒吸附后变成粉红色, 由于滴定终点是BaSO4·Ba2+吸附带负电荷的指示剂阴离子而产生颜色变化, 经试验证明, 如果酸度过大, H+会与带负电荷的指示剂阴离子结合而不被BaSO4·Ba2+吸附产生颜色变化, 使终点变色不敏锐, 造成结果偏高, 而PH高于3.5时, 虽然变色敏锐, 但是终点提前, 使结果偏低, 故选择PH=3.0-3.5。

2、共存离子的影响

据资料介绍, K+、Na+、Ca2+、Fe3+、Cl-有严重干扰[3], 经试验证明NO3-也存在严重干扰, NO3-使终点颜色变化不明显, 但是镍电解液中, 除了Cl-和Na+以外, 其他杂质含量都非常低, 基本不影响测定, 而镍电解液中所含Cl-和Na+用此方法又可以补偿消除, 所以基本无影响。

3、酸的选择

此方法茜素红S指示剂与Ba2+形成红色络合物, 要求酸度在3.0-3.5之间, 故需要一定量的酸来调节PH值, 有资料介绍采用HCl, 但是Cl-存在干扰, 且调整PH值时变化过快, 不易控制, 而HAC是弱酸, 调整PH时, PH变化波动小, 容易控制, 控制酸度效果要比HCl好很多, 故本法选用HAC, 并且经试验证明HAC用量在3-5ml均可, 本文选用3ml。

4、乙醇对测定结果的影响

乙醇作为沉淀的胶体保护剂, 能使生成的BaSO4高度分散为溶胶状态, 提高吸附能力, 并在BaSO4晶粒表面形成一层保护膜, 阻止Ba2+在化学计量点前被大量吸附, 使Ba2+充分与SO42-反应, 经试验证明, 加入乙醇后指示剂变色的敏锐性显著增强, 致使准确度提高。

5、样品分析

按照试验方法, 对镍电解液中硫酸根进行多批次平行测定, 并进行本法与重量法对照试验和加标回收率的测定试验, 测定数据如表1和表2:

注:测定值均为2次测定平均值。

注:测定值均为4次测定平均值。

结论

在PH=3.0-3.5的乙酸溶液中, 用乙醇作胶体保护剂, 以茜素红S作为指示剂, 用BaCl2标准溶液直接测定镍电解液中的SO42-, 方法快速, 简单, 准确, 易于掌握, 测定结果的准确度高, 完全满足生产中间控制分析的要求。

参考文献

[1]胡伟光、张文英主编:《定量化学分析》, 化学工业出版社, 2004年。

[2]电镀手册, 国防工业出版社, 1977, 10:741-742。

离子色谱法测定水中溴酸根研究 第7篇

关键词：抑制电导-离子色谱法,溴酸盐,饮用水

臭氧消毒因其杀菌消毒过程不产生有机卤代副产物, 而被看作是一种很有发展前景的饮用水消毒技术。但臭氧消毒过程也会将水中的溴化物氧化成溴酸盐, 研究表明, 溴酸盐对人体具有潜在的致癌作用[1], 当人们终身饮用含溴酸盐为5.0μg/L或0.5μg/L的饮用水时, 其致癌率分别为10-4和10-5[2]。因此, 测定饮用水中溴酸根含量引起了许多学者的广泛关注[3,4]。

目前, 溴酸盐的常规监测方法有很多, 如有分光光度法、毛细管电泳法、紫外-离子色谱法、离子色谱-质谱联用法等[5]。但以上的分析方法存在检出限较高, 灵敏度不够等问题, 使其不能检测出自来水中极低的溴酸盐浓度。离子色谱-柱后衍生法虽具有较低的检出限, 但因其操作复杂, 衍生的试剂对人体有害等缺点使其难以普及应用。抑制电导-离子色谱检测法测定水中阴离子, 具有操作简便、选择性好、准确度和灵敏度高等突出优点, 而备受学者们所青昧[6]。因此, 本文采用Dionex ICS1500离子色谱仪, 结合抑制电导检测方式, 检测饮用水中的溴酸根, 并探讨该方法的最低检出限、精密度等。

1 实验部分

1.1 仪器

Dionex ICS1500离子色谱仪, 配有RFC-30淋洗液发生器;DS6型电导检测器;Dionex ASRS-ULTRA (4 mm) 自再生抑制器;Ion Pac AS19分离柱 (250 mm×4 mm) ;25μL进样管;美国Dionex公司。

1.2 实验试剂

氢氧化钾 (国药AR) ;硝酸钠、硫酸钾、溴酸钾标准溶液, 购自环境保护部标准样品研究所, 浓度均为1000 mg/L。

2 实验结果与分析

2.1 分离条件的选择

以20 mmol/L的KOH为淋洗液[7], 泵速为1 m L/min、抑制器抑制电流为50 m A、柱温为30℃的色谱条件下进行对含F-、Cl-、Br O3-、NO-、SO42-标准混合液进行分离, 其出峰顺序和出峰时间见图1。由图1可以看出, 该谱图基线平稳, 在10 min以内, 出峰完毕, 各峰型尖锐、完整, 不出现拖尾现象。同时在该方法分析过程中, 不产生可能干扰保留组分定量水负峰, 说明所选的仪器和条件可以很好的分离以上五种阴离子;分离过程稳定性高, 无外界干扰;分离效果好, 灵敏度高。

2.2 最低检出限与精密度

在KOH淋洗液浓度为20.00 mmol/L、淋洗液泵速为1 m L/min、抑制器抑制电流为50 m A、柱温为30℃等色谱条件下进行色谱分析, 用统计法对空白样品重复测定15次, 并做曲线 (标准浓度系列0~40μg/L) , 结果见表1。由表1可知:Br O3-的绝对量在8~40μg/L间呈线性关系, 线性方程为y=0.0628x-0.0124, 相关系数为R2=0.996, 检出限为0.6μg/L, 低于国家检测标准的要求, 说明该测试方法适合测定饮用水中微量的Br O3-。

在相同测试条件下, 在空白水样中加入Br O3-标准溶液, 配置成浓度为25.0μg/L的Br O3-已知溶液。再对Br O3-已知溶液进行平行测定6次, 获得测试的精确度RSD%, 详细结果如表2所示。由表2可知:相对偏差为-4.0%~4.6%, 在-5%~5%范围内, 说明该测试结果可靠。相对标准偏差为7.07%, 表明该测试方法精密度良好, 达到测试分析要求。

2.3 实际水样分析

用上述分析方法对4个不用点位的饮用水中的Br O3-进行测试分析, 测试结果见表3。同时对这4个水样做两个质量浓度水平的加标试验 (加标浓度15μg/L和25μg/L) , 平行测定3次, 其回收率见表3, 由表3可知:实际水样的加标回收率范围为96.1%~105%, 平均加标回收率范围为97.6%~102%, 说明该测试方法准确度高, 满足测试饮用水中Br O3-的实验要求。

3 结论

选用Dionex ICS1500离子色谱仪, 结合抑制电导检测方式, 在选定的色谱条件下, 检测饮用水中微量的溴酸根, 其最低检出浓度为0.6μg/L, 低于国家饮用水标准方法的检测限。对环境标准样品进行平行6次测定, 其相对偏差在-5%~5%的范围内, 相对标准偏差为7.07%, 说明该测试方法精密度高。结果表明:该方法具有稳定性高, 受外界干扰小, 操作简便、快速、精密度和准确度高、检出限低的优点, 完全可以满足饮用水中溴酸盐检测的要求, 易于应用和推广。

参考文献

[1]罗海英, 郭新东, 吴玉銮, 等.离子色谱法在饮用水溴酸盐分析中的应用[J].中国测试技术, 2008, 34 (2) :100-102.

[2]应波, 李淑敏, 岳银玲, 等.抑制型电导检测离子色谱法测定饮用水中的痕量溴酸盐[J].色谱, 2006, 24 (3) :302-304.

[3]Nowak M, Seubert A.Ultra-trace determination of bromatein drinking waters by means of microbore column ionchromatography and on-line coupling with inductivelycoupled plasma mass spectrometry[J].Analytica Chimica.Acta, 1998 (359) :193-204.

[4]Michiko Y, Testushi S, et al.Specific determination ofbromate and iodate in ozonized water by ion chromatographywith post column derivatization and inductively-coupledplasma mass spectrometry[J].Journal of ChromatographyA, 1997 (789) :259-265.

[5]刘海波, 刘晓光.自来水中溴酸盐检测方法的研究[D].齐齐哈尔大学学报, 2012.

[6]童俊, 方敏, 陈国光, 等.离子色谱法测定水中典型的消毒副产物和溴离子[J].净水技术, 2010, 29 (5) :50-52.