兩種硫酸根含量測定方法的比較

2009-12-13 胡凌云湖北沙隆達(dá)股份有限公司

　　為了更快更準(zhǔn)確地測定出鹵水中硫酸根離子的含量，參照國家標(biāo)準(zhǔn)方法，我們對兩種硫酸根含量的測定方法--分光光度法和容量滴定法進(jìn)行了比較。

1、前言

　　湖北沙隆達(dá)股份有限公司鹽礦是由企業(yè)自籌資金、自主開發(fā)的鹽礦，由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)原因，硫酸根含量一直較高。為了了解采層礦物質(zhì)構(gòu)成，同時為下一步硫酸根處理工序提供依據(jù)，我們必須對開采出的鹵水中的硫酸根含量進(jìn)行快速準(zhǔn)確的分析。參照國家標(biāo)準(zhǔn)方法，我們對分光光度法和容量滴定法進(jìn)行了比較，以期找到一種同時具有簡便、快捷、準(zhǔn)確等特性的實驗方法。

2、原理

2.1、分光光度法

　　在酸性介質(zhì)中，一定濃度SO₄^2-與Ba²⁺生成Ba-SO₄沉淀。加入酸-鹽-甘油試劑可以幫助形成物理性質(zhì)均勻的細(xì)粒并阻止沉淀的沉降而呈現(xiàn)懸浮物狀態(tài)，在420nm處測其吸光度。在一定濃度范圍內(nèi)，服從郎白-比爾定律，即A=￡bc

SO₄^2- +Ba²⁺→ BaSO⁴

2.2、容量滴定法

　　在酸性介質(zhì)中，氯化鋇與樣品中的硫酸根生成難溶的硫酸鋇沉淀，過剩的鋇離子在pH=10 的介質(zhì)中以鉻黑T 作指示劑，用EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，間接測定硫酸根含量。

3、儀器

　　3.1、722 或721 型分光光度計（配比色皿一套）；

　　3.2、50mL具塞比色管一套；

　　3.3、一般實驗室常用玻璃儀器。

4、試劑及制備方法

　　4.1.1、特備試劑：將50mL甘油，30mL濃鹽酸，300mL蒸餾水，100mL95%乙醇，75克氯化鈉混勻。

　　4.1.2、0.25g/mL氯化鋇溶液：取25克氯化鋇溶于100mL蒸餾水中。

　　4.1.3、硫酸根標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液（10mg/mL）：準(zhǔn)確稱取7.3930g（稱準(zhǔn)至0.0001g）已烘干的基準(zhǔn)硫酸鈉（G、R）溶于100mL 水中，全量轉(zhuǎn)入500mL 容量瓶中，加水定容，搖勻。

　　4.1.4、硫酸根標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（1mg/mL）：準(zhǔn)確移取10.00mL 硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液于100mL 容量瓶中，加水定容，搖勻。

　　4.2.1、20g/L 鹽酸羥胺溶液：稱取10 克鹽酸羥胺固體，用蒸餾水溶解并稀釋至500 毫升。

　　4.2.2、30%三乙醇胺溶液：量取150mL 三乙醇胺，用蒸餾水溶解并稀釋至500mL，貯存于棕色瓶中。

　　4.2.3、5g/L 鉻黑T：稱取0.5g 鉻黑T 和5g 鹽酸羥胺，溶于25mL 無水乙醇，用三乙醇胺稀釋至100mL，貯存于棕色瓶中。

　　4.2.4、50g/L 乙二胺四乙酸二鈉鎂：稱取50 克乙二胺四乙酸二鈉鎂（四水鹽），溶解于無二氧化碳純水中，稀釋至1000 毫升。

　　4.2.5、0.05mol/L 氯化鋇標(biāo)準(zhǔn)溶液。

5、分析步驟

　　5.1、分光光度法

　　5.1.1、標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：精確吸取硫酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液1、2、3、4、5mL 于5 個150mL 燒杯中分別加入100mL 蒸餾水、5mL特備試劑，在攪拌器上攪勻。同時加入1.0mL0.25g/mL 氯化鋇溶液, 勻速攪拌1分鐘，將渾濁液倒入1 厘米比色皿中，靜置4 分鐘，在420nm 處，以蒸餾水作空白，分別測其吸光度。以吸光度為橫坐標(biāo)，以吸取硫酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

　　5.1.2、樣品的測定：吸取鹵水10.0mL 于100mL 容量瓶中,用蒸餾水稀釋至刻度,搖勻靜置。從中精確吸取2.0mL 鹵水稀釋溶液于150mL 燒杯中。加入98mL 蒸餾水及5mL 特備試劑，在攪拌器上攪勻，同時加入1mL 氯化鋇溶液，勻速攪拌1 分鐘。將渾濁液倒入1 厘米比色皿中，靜置4 分鐘，在波長420nm處，以蒸餾水作空白，測其吸光度。

　　5.1.3、計算

SO₄^2- （g/L）=E₁×V₁/E₂×V

　　式中：E₁———樣品的吸光度；
　　　　E₂———硫酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度；
　　　　V₁———吸取硫酸根溶液的mL 數(shù)；
　　　　V———吸取鹵水樣品的mL 數(shù)。

5.2、容量滴定法

　　5.2.1、準(zhǔn)確吸取5.00mL試樣，置于250mL 錐形瓶中，加鹽酸2 滴即1mL（視樣品堿性強(qiáng)弱而定）酸化，從滴定管中加入氯化鋇標(biāo)準(zhǔn)溶液10～30mL（視樣品中硫酸根離子濃度而估加），注意邊搖邊加，以減少沉淀的吸附，記錄加入的體積數(shù)V1（mL）。用1～2mL蒸餾水沖洗錐形瓶內(nèi)壁，加熱微沸2 分鐘，并冷至室溫，加入10mLMg-EDTA 溶液、10mL 無水乙醇、2mL鹽酸羥胺、3mL 三乙醇胺、10mL 緩沖溶液、3～5 滴鉻黑T 指示劑，注意每加入一種試劑均需搖勻。用EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紫紅色變?yōu)榧兲m色為終點。記錄消耗EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V2（mL）。

　　5.2.2、準(zhǔn)確吸取5.00mL 試樣，置于250mL 錐形瓶中，加入20mL 蒸餾水，加鹽酸溶液2 滴～1mL 酸化，加入2mL 鹽酸羥胺、3mL 三乙醇胺、10mL 緩沖溶液、3～5 滴鉻黑T 指示劑，注意每加入一種試劑均需搖勻。用EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紫紅色變?yōu)榧兲m色為終點。記錄消耗EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V0（mL）。

　　5.2.3、計算

SO₄^2-（g/L）=[C₁V₁-C₂（V₂-V₀）]×96.06/5

式中： C₁———氯化鋇標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；
　　V₁———氯化鋇標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；
　　C₂———EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；
　　V2———測定樣品時消耗EDTA 溶液的體積，mL；
　　V₀———測鈣鎂總量時，5.00 試樣所消耗EDTA 溶液的體積，mL；
　　96.06———1mol 硫酸根的質(zhì)量，g。