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原子吸收光譜法間接測定水泥中SO３<一>

2000-10-13 00:00  留言

0 前言
水泥中SO_３的測定通常采用硫酸鋇重量法和碘量法^［１］，尤其重量法結(jié)果準(zhǔn)確可靠，但操作煩瑣，分析速度慢，原子吸收分光光度法以其測定靈敏度高、選擇性好、分析速度快、抗干擾能力強等優(yōu)點在分析領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用^［２］，但主要用于金屬元素的測定，對于非金屬元素，由于其共振吸收線位于遠紫外區(qū)，無法直接測定。我們以BaSO_４沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)，根據(jù)溶度積原理，用鉻酸鋇(BaCrO_４)沉淀硫酸根(SO_２４)置換出定量的鉻酸根(CrO₂-4)，通過原子吸收分光光度法測定Cr⁶⁺⁷，間接測定試樣中的SO_３。該方法同時具備重量法和原子吸收分光光度法的優(yōu)點，用于水泥中SO_３的測定，操作簡便，分析速度快，結(jié)果準(zhǔn)確。
1 主要儀器及試劑
主要儀器。GFU-20₂型原子吸收分光光度計。主要試劑。SO_３標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取0.4435g無水Na_２SO_４(105℃烘干 2 h)，用二次去離子水溶解定容至500ml，此溶液含SO₃ 500μg/ml，用時稀釋成100μg/ml；1%鉻酸鋇溶液：稱取5.0g BaCrO₄于 500 ml燒杯中，加入300ml二次水，在攪拌下加入50ml (1+1)HCl，加熱溶解，冷卻定容至500ml；氨水：(1+2)NH３·H_２O，(1+1) NH２·H２O;鹽酸：(1+2)HCl,(1+1)HCl；基體溶液：稱取5.8g CaC_３于500ml 燒杯中，加少量水潤濕，緩慢滴加(1+1)HCl待CaCO_３溶解完全后補加20ml(1+1)HCl,再稱取0.125g Fe_２O_３加入上述燒杯中，蓋上表面皿，微沸至Fe_２O_３溶解完全，冷卻后定容至500ml。
2 實驗方法
準(zhǔn)確移取一定量的SO_３標(biāo)液于50ml 小燒杯中，加入5ml基體溶液，稀釋至約30ml,用(1+1)NH_３·H_２O和(1+1)HCl調(diào)pH=2(滴加(1+1)NH_３·H_２O至Fe(OH)_３沉淀剛析出，再滴加(1+1)HCl至沉淀剛好溶解，此時pH約為2)，加1%鉻酸鋇溶液3ml，充分?jǐn)嚢韬蠓胖?0 min(中間攪拌2～３次)，加(1+1)NH_３·H_２O₄ ml，轉(zhuǎn)移至50ml容量瓶中，定容搖勻，干過濾至小燒杯中，于原子吸收分光光度計在357.9nm測定吸光度
3 結(jié)果與討論
(1) 酸度對BaCrO_４沉淀SO_２-４的影響。不同酸度下BaCrO_４沉淀SO_２４的結(jié)果見表1，由表1可知，在pH=1.0～3.0范圍內(nèi)吸光度較大，說明此范圍內(nèi)BaSO_４沉淀較完全，實驗選用在pH=2 沉淀BaSO₄。

表1酸度對BaCrO_４沉淀SO_２４的影響

pH	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0
吸光度A	0.194	0.206	0.210	0.206	0.206	0.205	0.189	0.179

(2) BaSO４沉淀放置時間的影響。在沉淀BaSO４的最佳酸度下(pH=2),改變放置時間分別為0～60 min,結(jié)果表明放置5 min，BaSO４即沉淀完全，實驗選擇放置10min。
(3) 沉淀劑BaCrO４用量的選擇。沉淀劑BaCrO４加入量對實驗結(jié)果的影響見表2。表2表明BaCrO４用量在2 ml以上吸光度達最大且基本恒定，實驗選用加入BaCrO4溶液3ml。

表2 沉淀劑BaCrO４用量的影響

BaCrO４用量/ml	0.5	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0
吸光度A	0.172	0.201	0.210	0.209	0.208	0.209	0.213

(4) (1+2)NH_３·H_２O的用量及放置時間的選擇。在pH=2的酸性條件下，BaCrO４以離子狀態(tài)存在于溶液中，BaSO^４沉淀完全后，加入(1+2)NH_３·H_２O，使溶液由酸性變?yōu)槿鯄A性，過量的Ba²⁺和CrO^2-4則生成BaCrO⁴沉淀。實驗表明：(1+2)NH₃·H₂O的用量在3ml～5ml吸光度最大且恒定，實驗選用4ml。(1+2)NH^３·H^２O加入后定容搖勻立即過濾測定，與放置5min～6min 后過濾測定吸光度無變化，所以定容后可立即過濾測定。
(5) 離子強度對測定的影響及消除。在本體系中，離子強度增大，由于鹽效應(yīng)使BaSO_４溶解度增大，轉(zhuǎn)化率降低，測定結(jié)果相應(yīng)偏低，為消除離子強度的影響，在標(biāo)準(zhǔn)系列中加入一定量的基體溶液，根據(jù)水泥中SO_３含量范圍，經(jīng)反復(fù)實驗確定加入5ml基體溶液，標(biāo)準(zhǔn)系列離子強度即與試樣接近，沉淀轉(zhuǎn)化率滿足要求。
(6) 工作曲線。移取100μg/mlSO₃標(biāo)準(zhǔn)溶液0，2.0，4.0，6.0，8.0，10.0，12.0，15.0ml 于100ml燒杯中，加5ml離子強度溶液，加水至約30ml。按實驗方法操作，于原子吸收分光光度計上測定吸光度值，得SO_３含量在0～30μg/ml 呈線性關(guān)系，工作曲線的回歸方程為：Y=0.026C+0.0031,(C-μg/ml),相關(guān)系數(shù)r=0.9998。