影响铬酸钡分光光度法测定硫酸盐的因素

2022-09-10

随着居民生活水平的不断提升, 人们对生活饮用水的水质要求越来越高。各种水中都有硫酸盐的存在, 水中的亚硫酸盐可以氧化成硫酸盐, 而硫酸盐在缺氧的状态下可还原成硫化物。如果饮用水中硫酸盐含量过高, 容易使热水器和锅炉结垢, 从而产生不佳的水味, 影响饮用水的口感。在硫酸盐浓度大约为300-400mg/L时, 大多数的饮用者可以察觉其有味。因为铬酸钡分光光度法的测定步骤相对比较简单, 从而在实际的工作当中得到了广泛的应用。

GB/T5750.5-2006铬酸钡分光光度法 (热法) 的原理是在酸性溶液中, 铬酸钡与硫酸盐生成硫酸钡沉淀和铬酸根离子, 溶液中和后, 用慢速定量滤纸过滤去除多余的铬酸钡和生成的硫酸钡, 滤液中即为硫酸盐所取代的铬酸根离子, 呈现黄色, 然后比色定量即可。

实验步骤 (1) 分别取50ml水样, 置于150ml锥形瓶中 (2) 另取150ml锥形瓶8个, 分别加入0、0.25、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00及10.00ml硫酸根标准溶液, 加纯水至50ml。 (3) 向水样及标准溶液中各加1ml 2.5mol/L盐酸溶液, 加热煮沸5min左右, 此步骤是为了分解去除水样中碳酸盐的干扰。而后再分别加2.5ml铬酸钡悬浊液, 再煮沸5min左右。 (4) 取下锥形瓶, 向各锥形瓶中逐滴加入 (1+1) 氨水至溶液呈现柠檬黄色, 再多加2滴。 (5) 待溶液冷却后, 移入50ml具塞比色管内, 用纯水洗涤锥形瓶三次, 将滤液收集于比色管中, 加纯水至刻度, 摇匀。 (6) 将溶液用慢速定量滤纸过滤, 弃去最初的5ml滤液, 将滤液收集于干燥的25ml比色管内。 (如滤液浑浊, 应重复过滤至透明) 。 (7) 在440nm波长, 用10mm比色皿测量吸光度, 绘制校准曲线。

计算:

式中:Ρ (SO42-) —水样中硫酸盐的质量浓度 (mg/l)

M—由校准曲线查得样品中的硫酸根质量 (mg)

V—取水样体积 (ml)

在利用本法测定水中硫酸盐时, 虽然步骤相对简单, 但是要做好校准曲线也是需要一定的技术的, 本人就长期工作中的实践提出一些心得与大家共同探讨探讨。

(1) 配制铬酸钡悬浊液时, 应趁热倾入, 不能搅拌, 自然沉降至上层液体清亮, 一般2-3小时倾去上清液一次, 加入纯水清洗沉淀多次, 此时可用玻璃棒轻轻搅动液体, 直到上清液中用硝酸银溶液检测不出氯离子为准。在此种检测方法中铬酸钡悬浊液的配制比较繁琐, 有些方法中有直接采用酸性铬酸钡溶液的, 即称取25g铬酸钡溶于2.5mol/L盐酸溶液中并稀释至1000ml。

(2) 如果做校准曲线, 氨水需要现配。因为氨水易挥发, 受热易分解, 氨水应贮存于透明试剂瓶中, 应防止阳光直射, 注意密封, 注意不能装的太满, 置于暗处保存。

(3) 实验用水应符合实验室纯水质量要求, 纯水在贮存期间, 可能会受到空气中的气体或微生物或其他来自容器壁的污染物的污染, 因此纯水的贮存要注意密封。纯水的质量对试剂空白的影响极大。因为硫酸盐的含量与水质的电导率有密切关系, 两者按一定比例呈正比。

(3) 实验用器具不能用铬酸洗液洗涤, 可以用1+1的盐酸溶液或实验室专用清洗剂洗剂。

(4) 实验所采集的硫酸盐水样在2-5℃冷藏可稳定一周, 采集样品可以用硬质玻璃瓶或聚乙烯瓶 (桶) , 应保证采集容器的洁净, 注意采集水样时应先荡洗采样容器三遍, 再开始采集水样。

(5) 做校准曲线时一定要准确移取硫酸根标准溶液, 溶液流完后, 移液管尖端接触锥形瓶内壁的时间一定要一致, 尽量使溶液流尽, 尽量减少误差。

(6) 移取水样时, 应采用50ml移液管移取, 这样可以尽可能地减少误差。如果测定样品的结果超过标准曲线的最高点, 则需要重新取样, 取样时应逐级减少取样体积, 尽量使测定结果在校准曲线的中点左右, 这样偏差会小些。

(7) 加热时要加入几粒玻璃珠, 以防锥形瓶破裂。在加入铬酸钡悬浊液时, 应停止加热, 以防止液体溅出。如果加入铬酸钡悬浊液时, 样品颜色瞬间变白, 则可能是因为其中的硫酸盐含量过高所致, 此种情况下, 则需要重新取样测定。两次加热煮沸完毕后, 剩余的液体体积尽量保持一致, 大约在10-25ml, 如果剩余液体量太少, 则会影响测定, 应重新取样再测定。

(8) 加入氨水时最好趁热加入。因为铬酸钡可能对游离的铬酸根产生一定的吸附, 如果趁热加入氨水可使铬酸钡、硫酸钡都充分凝聚, 可以减少吸附。一般PH值在8以上, 可视为释放出的铬酸根不会转化成重铬酸根, 但是如果PH值低了, 部分转化为重铬酸根后, 铬酸根 (黄色) 、重铬酸根 (橙色) 的最大吸收波长不相同, 因而结果偏低。所以在加入氨水时应逐滴加入直至溶液呈现柠檬黄色, 再多加2滴, 以保证溶液呈碱性。

(9) 滤纸最好用双层的, 因为现在有些品牌的滤纸质量无法保证, 可能会影响测定结果。根据滤纸的大小选择合适的漏斗, 滤纸应比漏斗边缘大约低0.5-1cm, 不能高出漏斗, 否则可能会因张力作用, 使沉淀溢出漏斗而引起损失。漏斗中的液面不要超过滤纸高度的2/3, 或使液面离滤纸上边缘约5mm以免少量沉淀因毛细管的作用越过滤纸上缘, 造成损失。

(10) 将锥形瓶中的样品转移至具塞比色管中时, 可用玻璃棒导流, 以免样品残留在锥形瓶上而产生损失。将定容好的样品向漏斗中倾入时, 要用玻璃棒导流。注意弃去最初的5ml滤液。

(11) 注意测定结果的有效数字的保留位数不能超过检测方法的最低检测质量浓度的有效位数。如果有异常数据, 应多次检测, 用格拉布斯 (Grubbs) 法或狄克逊 (Dixon) 法剔除, 并同时做校准曲线和加标回收, 以确保检测数据的准确性。

摘要：通过说明原理, 从测定过程、试剂影响、器皿影响等方面对该标准方法进行详细解释, 从而有效提高检测结果的准确度和精密度。

关键词：硫酸盐,铬酸钡分光光度法 (热法) ,检测过程