周骏宏

（黔南民族师范学院化学系，贵州 都匀 558000）

库仑滴定法测定三聚磷酸钠的砷含量

周骏宏

（黔南民族师范学院化学系，贵州 都匀 558000）

五钠试样用水溶解，加硫酸酸化，在发生瓶中以硼氢化钾为氢化剂使样品中五价砷形成AsH3，并与滴定剂发生反应，根据电解消耗的电量计算样品砷含量。该法具有更为快捷、检测范围更宽等特点，是测量五钠等砷含量的理想方法。

库仑滴定；微库仑；五钠；砷

三聚磷酸钠可以使用黄磷（热法酸）或湿法磷酸为原料生产。由于砷与磷属于同族，性质很相近，在未经脱砷处理的情况下，采用黄磷（热法酸）生产的磷酸及三聚磷酸钠中砷含量普遍较高。由于砷及其化合物有都具有高毒性，限制了高砷三聚磷酸钠的应用，如食品级三聚磷酸钠对砷含量就有要求（低于几ppm）。随着经济的发展和技术的进步，三聚磷酸钠的下游行业对其砷含量限制愈来愈严，这对三聚磷酸钠脱砷技术及砷测定提出了新的要求。

砷的分析方法主要有二乙基二硫代氨基甲酸银法（Ag-DDTC法）、电感耦合等离子体原发射光谱法、砷斑法、氢化物发生-原子荧光光谱法（HG-AFS）[1]等。 这些方法大多存在分析时间长、分析准确度不够、使用范围窄或设备昂贵等局限。因此，开发一种简便、快速、准确、测量范围广的测定黄磷中砷含量的测量方法很有意义。

库仑滴定法测砷的测量原理是，试样经消解后其中所含的砷也转变为砷酸或亚砷酸。在砷化氢发生器中，含有砷酸或亚砷酸的黄磷消解试样，被硼氢化钾（也可用硼氢化钠）还原为AsH3，AsH3经载气带入滴定池，AsH3与滴定池中含的复合滴定剂I2-KBr发生如下反应：

通过参考电极测量出上述反应的电位变化，然后在电解电极进行电解，发生如下的反应：

通过电解，补充相应的滴定剂消耗量（由砷化氢发生器进入滴定池的AsH3与滴定剂反应所消耗的滴定剂的量）。最后根据法拉第定律[3]，由电解产生的电量可求出试样中的砷含量。

1 实验部分

1.1 主要仪器及试剂

库伦滴定仪：AS-10型，江苏江电分析仪器有限公司；原子荧光光谱仪：AF-610B型，北京瑞利分析仪器公司；溴化钾：AR，天津市瑞金特化学品有限公司；碘：AR，天津市科密欧化学试剂有限公司；硼氢化钾：AR，天津市福晨化学试剂厂。

1.2 仪器工作条件

载气流速：20～30mL/min；电解偏压：160～190mV；载气：普通氮气。

1.3 实验方法

1.3.1 试样预处理

根据砷含量称取0.1～1克左右的三聚磷酸钠，加5mL水溶解，加1∶1硫酸5mL ，置于发生瓶中，震荡至全部溶解。

1.3.2 电解液及硼氢化钾溶液配制

电解液配制：称取0.07克KBr溶于800mL水中，再加入醋酸150mL、硫酸50mL，并加入少量碘单质，混匀后转移到试剂瓶中。

硼氢化钾溶液配制：称取3克硼氢化钾溶于100mL水中，再加入约10粒NaOH（或KOH），充分溶解后即为3%硼氢化钾溶液。由于硼氢化钾溶液不稳定，应现配。

1.3.3 砷含量的测量

用电解液充分冲洗滴定池后，将电解液加满滴定池（高于电极约10mm），再加入几粒碘单质到电解池中。将测量系统的电路及气路连接好，打开电源，调整好电解池的搅拌速度。打开气路，调整好载气流速。

将空白样装入发生瓶中，连接到测量系统中，启动发生瓶磁力搅拌。将仪器置于空白档，按工作键开始电解，待显示数值为零时，用注射器抽取3mL硼氢化钾溶液，按启动键，立即将硼氢化钾注入发生瓶中。发生瓶产生的砷化氢通过载气进入滴定池与滴定剂反应，使测量电位偏离终点，仪器自动启动电解，到达终点后显示结果。

根据试样砷含量的高低，准确称取适量的已消解好的试样于洁净的发生瓶中，连接到测量系统中，启动发生瓶磁力搅拌。将仪器置于样品档，按工作键开始电解，待显示数值为零时，用注射器抽取3mL硼氢化钾溶液，按启动键，立即将硼氢化钾注入发生瓶中，到达终点后显示结果，记录或打印结果。

2 结果与讨论

2.1 测量结果

2.2.1 不同样品的砷含量

采用库伦滴定法对多种三聚磷酸钠样品进行测定，测定结果见表1。

测量过程中，因为减少了配制标准溶液作标准曲线的时间，也不需要加入硫脲和抗坏血酸等预还原剂处理样品，库仑法花费的时间要短，测量一个样品的时间大概数分钟而已。

2.2.2 仪器准确性检测

为了检验仪器的准确性，使用标准砷溶液进行测定，结果与上述测定方法相吻合，见表2。

表1 三聚磷酸钠砷含量

表2 标准砷溶液的测量结果

3 结论

采用库伦滴定法测量五钠中砷含量，具有测量范围广、简便、快速、准确的特点，可以满足普通五钠及低砷五钠等多规格产品的分析测试。该方法同样适用于磷酸盐、磷酸、黄磷的砷测定需要，具有推广应用价值。

[1]任永胜，马红琼，李军，等.氢化物发生-原子荧光光谱法测定黄磷中微量砷[M].理化检验-化学分册，2007,43:564-566.

[2]梁述忠.库仑滴定法测定工业废水中微量砷[J].科技进展，2003,(4):31-33.

[3]冯旭.AS-1型微库仑定砷可行性探讨[J].广石化科技信息，1995,(4):50-52.

[4]周骏宏，李玉明.硝酸氧化法净化黄磷除砷[J].硫磷设计与粉体工程，2009,(3)

[5]刘向光.库仑滴定法测量微量砷[J].抚顺石油学院学报，1999,(01):21-24.