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锡的极谱测定

2017-03-18占华刘昕江西省地质矿产勘查开发局赣东北大队实验室江西上饶334000

化工管理 2017年2期
关键词:过氧化钠铁粉烧杯

占华 刘昕(江西省地质矿产勘查开发局赣东北大队实验室,江西 上饶 334000)

锡的极谱测定

占华 刘昕(江西省地质矿产勘查开发局赣东北大队实验室,江西 上饶 334000)

本文采用极谱测定法分析化学样品中锡的含量,使用10%的硫酸、饱和的氯化钠溶液、氯化钡、铁粉和动物胶等化学药品排除铜、砷、锑、钼等元素的干扰,可以完成质量浓度0.1%以上的常量锡的测定。用示波极谱测定,能达到0.04ug/ml检测下限,并且锡的质量浓度可以在该范围内与相应峰电流呈线性关系。

化学样品;锡;极谱测定

操作原理:锡在10%的硫酸和饱和的氯化钠溶液中,呈良好的还原波,有利于在极普测定过程中所呈现的还原波如实反映锡的质量浓度。试样用过氧化钠粉末熔融,蒸馏水浸取。硫酸酸化后,以氯化钡为共沉淀除铅,用动物胶除硅。用铁粉还原消除铜、砷、锑、钼等元素的干扰,本法能测定质量浓度0.1%以上的常量锡,应用示波极谱测定时,检测下限达0.04ug/ml,通过优化合理的条件设置,保证了数据的可靠,很好的扩大了线性范围.

1 实验部分

1.1 主要仪器及试剂

①仪器:JP-2D型示波极谱仪(饱和甘汞电极作参比电极)

②实验器皿:高铝坩埚(30ml);玻璃烧杯(25ml、250ml);表面皿;刻度管(10ml);容量瓶(100ml);电解烧杯(10ml);磁铁。

③试剂:蒸馏水(l);过氧化钠(S);10%BaCl2;(l);1:1 H2SO4(l);铁粉(S);氯化钠(S);1%动物胶(l);锡标准溶液:ρ(Sn)= 0.100mg/ml。

称取0.1000g克金属锡置于150ml的烧杯中,加入10mlH2SO4加热溶解,冷却.沿杯壁慢慢加入30ml水,冷却后移入1000mL容量瓶中,用(1+4)H2SO4稀释至刻度,摇匀.

1.2 分析步骤

1.2.1 仪器及玻璃器皿预处理

①仪器预处理:将JP-2D型示波极谱仪开启预热,使汞滴同步正常.

②玻璃器皿预处理:为防止实验所用器皿受污染影响测定结果,应将高铝坩埚用蒸馏水清洗干净,将所有玻璃器皿用稀硫酸清洗干净,并烘干备用。

1.2.2 标准系列配制

分别吸取0,0.4,0.8,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0ml标准浓度为ρ(Sn)=0.100mg/ml的锡标准于25ml小烧杯中,用空白补齐至10ml,后面和样品一起操作。

1.2.3 样品制备

称取0.5000克样品于高铝坩埚中,加入4克过氧化钠,用玻璃棒搅拌均匀后,再覆盖一层过氧化钠,放入已升温至700℃的高温炉中熔融10min取出冷却,置于250ml干燥烧杯中。用含有少量乙醇的热水趁热提取(盖上表面皿防止液体溅跳,并注意控制水量不宜过多)。提取后放置冷却,加1:1的硫酸25ml,搅匀.盖好表面皿置于电热板上加热至沸腾,并蒸发溶液至体积30ml以下。取下烧杯,稍冷后逐滴加入10%的氯化钡10-20滴,充分搅拌;再加1%的动物胶10ml并充分搅拌,置于电热板上控制温度保温30min,此时烧杯中溶液体积约25-30ml。冷却后移入100ml的容量瓶,稀释至刻度并摇匀。

静置容量瓶至溶液澄清,取清液10ml于25ml的小烧杯中,加入氯化钠充分溶解至饱和,再加0.05克的铁粉并轻摇小烧杯使铁粉充分反应。约10分钟后,将磁铁置于小烧杯外底部吸住铁粉,使铁粉附着在小烧杯内底部,将上层清液缓慢倒入10ml电解烧杯中(注意避免将铁粉一并倒入电解杯),待测样品制备完毕。制备样品的同时,按同样的方法制备样品空白.

1.2.4 样品测定

开机后设定好仪器工作条件,先用空白组试测,待汞滴稳定下落、示波器波形显示均匀,测定标准系列绘制标准曲线,最后对样品进行测定。

1.2.5 仪器工作条件

表1 JP-2D型极谱仪工作条件

2 结果分析

完成锡标准溶液系列及样品试剂测定后,操作仪器软件,将自动生成标准曲线(以锡的质量浓度为纵坐标,以其峰电流为横坐标),并给出样品浓度参考值,经校正计算,可得最终实验结果。

2.1 精密度测定

对标准系列中,对不同浓度的锡标准分别进行5次测试,结果如表2所示,相对标准偏差均在0.018%(含)以下,达到测定要求。

表2 锡标准系列精密度测定结果(n=5)

0.20 0.30 0.40 0.50 0.208 0.315 0.411 0.485 0.206 0.305 0.391 0.506 0.193 0.303 0.408 0.515 0.195 0.288 0.413 0.508 0.193 0.299 0.397 0.493 0.014 0.017 0.014 0.015

2.2 准确度测定

用同样的方法,制备标样GBW07282(推荐值1.27%)的待测液并进行5次测量,结果如表3所示,都在允许的误差范围内,符合要求.

表3 标样GBW07282测定结果

3 讨论

在对地质样品中的锡含量进行测定时,通常都使用交流电弧发射光谱法等方法。而使用交流电弧发射光谱法,不仅将消耗较长时间进行测定,还要带来污染和引入误差。使用极谱法,则能够简便、快速和准确的完成锡的测定,并且测定范围较宽,能够满足一般工作需求。因此,相关人员还应该加强锡的极谱测定问题的研究,以便更好的利用该方法完成锡含量的测定。

观察试验结果可以发现,加入硫酸溶液,并加入氯化钡和动物胶,能够使铅和硅得到去除。加入氯化钠和铁粉,则能够将铜,砷,锑,钼等元素干扰消除。之所以会出现这种现象,主要是由于锡与酒石酸形成配合物,并与铅相分离保留在溶液中。按照试验方法加入铁粉,则能够将铜,砷,锑,钼等元素得到还原。而在这些元素干扰排除后,就能完成0.1%以上的常量锡的测定。

4 结语

利用锡在10%的硫酸和饱和的氯化钠溶液中呈现出的良好还原波,可以较好完成锡的测定。使用过氧化钠将锡熔融,然后利用水浸取、硫酸酸化,并使用氯化钡和动物胶除去铅和硅,最后再通过加入氯化钠和铁粉消除铜,砷,锑,钼等元素的干扰,就能完成0.1%以上的常量锡的测定。而应用示波极谱测定时,可以达到0.04ug/ml检测下限,并且能够通过优化设置条件确保数据可靠性,因此能够使利用极谱法测定锡的线性范围得到有效扩大。由于本方法具有简便、准确和快速的优点,所以能够在中小企业中得到应用,并且能够用在产品分析和中间控制环节,从而为企业带来更多的经济效益。

[1]地质出版社<<岩石矿物分析>>硫酸-氯化钠底液极谱法

[2]和振云,高丽,陈世焱等.极谱法测定地质样品中锡的方法改进[J].分析测试技术与仪器,2015,02:80-87.

[3]龙萍,易惠华.极谱法测定铅合金中锡[J].理化检验(化学分册),2011,09:1083-1085.

[4]JP-2D型示波极谱仪使用说明书,成都仪器厂.

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