高純鹽酸中鐵含量分析法方法比對——ICP光譜法與分光光度法

常 青

（江蘇梅蘭化工有限公司，江蘇泰州 225300）

高純鹽酸中鐵含量分析法方法比對
——ICP光譜法與分光光度法

常 青

（江蘇梅蘭化工有限公司，江蘇泰州 225300）

應(yīng)用分光光度法和ICP光譜法兩種儀器分析方法，對高純鹽酸中的鐵含量進(jìn)行了比對分析，并對可能的誤差來源作了闡述。闡述了ICP光譜法比較于分光光度法較好的準(zhǔn)確性和精確度。

LEEMAN光譜儀；比對分析；7230G分光光度計(jì)；鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液

高純鹽酸是離子膜制堿生產(chǎn)中重要的輔料，必須嚴(yán)格控制高純鹽酸中微量鐵的含量[1,2]。當(dāng)前氯堿行業(yè)分析工業(yè)合成鹽酸中鐵含量一般都是采用鄰菲啰啉分光光度法進(jìn)行測定，該方法操作簡便，準(zhǔn)確度高，缺點(diǎn)是必須控制好反應(yīng)時(shí)的P H值，保證二價(jià)鐵離子與鄰菲啰啉反應(yīng)完全,且待測試樣濃度不能低于mg/l級.而ICP光譜法對于mg/l、ug/l級的鐵離子都可進(jìn)行測定。

1 分光光度法實(shí)驗(yàn)部分

1.1 分析試劑和儀器

氨水：1+1；鹽酸羥胺溶液：100g/l；乙酸-乙酸鈉緩沖液：P H=4.5；鄰菲啰啉溶液：2g/l； 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液:0.01mg/mL 7230G分光光度計(jì)。

除非另有說明,在分析中僅使用確認(rèn)為分析純試劑和GB/T 6682規(guī)定的三級水中水或相當(dāng)純度的水。

試驗(yàn)中所需標(biāo)準(zhǔn)溶液、制劑及制品，在沒有其他規(guī)定時(shí)，均按GB/T 601、GB/T 602、GB/T 603規(guī)定制備。

1.2 回歸方程的制作

按表1要求吸取鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別置于50mL容量瓶中；向每個(gè)瓶中分別加入1mL鹽酸羥胺溶液、5mL乙酸-乙酸鈉緩沖溶液和2mL鄰菲啰啉溶液，用水稀釋至刻度混勻，放置15min，用1c m比色皿，在波長510n m處，以空白溶液調(diào)整分光光度計(jì)的吸光度為O，測定溶液吸光度 （見表 1）。經(jīng)計(jì)算后得回歸方程Y=A+B X=-0.001547+0.269X其中相關(guān)系數(shù)為r=0.9998，X表示吸光度，Y表示鐵（F e）含量（mg）。

表1 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液對應(yīng)的吸光度

吸取10g左右高純鹽酸，置于內(nèi)裝50mL水的100mL容量瓶中，稀釋至刻度，混勻，從上述試樣中吸取10mL樣品置于50mL容量瓶中，加氨水調(diào)節(jié)P H值為2-3，按步驟進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)回歸方程算出對應(yīng)的鐵含量。

式中：W—試樣質(zhì)量，單位為克（g）。m—吸光度對應(yīng)的鐵質(zhì)量，單位為毫克（mg）。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：由于0.02mg鐵離子的吸光度僅0.080，試樣比色后的吸光度非常低,不適合定量測定高純鹽酸中微量鐵離子。

2 ICP光譜法

2.1 試劑和儀器及操作條件

超純水電阻率≥18.2M Ω.c m；高純氬氣99.999%；鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液:5mg/L；1+1HNO3溶液；10ppm錳標(biāo)準(zhǔn)溶液；100mL進(jìn)口P P容量瓶；LEEMANPROFILE光譜儀。

冷卻氣19l/min；輔助氣1.1l/min；樣品提升速率1.0mL/min；霧化器壓力：45PSI、功率:1.1KW。

2.2 實(shí)驗(yàn)步驟

開機(jī)前更換已用1+1H N O3溶液浸泡并清洗過的矩管。按正常程序開機(jī)后,先后以5%HNO3和超純水清洗進(jìn)樣系統(tǒng),并用10p p m錳標(biāo)準(zhǔn)溶液作等離子體校正。

溶液配制和分析：本實(shí)驗(yàn)采用三點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)加入法,所用水均為超純水,所有計(jì)量器具均為進(jìn)口P P材質(zhì)。準(zhǔn)備3只100mL容量瓶,按進(jìn)樣順序編號為1#、2#、3#，在2#和3#瓶中分別加入5mg/L鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液2mL和10mL。分別向3只瓶中加入10mL高純鹽酸并稀釋至刻度,搖勻[3]。在程序文件DATABASE中,選擇信息欄,分別鍵入0.1和0.5,單位mg/l,注意選擇最佳譜線259.940。將進(jìn)樣針放入瓶中，開始分析，測定中2#瓶加標(biāo)量為0.1mg/l，3#瓶加標(biāo)量為0.5mg/l。

2.2 ICP光譜法測定的精密度和回收率

（1） 精密度測定:用ICP光譜儀法測定一批樣品，對同一樣品重復(fù)測定5次，測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差≤0.05%，方法精密度見表2。

表2 ICP光譜法方法的精密度

（2） 回收率測定;在10mL已知鐵離子含量的高純鹽酸中，加入不同量的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液并稀釋至100mL容量瓶刻度,搖勻。經(jīng)ICP儀測定后，測得樣品回收率在94.0-104.0%，見表3。

表3 回收率測定值

3 兩種儀器分析方法主要誤差討論

3.1 分光光度法的誤差

（1）溶液偏離比耳定律及溶液中干擾物質(zhì)影響所引起的，有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)工作曲線彎曲現(xiàn)象，同時(shí)溶液酸度、溫度及顯色時(shí)間等反應(yīng)條件的改變都會影響有色絡(luò)合物的顯色效果，從而產(chǎn)生誤差。（2） 儀器本身的透光讀數(shù)是否準(zhǔn)確，分光系統(tǒng)是否正常，必須定期檢查。

3.2 ICP光譜法的誤差

（1）光譜干擾，即光譜線重疊，包括連續(xù)光譜或背景輻射，減低干擾的方法是選擇高分辨率的ICP光譜儀，并更換待測元素光譜線。（2）雜散光，這是由于ICP光譜儀的光學(xué)效應(yīng)對輻射的散射引起的，此類干擾也較小。（3）基體放應(yīng)，主要是指溶液中待測元素與其他組分之間的化學(xué)作用而引起干擾的效應(yīng)，常采用標(biāo)準(zhǔn)加入法來消除此類非光譜干擾。

3.3 對比分析結(jié)論

將兩種分析方法進(jìn)行比對后可以得出結(jié)論,分光光度法不能直接測定高純鹽酸中微量鐵含量,而ICP光譜法測定準(zhǔn)確度較高,應(yīng)該使用ICP光譜法測定高純鹽酸中微量鐵含量。

[1]GB 320-2006,工業(yè)用合成鹽酸[S].

[2]陳世澄.氯堿生產(chǎn)分析[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1996.[3]程殿彬.離子膜法制堿生產(chǎn)技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1998.

High Purity Hydrochloric Acid in Iron Content Analysis Method than the ICP Spectroscopy and Spectrophotometry

CHANG Qing
（Jiangsu Meilan Chemical Co.,Ltd.,Taizhou Jiangsu 225300,China）

Spectrophotometry and ICP spectrometry analysis of the two instruments,the iron of high purity hydrochloric acid content of the comparative analysis,and elaborated on the possible source of error.Explained more in ICP spectrometry spectrophotometry gooDAccuracy and precision.

LEEMAN spectrometer;analysis;7230G spectrophotometer;for iron than the standard solution

O43

A

1671-0142（2011）05-0074-02

常青（1972-）,男,江蘇姜堰人,工程師，高級技師.

（責(zé)任編輯施 翔）