氯化鈣中硫酸根離子的快速測(cè)定

O于增盛（唐山三友集團(tuán)有限公司 河北 063000）

氯化鈣中硫酸根離子的快速測(cè)定

O于增盛
（唐山三友集團(tuán)有限公司 河北 063000）

通過試驗(yàn)研究論證利用721型分光光度計(jì)，在酸性介質(zhì)中，鋇離子與硫酸根離子生成難溶硫酸鋇，使溶液渾濁，采用乙醇作穩(wěn)定劑，利用分光光度計(jì)進(jìn)行比色，并對(duì)一組氯化鈣產(chǎn)品中硫酸根質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行快速測(cè)定，測(cè)定結(jié)果與重量法測(cè)定結(jié)果進(jìn)行分析和比較，證明該方法能夠?yàn)榭蛻籼峁?zhǔn)確、可靠的分析結(jié)果，是一種準(zhǔn)確測(cè)定氯化鈣中硫酸根的快速分析方法。

氯化鈣；硫酸根；氯化鋇；快速測(cè)定

1.引言

硫酸根含量是客戶要求中一個(gè)非常重要的指標(biāo)，HB/T2327—92行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中采用重量法，該方法主要的缺點(diǎn)是操作手續(xù)繁瑣，條件不易控制如：需控制酸度、掌握氯化鋇的加入量以及其他因素干擾。試樣需要經(jīng)過沉淀、過濾、洗滌、灼燒、恒重等過程，耗時(shí)長約8-9h、能耗高。本文采用鋇離子與硫酸根離子生成難溶的硫酸鋇，使溶液渾濁，然后用比色計(jì)進(jìn)行比色測(cè)定、計(jì)算。通過查閱相關(guān)資料和實(shí)驗(yàn)條件的選擇測(cè)定，從而得出了測(cè)定過程中各個(gè)條件的最佳控制值。本方法利用儀器分析代替化學(xué)分析，從而節(jié)約了大量的人力和物力。能及時(shí)的為客戶及生產(chǎn)提供可靠數(shù)據(jù)。

2.試驗(yàn)部分

主要試劑與儀器

(1)試劑：

鹽酸溶液（1+1）

氯化鋇溶液（120g/L）

乙醇溶液（50%體積比）

硫酸鹽標(biāo)準(zhǔn)比濁溶液：經(jīng)100—105℃干燥的優(yōu)級(jí)純K2SO40．1814g,水溶解后定容于1000ml容量瓶中，SO42-溶液濃度為0．1mg/ml。

(2)儀器：

721型分光光度計(jì)、分析天平、電爐、燒杯、容量瓶、吸量管、漏斗。

3.條件選擇

(1)試驗(yàn)酸度及氯化鋇加入量的選擇

①酸度

通過查找資料，經(jīng)過分析得出鹽酸的加入量一般為2ml(1+1),因?yàn)槁然}產(chǎn)品中有水不溶物，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得知，里面的絕大多為酸溶物。為了補(bǔ)充反應(yīng)用去的鹽，以保證其溶液中的酸性條件，所以在分析實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)多加些鹽酸。

②經(jīng)過對(duì)照比對(duì)，在HB/T2327—92中要求氯化鋇的加入量為10ml,因?yàn)槁然^為有毒化學(xué)試劑，經(jīng)過比對(duì)，在本試驗(yàn)方法中選擇氯化鋇的加入量為5ml。

(2)實(shí)驗(yàn)溶液需要過濾

通過資料及實(shí)驗(yàn)得出，樣品在加入鹽酸后要用中速定性濾紙過濾。再進(jìn)行以下操作步驟。

(3)測(cè)定波長的選擇

將試驗(yàn)樣品加入2ml鹽酸（1+1），置于電爐上低溫加熱至沸，冷卻過濾，將濾液置于電爐上加熱至沸，加入10ml無水乙醇，再緩慢加入5ml氯化鋇溶液。繼續(xù)煮沸2分鐘。稍冷后，將試驗(yàn)溶液定容到250ml容量瓶中。放置15分鐘。經(jīng)過試驗(yàn)得出透射比濁在440—720nm波長下均可測(cè)定，但隨著波長的增大，吸光度下降。試驗(yàn)結(jié)果如表1。

表1 波長分段選擇表

由表1試驗(yàn)結(jié)果顯示，選擇波長為460nm。

(4)靜置時(shí)間的選擇

將試驗(yàn)樣品加入2ml鹽酸（1+1），置于電爐上低溫加熱至沸，冷卻過濾，將濾液置于電爐上加熱至沸，加入10ml無水乙醇，再緩慢加入10ml氯化鋇溶液。繼續(xù)煮沸2分鐘。稍冷后，將試驗(yàn)溶液定容到250ml容量瓶中。靜置5、10、15、20、40分鐘，在460nm的波長處，選用3cm比色皿比色。試驗(yàn)結(jié)果如表2。

表2 靜置時(shí)間對(duì)比表

由表2得出，選擇靜置時(shí)間為15分鐘。

(5)乙醇加入量的選擇

乙醇的作用可使低含量的SO42-沉淀完全，使測(cè)定結(jié)果穩(wěn)定。經(jīng)過試驗(yàn)分析得出，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 乙醇加入量對(duì)比表

由表3得出，本方法采取使用5ml乙醇加入量。

(6)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線繪制

在一組200mL燒杯中，加入0．8ml鹽酸，分別加入0、1．00、2．00、4．00、6．00、8．00、10．00mL硫酸鹽標(biāo)準(zhǔn)比濁溶液加水至約40mL，置于電爐上低溫加熱至沸，冷卻過濾，將濾液置于電爐上加熱至沸，加入2ml無水乙醇，再緩慢加入2ml氯化鋇溶液。繼續(xù)煮沸2分鐘。稍冷后，將試驗(yàn)溶液冷卻后定容到一組100ml容量瓶中。放置15分鐘。以試劑空白為參比，選用3cm的比色皿，在460nm的波長下測(cè)定溶液的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，計(jì)算回歸方程和相關(guān)系數(shù)。

4.氯化鈣中硫酸根離子的分析方法

稱取10g（精確到0．001g）試樣于250ml燒杯中，加2ml鹽酸（1+1），置于電爐上低溫加熱至沸，冷卻過濾，將濾液置于電爐上加熱至沸，加入5ml無水乙醇，再緩慢加入5ml氯化鋇溶液。繼續(xù)煮沸2分鐘。稍冷后，將試驗(yàn)溶液定容到250ml容量瓶中。放置15分鐘。以試劑空白為參比，選用3cm的比色皿，在460nm的波長下測(cè)定溶液的吸光度在標(biāo)準(zhǔn)曲線上找出對(duì)應(yīng)的濃度，并計(jì)算出硫酸根的含量。

分析結(jié)果以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示硫酸根的含量。

式中：m1——由工作曲線上查得的試樣溶液中硫酸根的質(zhì)量。

m——試樣的質(zhì)量。

5.方法準(zhǔn)確度的測(cè)定

在上述定條件下，用快速法對(duì)4種氯化鈣樣品進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果與HG/T2327-92中標(biāo)準(zhǔn)法（重量法）測(cè)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)量結(jié)果相比較，結(jié)果見表4。

經(jīng)計(jì)算得出：

選擇95%置信度，查得F=9．28，因1．82＜9．28即F計(jì)算＜F，所以快速方法與標(biāo)準(zhǔn)方法的精密度S2與S1之間無明顯差別，可以繼續(xù)進(jìn)行t檢驗(yàn)：

選擇95%置信度，經(jīng)查理論統(tǒng)計(jì)t檢驗(yàn)表，當(dāng)自由度為6時(shí)，t=2．45，因0．12＜2．45，所以兩次測(cè)定結(jié)果與，無顯著性差別，所以可以用快速分析方法代替標(biāo)準(zhǔn)法。

6.結(jié)論

利用分光光度法對(duì)成品氯化鈣中的硫酸根離子進(jìn)行快速測(cè)定，過程中省略了沉淀、過濾、洗滌、灼燒、恒重等實(shí)驗(yàn)過程，本文證明該方法在實(shí)際生產(chǎn)中，能夠滿足生產(chǎn)的要求，能夠?yàn)榭蛻籼峁┘皶r(shí)有效的數(shù)據(jù)，是一種快速、準(zhǔn)確測(cè)定成品氯化鈣中硫酸根離子的方法。

[1]夏玉宇主編.化驗(yàn)員實(shí)用手冊(cè).—2版,—北京;化學(xué)工業(yè)出版社, 2004.11.

[2]胡偉光,張文英主編.定量化學(xué)分析實(shí)驗(yàn).—北京;化學(xué)工業(yè)出版社,2004.

[3]魏琴.工業(yè)分析[M].北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社,2002.

[4]張?jiān)坪橹骶?《生產(chǎn)質(zhì)量控制》武漢.武漢理工大學(xué)出版社2002.8.

[5]許龍福.硫酸鋇比濁法測(cè)定食鹽中的硫酸根.理化檢驗(yàn)—化學(xué)分冊(cè),1995.1.

Rapid Determination of Sulfate Radical Ion in Calcium Chloride

Yu Zengsheng

（Tangshan Sanyou group co., LTD, Hebei, 063000）

Through the experimental study to demonstrate that in acid medium,by using 721 type spectrophotometer, barium ion and sulfate r adical ions generate into undissolved barium sulfate to make the solution nepheloid, besides, using ethanol as a stabilizer and using spectrophotomet er to take color comparison, and also take rapid determination on the quality score of sulfate radical in a group of calcium chloride products. Make analysis and comparison of the determination results and gravimetric method determine results,so that to prove that the method can provide custome rs with accurate and reliable analysis results,and it is a kind of rapid analysis method for accurately measure the sulfate radical in calcium chloride.

calcium chloride；sulfate radical；barium chloride；rapid determination

表4 標(biāo)準(zhǔn)法與快速分析法對(duì)比表

X

A

于增盛（1984～），男，唐山三友集團(tuán)有限公司，研究方向：應(yīng)用化學(xué)方面的研究及質(zhì)量管理工作。