腐植酸鈉中鈉含量的電位法測定研究

田 芳 張彩鳳 ，2

1 太原師范學院化學系 晉中 030619

2 山西省腐植酸工程技術研究中心 晉中 030619

腐植酸鈉是腐植酸的鈉鹽，可廣泛應用于醫藥、獸藥、飼料添加劑、水處理劑等方面[1～5]。物質中鈉含量的測定方法有：Na+選擇性電極和復合電極測定法[6，7]、原子吸收光譜法[8，9]、離子色譜法[10]、高效液相色譜法[11]、HPCE高效毛細管電泳法[12]和酶法[13]。相對于其他分析方法[14，15]，選擇性電極電位法測量Na+含量更簡便、更具有實際應用價值。

1 實驗過程

1.1 試劑與儀器

二次去離子水、氯化鈉（優級純，天津光復），其他相關試劑都為分析純。樣品：山西省腐植酸工程技術研究中心腐植酸鈉1，腐植酸鈉2。儀器主要采用6801-1型Na+選擇電極，Ag/AgCl電極（內參比液為飽和氯化鉀），北京哈納pH 211c型高精度實驗室酸度計。

1.2 研究方法及原理

采用電位分析法測定腐植酸鈉中Na+含量。具體方法是：用Na+選擇電極為工作電極，Ag/AgCl電極為參比電極，待測液為電解液，構成原電池，通過電位計測得電池電動勢，測量腐植酸鈉中的鈉含量。電位響應與待測液濃度對數值關系接近理想的能斯特方程：E=a+klgc，其中E為電池電動勢，c為Na+的濃度，a為截距，k為響應斜率。

1.3 研究內容

探究Na+測量最佳pH值范圍、Na+測量線性范圍和標準線性方程、電位法測量的重現性，研究干擾元素、回收率等。

2 結果與討論

2.1 溶液最佳pH值范圍

溶液的pH對Na+測定有很大影響。分別用pH為6～10的0.06 mol/L鹽酸三乙醇胺緩沖溶液為底液配制0.06 mol/L的Na+標準溶液，分別測量其電動勢值。測量結果見圖1。由圖可知，緩沖底液pH＜8時，酸度大，對測定有較大影響。當緩沖底液pH≥8時，弱堿性緩沖底液條件下，Na+測量的電動勢穩定，靈敏度也高，選擇pH為8～10為最佳pH值范圍。下面的研究均采用pH為9的0.06 mol/L鹽酸三乙醇胺緩沖溶液為底液。

圖1 pH對電動勢的影響Fig.1 Influence of pH on electrode performance

2.2 Na+選擇電極的線性范圍

采用優級純NaCl為溶質，120 ℃下烘2 h至恒重。pH為9的0.06 mol/L鹽酸三乙醇胺為底液，采用逐級稀釋法配制濃度分別為60、50、40、34.5、23、6.9、4.485、3.795、3.45、1.725、1.38、0.69、0.621、0.552、0.483、0.414、0.345、0.276、0.138、0.069、0.0552、0.0483、0.0414、0.02208、0.01932、0.0138、0.0069、0.00276、0.001242、0.001104、0.000966、0.000828 mg/mL的Na+標準溶液，進行測量。其中，二次去離子水的空白電動勢值為-121.1 mV。用Na+選擇電極作工作電極，Ag/AgCl電極作參比電極測量各標準溶液對應電池電動勢，以lgc為橫坐標，以電動勢E為縱坐標，Origin軟件繪圖（圖2），研究得出Na+選擇電極測量Na+的線性范圍為1.0×10-3～23 mg/mL，線性回歸方程為E=53.1780lgc+83.8768，線性回歸相關系數R為0.9997。

圖2 Na+線性回歸圖Fig.2 Na+ linear regression graph

2.3 重現性

選取樣品腐植酸鈉1，將其配成10 mg/mL的溶液，平行測定10次，Na+含量為0.69 mg/mL 。所測定的數據見表1。結果顯示，樣品測量的相對標準偏差（RSD）為0.077%，表明電極測量的重現性好。

2.4 干擾測定

作者研究得出：H+對Na+選擇電極干擾是主要干擾。通過加入pH為9的0.06 mol/L鹽酸三乙醇胺緩沖溶液，控制溶液pH為8～10范圍內時，測量電動勢穩定，可排除H+的干擾。華秀等[16]研究得出：K+濃度超過Na+濃度的10倍，NH4+濃度超過Na+濃度的70倍時對測定有影響。Li等[17]研究得出：Ca2+、Al3+、Fe3+濃度超過Na+濃度的20倍時對測定有影響，Mg2+濃度超過Na+濃度的40倍時對測定有影響。

2.5 回收率的測定

采用標準加入法來測定回收率。配制10 mg/mL的腐植酸鈉樣品濃度（用pH為9的0.06 mol/L鹽酸三乙醇胺緩沖溶液定容），各取50 mL于4個100 mL的容量瓶中。稱取12.7106 g NaCl，用二次去離子水定容至100 mL，配成49.97 mg/mL的Na+標準溶液。向上面4個裝有等量腐植酸鈉樣品的容量瓶中分別加入4、6、10、25 mL的Na+標準溶液（Na+的總量要控制在線性范圍內），最后用pH為9的0.06 mol/L鹽酸三乙醇胺緩沖溶液定容，測量電池電動勢。再由線性回歸方程計算出Na+的總含量。另單獨取10 mg/mL的腐植酸鈉樣品50 mL，直接用pH為9的0.06 mol/L鹽酸三乙醇胺緩沖溶液定容至100 mL，測定其響應的電池電動勢，同理根據線性回歸方程得出樣品Na+濃度值。Na+的總濃度減去樣品Na+濃度所得值為加入標樣的濃度實測值，加入標樣的濃度實測值與已知加入標樣的濃度真實值相比為加標回收率，結果見表2。可以看出，加標回收率在99.99%～100.02%，回收率很好，說明該測定方法準確可靠。

2.6 樣品的測量

選取2個腐植酸鈉樣品各1份。各精確稱取1.0000 g，分別用pH為9的0.06 mol/L鹽酸三乙醇胺緩沖溶液定容到100 mL。平行3次測量電池電動勢，測量電動勢在線性范圍內，利用標準線性方程和樣品稱量質量，求得樣品的體積含量和質量含量（表3）。

表1 Na+電極響應電位的重現性Tab.1 The reproducibility of Na+ electrode response potential

表2 回收率的測定Tab.2 Determination of recovery rate

表3 樣品的測定Tab.3 Determination of samples

3 結論

研究結果表明：采用Na+選擇電極為工作電極，以pH為9的0.06 mol/L的鹽酸三乙醇胺緩沖溶液為底液測量腐植酸鈉中鈉含量，Na+濃度測量的線性范圍為1.0×10-3～23 mg/mL，線性回歸方程為E=53.1780lgc+83.8768，平均加標回收率為100.00%，相對標準偏差為0.077%。該測定方法線性范圍寬，重現性好，準確度高。因此，利用該方法測量腐植酸鈉原料及產品中Na+含量更簡便、更具有實際應用價值。