摘要:
用鉻酸鋇沉淀硫酸根置換出定量的鉻酸根，原子吸收光譜法測(cè)定鉻間接測(cè)定SO3。該方法的特征靈敏度為0.20 μg/ml/1%，線性范圍為0～30μg/ml,通過(guò)在標(biāo)準(zhǔn)曲線中加入基體，消除離子強(qiáng)度對(duì)沉淀轉(zhuǎn)化率的影響，用于水泥中SO３的測(cè)定，結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度令人滿意。
0 前言
水泥中SO３的測(cè)定通常采用硫酸鋇重量法和碘量法［１］，尤其重量法結(jié)果準(zhǔn)確可靠，但操作煩瑣，分析速度慢，原子吸收分光光度法以其測(cè)定靈敏度高、選擇性好、分析速度快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)在分析領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用［２］，但主要用于金屬元素的測(cè)定，對(duì)于非金屬元素，由于其共振吸收線位于遠(yuǎn)紫外區(qū)，無(wú)法直接測(cè)定。我們以BaSO４沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)，根據(jù)溶度積原理，用鉻酸鋇(BaCrO４)沉淀硫酸根(SO２４)置換出定量的鉻酸根(CrO2-4)，通過(guò)原子吸收分光光度法測(cè)定Cr6+7，間接測(cè)定試樣中的SO３。該方法同時(shí)具備重量法和原子吸收分光光度法的優(yōu)點(diǎn)，用于水泥中SO３的測(cè)定，操作簡(jiǎn)便，分析速度快，結(jié)果準(zhǔn)確。
1 主要儀器及試劑
主要儀器。GFU-202型原子吸收分光光度計(jì)。主要試劑。SO３標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱(chēng)取0.4435g無(wú)水Na２SO４(105℃烘干 2 h)，用二次去離子水溶解定容至500ml，此溶液含SO3 500μg/ml，用時(shí)稀釋成100μg/ml；1%鉻酸鋇溶液：稱(chēng)取5.0g BaCrO4于 500 ml燒杯中，加入300ml二次水，在攪拌下加入50ml (1+1)HCl，加熱溶解，冷卻定容至500ml；氨水：(1+2)NH?３·H２O，(1+1) NH２·H?２O;鹽酸：(1+2)HCl,(1+1)HCl；基體溶液：稱(chēng)取5.8g CaC３于500ml 燒杯中，加少量水潤(rùn)濕，緩慢滴加(1+1)HCl待CaCO３溶解完全后補(bǔ)加20ml(1+1)HCl,再稱(chēng)取0.125g Fe２O３加入上述燒杯中，蓋上表面皿，微沸至Fe２O３溶解完全，冷卻后定容至500ml。
2 實(shí)驗(yàn)方法
準(zhǔn)確移取一定量的SO３標(biāo)液于50ml 小燒杯中，加入5ml基體溶液，稀釋至約30ml,用(1+1)NH３·H２O和(1+1)HCl調(diào)pH=2(滴加(1+1)NH３·H２O至Fe(OH)３沉淀剛析出，再滴加(1+1)HCl至沉淀剛好溶解，此時(shí)pH約為2)，加1%鉻酸鋇溶液3ml，充分?jǐn)嚢韬蠓胖?0 min(中間攪拌2～３次)，加(1+1)NH３·H２O4 ml，轉(zhuǎn)移至50ml容量瓶中，定容搖勻，干過(guò)濾至小燒杯中，于原子吸收分光光度計(jì)在357.9nm測(cè)定吸光度
3 結(jié)果與討論
(1) 酸度對(duì)BaCrO４沉淀SO２-４的影響。不同酸度下BaCrO４沉淀SO２４的結(jié)果見(jiàn)表1，由表1可知，在pH=1.0～3.0范圍內(nèi)吸光度較大，說(shuō)明此范圍內(nèi)BaSO４沉淀較完全，實(shí)驗(yàn)選用在pH=2 沉淀BaSO4。
表1酸度對(duì)BaCrO４沉淀SO２４的影響
| pH | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 |
| 吸光度A | 0.194 | 0.206 | 0.210 | 0.206 | 0.206 | 0.205 | 0.189 | 0.179 |
(2) BaSO４沉淀放置時(shí)間的影響。在沉淀BaSO４的最佳酸度下(pH=2),改變放置時(shí)間分別為0～60 min,結(jié)果表明放置5 min，BaSO４即沉淀完全，實(shí)驗(yàn)選擇放置10min。
(3) 沉淀劑BaCrO４用量的選擇。沉淀劑BaCrO４加入量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響見(jiàn)表2。表2表明BaCrO４用量在2 ml以上吸光度達(dá)最大且基本恒定，實(shí)驗(yàn)選用加入BaCrO4溶液3ml。
表2 沉淀劑BaCrO４用量的影響
| BaCrO４用量/ml | 0.5 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 |
| 吸光度A | 0.172 | 0.201 | 0.210 | 0.209 | 0.208 | 0.209 | 0.213 |
(4) (1+2)NH３·H２O的用量及放置時(shí)間的選擇。在pH=2的酸性條件下，BaCrO４以離子狀態(tài)存在于溶液中，BaSO４沉淀完全后，加入(1+2)NH３·H２O，使溶液由酸性變?yōu)槿鯄A性，過(guò)量的Ba2+和CrO2-4則生成BaCrO4沉淀。實(shí)驗(yàn)表明：(1+2)NH3·H2O的用量在3ml～5ml吸光度最大且恒定，實(shí)驗(yàn)選用4ml。(1+2)NH３·H２O加入后定容搖勻立即過(guò)濾測(cè)定，與放置5min～6min 后過(guò)濾測(cè)定吸光度無(wú)變化，所以定容后可立即過(guò)濾測(cè)定。
(5) 離子強(qiáng)度對(duì)測(cè)定的影響及消除。在本體系中，離子強(qiáng)度增大，由于鹽效應(yīng)使BaSO４溶解度增大，轉(zhuǎn)化率降低，測(cè)定結(jié)果相應(yīng)偏低，為消除離子強(qiáng)度的影響，在標(biāo)準(zhǔn)系列中加入一定量的基體溶液，根據(jù)水泥中SO３含量范圍，經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)確定加入5ml基體溶液，標(biāo)準(zhǔn)系列離子強(qiáng)度即與試樣接近，沉淀轉(zhuǎn)化率滿足要求。
(6) 工作曲線。移取100μg/mlSO3標(biāo)準(zhǔn)溶液0，2.0，4.0，6.0，8.0，10.0，12.0，15.0ml 于100ml燒杯中，加5ml離子強(qiáng)度溶液，加水至約30ml。按實(shí)驗(yàn)方法操作，于原子吸收分光光度計(jì)上測(cè)定吸光度值，得SO３含量在0～30μg/ml 呈線性關(guān)系，工作曲線的回歸方程為：Y=0.026C+0.0031,(C-μg/ml),相關(guān)系數(shù)r=0.9998。（作者：劉玉亭 王興恩 寧桂蘭1 閆良國(guó)2）
