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[摘 要]铬酸钡分光光度法是测定地表水中硫酸盐含量的一种常用方法,该方法虽然应用已经有一段时间,但是其还存一定问题有待改进。为了使测定的准确率和合理性能够得到进一步提高,应当做好铬酸钡分光光度法测定地表水中的硫酸盐含量的方法改进,下面针对该项内容进行分析,希望文中内容对相关工作人员能够有所帮助。
[关键词]硫酸盐;铬酸钡;沉淀反应
中图分类号:R123.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)13-0366-01
硫酸盐在自然界分布广泛,地表水中硫酸盐主要来源于岩石土壤中矿物组分的风化和溶淋,金属硫化物氧化也会使硫酸盐含量增大。为了实现对地表水成分的分析,应当合理利用铬酸钡分光光度法,完成对地表水中硫酸盐的检测。
1 实验原理
在酸性溶液中,硫酸盐与铬酸钡发生化学反应,产生铬酸根离子和硫酸钡沉淀,对溶液进行中和处理,然后通过过滤的方式,将溶液中多余的铬酸钡和硫酸钡沉淀去除,溶液最后呈黄色,此时可以通过分光光度法比色完成相应的测定工作[1]。该化学反应过程中的具体特点如下:化学反应过程中,会有沉淀生成,并且该化学反应在酸性环境下进行,过滤则应当在碱性环境下进行,过滤要缓慢进行,完成过滤后,再进行定容处理。
2 影响实验结果准确性的主要因素及改进措施
在具体实验过程中,沉淀反应是否完全,过滤期间是否发生损失,以及是否存在穿漏,都会对实验本身造成影响,从而影响检测结果。
通过大量的实验操作可以发现,该方法在具体实际应用过程中存在穿漏现象。在实际过滤时,若采用单层慢速定量滤纸完成相应的过滤操作,将会出现较为严重的漏滤情况,从而将会导致相关标准曲线的相关系数无法达到0.990,并且测点离散大,无法实现相应的回归[2]。若过滤时采用双层慢速滤纸完成相应的过滤工作,改善了穿漏现象,但是通过多年的实验操作经验来看,该方法在具体应用中,相關标准曲线的相关系数主要集中在0.997-0.999之间,很少有超过0.999的时候,并且通过对测点进行观察还会发现,测点存在一定的离散性,因此仍然可能会出现滤漏,此外,通过该方法进行过滤后的定容,在具体过滤过程中可能会出现较为严重的损失,这将会对最终的检测结果造成不利影响。
在具体实验操作过程中,为了提高实验结果的准确性,需要做出相应的改进,避免实验过程出现问题,影响分析结果[2]。具体改进方式如下为,采用0.45μm滤膜抽滤,滤后定容改为滤前定容,通过大量的实验,可以发现该过滤方式取得了不错的效果,通过该方式能够使测定硫酸盐的精密度和准确度都得到进一步提高。
3 具体实验分析
3.1 仪器及试剂
(1)仪器
具塞比色管:50mL;锥形瓶:150ml;加热及过滤装置;可见分光光度计。
(2)试剂
硫酸盐标准溶液,硫酸根离子的浓度为1mg/mL,为了确保标准溶液质量,该溶液应当从环境保护部门标准样品研究所采购;铬酸钡悬浊液;(1+1)氨水;盐酸溶液(浓度为2.5mol/L)。
3.2 步骤
(1)分取50.0mL水样,置于150mL的锥形瓶中。
(2)另取150mL锥形瓶,分别加入0、0.25、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00及10.00mL硫酸根标准溶液,加蒸馏水至50mL。
(3)向水样及标准溶液中分别加入2.5mol/L的盐酸溶液1mL,然后对溶液进行加热,在溶液沸腾后,持续加热5分钟,这样可以消除溶液中碳酸盐造成的干扰。完成上述操作后,向溶液中加入2.5mL铬酸钡悬浮液,再对溶液进行加热,当溶液沸腾后,持续加热5分钟左右。取下锥型瓶,稍冷后,向每个瓶子内缓慢滴入(1+1)氨水,直到液体呈柠檬黄色后,再多滴入2滴。
(4)溶液冷却后,将溶液移至到50mL的具塞比色管中,向具塞比色管中加入蒸馏水,直到达到指定刻度后,摇匀。
(5)采用0.45μm滤膜对上述溶液进行过滤,采用抽滤方式进行过滤,利用干燥的50mL比色管进行滤液收集。于420nm波长,用l0mm比色皿,将蒸馏水作为参考,进行比色,绘制校准曲线。
3.3 结果讨论
(1)精密度
采用该方法对同一份样品在各项条件的相同的情况下,利用标准物质配制标准溶液进行6次重复测定计算,6次结果的相对标准差RSD为0.26%。精密度达到了分析标准的通用要求,这表明该方法在分析地表水中的硫酸盐含量具有不错的效果,精密度实验数据如表1所示。
(2)准确度
①标准样品的测定
在具体测定过程中,采用硫酸盐标样201931为考核样,按照操作步骤从20ml安瓿瓶中移取10ml考核样至250ml容量瓶中,用蒸馏水定容,之后从容量瓶中移取适量体积样品按照标准步骤完成测定工作,最终的测定结果为120mg/L,测得值在误差允许范围之内,符合测定结果,考核通过。
②回收率的测定
取三份水样,在具体实验过程中,每份样品都进行留样保存,然后向溶液中加入硫酸盐标准溶液,进行分别测定,最终的测定结果如表2所示。
通过表2中数据可以发现,回收率为96.0-103%之间,符合90%-110%标准要求。由此可见,该方法在检测地表水中硫酸盐的含量的准确度效果较好。
4 结束语
综上所述,在采用铬酸钡分光光度法进行硫酸盐测定的过程中,要针对实验过程中存在的问题进行相应的改进:一是改进过滤方式,采用0.45μm滤膜抽滤;二是改进定容时机,滤后定容改为滤前定容,改进后方法的精密度和准确度都大大提高了,可见对该方法进行实际操作应用是可行的。
参考文献
[1] 贾佳,薛婷,王婷,等.分光光度法测定水中硫酸盐的前处理方法研究[J].安徽农学通报,2015,21(23):22+25.
[2] 甄齐想.分光光度法与离子色谱法测定水质中硫酸盐的对比研究[J].北方环境,2012,24(03):68-69.
[关键词]硫酸盐;铬酸钡;沉淀反应
中图分类号:R123.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)13-0366-01
硫酸盐在自然界分布广泛,地表水中硫酸盐主要来源于岩石土壤中矿物组分的风化和溶淋,金属硫化物氧化也会使硫酸盐含量增大。为了实现对地表水成分的分析,应当合理利用铬酸钡分光光度法,完成对地表水中硫酸盐的检测。
1 实验原理
在酸性溶液中,硫酸盐与铬酸钡发生化学反应,产生铬酸根离子和硫酸钡沉淀,对溶液进行中和处理,然后通过过滤的方式,将溶液中多余的铬酸钡和硫酸钡沉淀去除,溶液最后呈黄色,此时可以通过分光光度法比色完成相应的测定工作[1]。该化学反应过程中的具体特点如下:化学反应过程中,会有沉淀生成,并且该化学反应在酸性环境下进行,过滤则应当在碱性环境下进行,过滤要缓慢进行,完成过滤后,再进行定容处理。
2 影响实验结果准确性的主要因素及改进措施
在具体实验过程中,沉淀反应是否完全,过滤期间是否发生损失,以及是否存在穿漏,都会对实验本身造成影响,从而影响检测结果。
通过大量的实验操作可以发现,该方法在具体实际应用过程中存在穿漏现象。在实际过滤时,若采用单层慢速定量滤纸完成相应的过滤操作,将会出现较为严重的漏滤情况,从而将会导致相关标准曲线的相关系数无法达到0.990,并且测点离散大,无法实现相应的回归[2]。若过滤时采用双层慢速滤纸完成相应的过滤工作,改善了穿漏现象,但是通过多年的实验操作经验来看,该方法在具体应用中,相關标准曲线的相关系数主要集中在0.997-0.999之间,很少有超过0.999的时候,并且通过对测点进行观察还会发现,测点存在一定的离散性,因此仍然可能会出现滤漏,此外,通过该方法进行过滤后的定容,在具体过滤过程中可能会出现较为严重的损失,这将会对最终的检测结果造成不利影响。
在具体实验操作过程中,为了提高实验结果的准确性,需要做出相应的改进,避免实验过程出现问题,影响分析结果[2]。具体改进方式如下为,采用0.45μm滤膜抽滤,滤后定容改为滤前定容,通过大量的实验,可以发现该过滤方式取得了不错的效果,通过该方式能够使测定硫酸盐的精密度和准确度都得到进一步提高。
3 具体实验分析
3.1 仪器及试剂
(1)仪器
具塞比色管:50mL;锥形瓶:150ml;加热及过滤装置;可见分光光度计。
(2)试剂
硫酸盐标准溶液,硫酸根离子的浓度为1mg/mL,为了确保标准溶液质量,该溶液应当从环境保护部门标准样品研究所采购;铬酸钡悬浊液;(1+1)氨水;盐酸溶液(浓度为2.5mol/L)。
3.2 步骤
(1)分取50.0mL水样,置于150mL的锥形瓶中。
(2)另取150mL锥形瓶,分别加入0、0.25、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00及10.00mL硫酸根标准溶液,加蒸馏水至50mL。
(3)向水样及标准溶液中分别加入2.5mol/L的盐酸溶液1mL,然后对溶液进行加热,在溶液沸腾后,持续加热5分钟,这样可以消除溶液中碳酸盐造成的干扰。完成上述操作后,向溶液中加入2.5mL铬酸钡悬浮液,再对溶液进行加热,当溶液沸腾后,持续加热5分钟左右。取下锥型瓶,稍冷后,向每个瓶子内缓慢滴入(1+1)氨水,直到液体呈柠檬黄色后,再多滴入2滴。
(4)溶液冷却后,将溶液移至到50mL的具塞比色管中,向具塞比色管中加入蒸馏水,直到达到指定刻度后,摇匀。
(5)采用0.45μm滤膜对上述溶液进行过滤,采用抽滤方式进行过滤,利用干燥的50mL比色管进行滤液收集。于420nm波长,用l0mm比色皿,将蒸馏水作为参考,进行比色,绘制校准曲线。
3.3 结果讨论
(1)精密度
采用该方法对同一份样品在各项条件的相同的情况下,利用标准物质配制标准溶液进行6次重复测定计算,6次结果的相对标准差RSD为0.26%。精密度达到了分析标准的通用要求,这表明该方法在分析地表水中的硫酸盐含量具有不错的效果,精密度实验数据如表1所示。
(2)准确度
①标准样品的测定
在具体测定过程中,采用硫酸盐标样201931为考核样,按照操作步骤从20ml安瓿瓶中移取10ml考核样至250ml容量瓶中,用蒸馏水定容,之后从容量瓶中移取适量体积样品按照标准步骤完成测定工作,最终的测定结果为120mg/L,测得值在误差允许范围之内,符合测定结果,考核通过。
②回收率的测定
取三份水样,在具体实验过程中,每份样品都进行留样保存,然后向溶液中加入硫酸盐标准溶液,进行分别测定,最终的测定结果如表2所示。
通过表2中数据可以发现,回收率为96.0-103%之间,符合90%-110%标准要求。由此可见,该方法在检测地表水中硫酸盐的含量的准确度效果较好。
4 结束语
综上所述,在采用铬酸钡分光光度法进行硫酸盐测定的过程中,要针对实验过程中存在的问题进行相应的改进:一是改进过滤方式,采用0.45μm滤膜抽滤;二是改进定容时机,滤后定容改为滤前定容,改进后方法的精密度和准确度都大大提高了,可见对该方法进行实际操作应用是可行的。
参考文献
[1] 贾佳,薛婷,王婷,等.分光光度法测定水中硫酸盐的前处理方法研究[J].安徽农学通报,2015,21(23):22+25.
[2] 甄齐想.分光光度法与离子色谱法测定水质中硫酸盐的对比研究[J].北方环境,2012,24(03):68-69.