GB3914-83化學試劑陽極溶出伏安法通則.pdf

中華人 民共和國國家標準 ?UDGB 化 學 試 劑陽極溶 出伏安法通則3 9 1 4 - 8 3Ch e mi c a l r e a g e n t sT h e g e n e r a l r u l e s o f a n o d i c s t r i p p i n g v o l t a mm e t r y1 范圍 本方法適用于普通化學試劑和高 純化學試劑中金屬離子雜質，特別是鋅、銅.鉛、銅的測定。靈敏度可達p p b 級。 本方法可以在一個測定過程中連續(xù)測定幾個雜質。 本通則僅規(guī)定了用銀基汞膜電極作工作電極，銀一 氯化銀電極作參比電極的兩電極體系和增加對電 極的三電極體系。 本通則采用線性變位溶出法。2 名詞、術語 本標準采用的名詞、術語定義如下: 2 . 1 對電極 在用三電極體系時，溶出過程中承擔較大電流的陰極。 2 . 2 支持電解質溶液 溶解樣品以進行陽極溶出伏安法測定的溶劑。 2 . 3 預電解電位和預電解時間 把欲測的金屬離子電解富集到工作電極上 所加的電壓和所用的時間。 2 . 4 掃描電位范圍 在作溶出測定時，所選用的由負向正變化的電位范圍。 2 . 5 掃描速率 在作溶出 測定時，單位時間電位改變的數值。 2 . 6 線性變位溶出法 在 作 溶 出 測 定 時 ， 采 用 電 位 由 負 向 正 按 一 定 的 掃 描 速 率 作 線 性 變 位 的 方 法 。 2 . 7 解脫電位和解脫時間 溶出測定后，為 除去 C 作電極七 殘存的金屬雜質所加的溶出電壓和溶出的時間。 2 . 8 金屬互化物 電解還原到汞電極上 的兩種金屬，當其量超過它們在汞中的溶度積時，其超出部分將以金屬化合物的形式析出。此種金屬化合物稱為金屬互化物。3 方法原理 化學 試劑 產 品中 所 含雜 質 鋅、 錦、 鉛 、 銅 等可 以 在適當 的支 持電 解質 溶液中 ， 以 汞膜電 極 作工 作電 極 ，以 銀一 氯化 銀 電 極作 參比 電 極， 加以 適當 的 預 電 解電 位， 經 過 一 定時 間的 預電 解 富集 ， 還原 到汞 膜 申 極卜 ， 與 汞 十 6 轟 棄 歡 F+ G a G :i B ,t ie r* V E 涪 ro l 瓜 不 3 cI 磊 . ; a 享 奮 石 ru .r- 主 茲 二 m ; 日 荔 蒸 龍國家標準局1 9 8 3 一 1 1 一 0 7 發(fā)布1 9 8 4一0 7一0 1 實施免費標準下載網( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準下載網( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載GB 3 9 1 4 - 8 3峰電位和峰高，用標準加人法定量地測定每個雜質的含量。反應式為:M+n e+Hg預電 解富果 溶出M ( Hg )式中:M金屬; n 金屬離f - 的價數; e 電 子; H g -汞膜電極上 的汞。4 儀器4 . 1 伏安儀伏安儀應滿足以下要求:4 . 1 . 1 使用條件環(huán)境溫度:相對濕度:5 -4 0 C;8 0 %;電源:4 . 1 . 22 2 0 V士1 0 %0儀器性能起始電壓:掃描幅度:+ 2 一 2 V;+2 一2 V; 掃描速率:在1 0 一 l 0 0 m v / s 范圍有四檔以上; 靈敏度:在1 0 一。 . 2 5 R A/ m V 范圍有五檔以上， 斜度補償:1 0 m v ( 在1 V 測定) ; 電壓表刻度:9 9 . 9 9 %的氮氣。 5 . 3 水:用重蒸餾水或先通過離子交換再蒸餾的水。 5 . 4 其它:用于萃取、 分離、 中和等處理樣品的試劑和配制支持電解質溶液的試劑屬于用量較大的試劑，應使用高純試劑;指示劑、 掩蔽劑等用量較小的試劑應使用分析純以上 的試劑。 5 . 5 雜 質標準:按G B 6 0 2 -7 7 化學試劑 雜質標準溶液制備方法 配制， 使用前根據實驗要求稀釋。免費標準下載網( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準下載網( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載GB $ 9 1 4 -6 36 測定 6 . 1 測定程序 按照產品技術標準的規(guī)定， 稱取一定量的樣品( 或經按產品技術標準規(guī)定的處理) ， 溶于一定體積的支持電解質溶液中。將此溶液轉移至潔凈的電解池，插人電極，通人適當 時間的氮 氣后接通電源，在規(guī)定的預電解電位和恒速攪拌的條件下預電 解富集適當時間。在停止攪拌一定時間后，以適當 的掃描速率，于規(guī)定的掃描電位范圍內進行溶出 掃描，記錄其溶出伏安曲 線。溶出 掃描后在恒速攪拌和適當 的電 位條 件下進行適當時間的解脫。再成比例地加入一定量的雜質標準，重復上述程序 ( 從預電解開始) 。加人雜質標準不能少于三次。 同時進行空白測定。 6 . 2 計算 采用標準加人法。即以 加人雜質之量。 ， 、。 2 、m 3印9 )為橫坐標，以其相應之峰高 ( m m )為縱坐標繪圖，外推與橫 坐標之相交點。 二 即為樣mIl l 中雜質含量，見圖。崢高( mm)加雜質t 陰.樣m 中被測雜質百分含量 ( X)爪1用，用，( 協(xié) 宜)按式 ( 1 )計算X = 一 二 二- 、G x1 0 61 0 0 . 、 ， (1 )式中:m 從圖中外推得被側雜質量， G -樣0 n 重量，9 。 因加入雜質標準液使電解液體積增加，以毫米計，按式 ( 2 )計算:卜 9;故 應 對 溶 出 峰高 進 行 校 正 。 校 正 后 溶出 峰 的 峰 高( H K ) _ _玖 +凡打 ， =H - -一 一 二。 。 .。 ， . 。， .甲 . ， 。 _ 二_ _ _/。、 V。一” ” 、，式中:月 一 實測溶出 峰高，M M ; 氣電解液原 體積，m l ; 匕加人雜 質標準溶液的 體積，m l ,6 . 3 f g 定條件的選擇6 . 3 . 1 樣品處理當 樣品是堿金屬、堿土金屬、鉆 ( II ) , 鎳、 鋅等的可溶性鹽，欲測其所含雜質鎬、鉛、銅時，可免費標準下載網( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準下載網( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載GB 3 9 1 4 -8 3以把樣品直接溶于選定的支持電解質溶液中，進行測定。 當樣品是可揮發(fā)性產品，如乙酸醉、三氯甲烷、苯、鹽酸、硝酸、氨水等，可以在水浴上 加熱把樣品主體揮發(fā)除去，測定其殘渣中的雜質。 改變主 體的價數也可以為測定創(chuàng)造條件。例如欲測亞砷鹽中雜質，可以先把亞砷氧化成高砷，利用高砷很少進行電化學反應的特點，測定其所含雜質。 沉淀、萃取、加入 掩蔽劑等也是分 離除去干 擾物常采用的方法。 用酸或堿中和樣品至測定所需的p H 值，是大部分樣品處理所必需的。 6 . 3 . 2 支持電解質溶液的配制 配制支持電解質溶液時要考慮以下因素: 6 . 3 . 2 . 1 加人強電解質 加人不一 卜 擾測定的強電解質，使所配制的溶液中強電解質濃度在O . I m 以 匕這有利于導電。但也不要過濃。這 會影響金屬離子之擴散速度。 6 . 3 . 2 . 2 保持一定的p H 值 支持電解質溶液應按方法要求， 有 一 定的p H 值， 并具有一定的緩沖能力， 以 保證測定在一定的p H值下 進行。例如在p H為8 . 5 的條件下測定鋅、鎬、鉛、銅時用乙酸錢和氨水配成的緩沖液作支持電解質;在強酸性條件下 測鎬、鉛、銅時，因強酸本身就是緩沖劑。 6 . 3 . 2 . 3 加人絡合劑 適當 地加人絡合劑可以 消除干 擾或增加方法的選擇性。 6 . 3 . 2 . 4 加入能消除金屬互化物千 擾的試劑 加人某些金屬離子 ，可以 消除因為欲測物生成金屬互化物而影響測定的準確度。例如加人三 價稼可以 消除欲測物鋅與銅生成金屬互化物的千擾，以 保證鋅測定的準確度。 6 . 3 . 3 樣品濃度 在直接測定樣 n中雜 質時，樣品濃度應低于支持電解質溶液中強電解質濃度，對需要 預先處理的樣品，弓 人支持電解質溶液中處理樣品所用試劑的濃度應低于支 持電解質溶液中強電解質的濃度。 6 . 3 . 4 通氮氣時間 開始應通人氮氣1 0 m i n 以上。在測定過程中在電解液上應保持氮氣氣氛。 6 . 3 . 5 攪拌 當 選用電磁攪拌時，轉速應不少于6 0 0 r p m C I r p m二( 1 / 6 0 ) s 一 。 在測定過程中轉 速應保持恒定。 當 選用氣體攪拌時，應有準確恒定的流速控制。 6 . 3 . 6 預電解電位的選擇 選擇預電解電 位主要考慮下述三個因素: 6 . 3 . 6 . 1 在所選定的預電解電 位、支持電解質溶液中的氫離子 不能發(fā)生電解。例如:在。 . 1 N 鹽酸作支持電解質溶液時， 預電解電位應正于一 1 . 3 V ; 在用氨一 乙酸鐵的弱堿性溶液作支持電解質溶液時，預電解電位應正于一 1 . 7 V . 6 . 3 . 6 . 2 在所選定預電解電位，樣品本身不能發(fā)生電化學反應。 6 . 3 . 6 . 3 所選定的 預電解電 位應比欲 測金屬雜 質在該測 定條 件下的溶出 峰電 位負0 . 2 V 以上 。 6 . 3 . 7 預電解時間 預電解時間不能少于1 m i n ，不能多于I O m i n o 測定過程中 預電解時間應恒定。其具體時間取決于欲測雜質之濃度、儀器靈敏度、電極體積。 6 . 3 . 8 停攪拌時間 一 般為3 0 s 或6 0 s ，不能再延長。每個測定過程中所 選停攪拌時間要一致。 8 . 3 . 9 掃描速率 在木通則所規(guī)定的條件下， 掃描速率以2 0 .6 0 m V / s 較好。免費標準下載網( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準下載網( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載GB 3 9 1 4 -8 3 在 某些 情況下可以 選1 0 一 l 0 0 m v / s 。例如欲提高欲測雜質的靈敏 度， 而分 離和電容電 流的改變不影響測定時，可以用比6 0 M V/ s 更大的掃描速率，但不能大于1 0 0 mv/ s ,9 . 3 . 1 0 掃描電位范圍 掃描電位范圍應包括所有欲測雜質全部溶出峰。 6 . 3 . 1 1 解脫電位和解脫時間 解脫電位選用一 0 . 0 5 V 或一 0 . 1 V ;解脫時間為1 m i n 或2 m i n , 測定過程中解脫電位和解脫時間應恒定。 9 . 3 . 1 2 每次加入雜質的量 第一次加人雜質標準的量不能大于規(guī)格量; 每次加人雜質量因電化學反應所引起相應溶出 峰高的增長不能少于8 m m ; 三次加人雜質之總量必須大于規(guī)格量。7 方法誤差7 . 1 精密度 在制定方法時，在測定次數不少于十一次的情況下計算相對標準偏差 ( S o. 要求S , 2 0 0/ a ,7 . 2 回收率 要求方法回收率在8 0 -1 2 0 范圍內。8 安全注意事項 8 . 1 汞膜電極在涂汞、 使用和溶解汞的 操作中， 注意不要把汞遺漏到實驗室。不連續(xù)使用汞膜電極時，應把電極上的汞溶解除凈后保存。 實驗室要有排風設備。 實I t 室應定期檢測汞在 空氣中的含量，要求低于國 家規(guī)定的標準，即小于。 . 0 1 m g / m 3 o 對長期從事此項工作的人員要定期進行體格檢查。 8 . 2 使用高壓氮氣鋼瓶應按高壓鋼瓶安全操作規(guī)定操作。免費標準下載網( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準下載網( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載GB 8 9 1 4 -8 8 附名詞、術語 A符號規(guī)定表錄( 補充件)序號名詞、術語英文名符號單位單位符號同義詞 123456 7891 01 11 21 31 41 51 61 71 81 92 02 12 22 32 42 52 62 7陽極溶出伏安法求膜電極銀基求膜電極上 作電極參比電極對電極除氧攪拌支持電解質溶液電解池預電解電位預電解時間停攪拌時間掃描電位范圍掃描速率溶出峰電位溶出 峰電流標準加人法加人雜質解脫電位解脫時間金屬互化物1 : 擾物檢出限墾相對標準偏差回收率線性范圍a n o d i c s t r i p p i n g v o l t a m m e t r yme r c u r y f i l m e l e c t r o d em e r c u r y f i l m e l e c t r o d e o n s i l v e r s u p p o r two r k i n g e l e c t r o d er e f e r e n c e e l e c t r o d ec o u n t e r e l e c t r o d ed e a e r a t es t i rs u p p o r t i n g e l e c t r o l y t e s o lu t i o ne l e c t r o l y t i c c e l lp r e 一 e l e c t r o l y s i s p o t e n t i a lp r e 一e l e c t r o l y s i s t i mes t o p s t i r r i n g t i mep o t e n t i a l s c a n r a n g es c an r a t es t r i p p i n g p e a k p o t e n t i a ls t r i p p i n g p e a k c u r r e n ts t a n d a r d a d d i t i o ni m p u r i t y a d d e dr e s t p o t e n t i a lr e s t p e r i o di n t e r m e t a l l i c c o m p o u n di n t e r f e r e n td e t e c t i o n l i mi tr e l a t i v e s t a n d a r d d e v i a t i o nr e c o v e r y p e r c e n tr a n g e o f l i n e a r r e s p o n s eASVM FEWERECEEpI