硅鉬藍(lán)光度法測(cè)精制鹽水中的二氧化硅

1、類(lèi)別：分析化學(xué)作者：胡娟唐江宏馬軍營(yíng)趙干卿關(guān)鍵詞：1-氨基-2-蔡酚-4-磺酸,SiO2測(cè)定,精鹽水，糊精增敏，分光光度法【內(nèi)容】離子膜法制堿工藝中，進(jìn)入電解槽的鹽水質(zhì)量是這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵，其對(duì)離子膜的壽命?槽電壓和電流效率及產(chǎn)品質(zhì)量有著重要的影響？鹽水中含有鈣？鎂?鍬?鋁？鐵？亞硫酸根等雜質(zhì)，當(dāng)它們以離子形態(tài)進(jìn)入膜中時(shí)，就會(huì)以金屬氧化物？硫酸鹽或硅酸鹽的形式沉積在膜上，加速膜的老化，嚴(yán)重地影響產(chǎn)品質(zhì)量，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失？例如硅本身是無(wú)害的，但當(dāng)硅與鈣？鍬?鋁等離子共存時(shí)，就會(huì)引起電流效率的下降1？按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB-9742-88,樣品中可溶性硅酸鹽測(cè)定的通用方法是以氯化亞錫為還原劑的硅鋁藍(lán)

2、比色法2?由于以氯化亞錫為還原劑所產(chǎn)生的硅鋁藍(lán)，穩(wěn)定時(shí)間短,并且反應(yīng)的酸度及環(huán)境的溫度對(duì)此影響很大，反應(yīng)條件不易控制，測(cè)定結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度都難以保證，本文采用氨基蔡酚磺酸與亞硫酸鈉的混合物作為還原劑的硅鋁藍(lán)光度法進(jìn)行離子膜法制堿過(guò)程中精制鹽水雜質(zhì)SiO2的中控分析,SiO2含量在01.0mg/L范圍內(nèi)遵守比爾定律，測(cè)定的RSD和樣品的平均回收率分別為0.11%和99.93%,結(jié)果令人滿意？1實(shí)驗(yàn)方法1.1方法原理在pH伯1.3時(shí)33目酸錢(qián)與硅酸反應(yīng)，生成黃色可溶性硅鋁雜多酸配合物，硅鋁酸根具有很高的氧化活性，能將1-氨基-2-蔡酚-4-磺酸等還原劑氧化，本身還原為鋁藍(lán)?在一定范圍內(nèi)，溶液的

3、藍(lán)色深度與二氧化硅的濃度成正比，配合物的最大吸收波長(zhǎng)為824.22nm其吸收光譜見(jiàn)圖1?反應(yīng)如下：Sior4-2Moor4-4NH/+22H(NH力"SKMq3Oi0)LRed(NH.)45(Ms/)->3MQiO'2MoO+(NHdKS¥Q+2NH；+HH20.1試劑水捧比；N錮一試劑摻比圖寧吸收光譜曲殘1.2儀器與試劑儀器GBC916型紫外一可見(jiàn)分光光度計(jì)（澳大利亞GBC公司，波長(zhǎng)掃描范圍為1901000nm）;pHS-3B型精密酸度計(jì)（上海雷磁儀器廠）;所用燒杯？移液管？容量瓶等均為聚乙烯制品（日本NIKCO-CO.TCD）,由日本旭硝子株式會(huì)社提供？試

4、劑SiO2標(biāo)準(zhǔn)溶液國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心HBW（E）080272100mg/mL（以SiO2計(jì)）;50g/L鑰酸錢(qián)溶液;混合還原劑:50g/L亞硫酸氫鈉溶液,7g/L無(wú)水亞硫酸鈉溶液,1.5g/L1-氨基-2-蔡酚-4-液酸溶液，按2：1：1混合而成;其它試劑:3g/L草酸鈉-鹽酸（GR,5+1）溶液，氯化鈉（基準(zhǔn)試劑）;實(shí)驗(yàn)用水為石英亞沸二次水？2結(jié)果討論標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制用6個(gè)150mL聚乙烯燒杯，每個(gè)加入3.3g氯化鈉，加30mL水溶液，分別加入質(zhì)量濃度為100mg/L的二氧化硅標(biāo)準(zhǔn)溶液0?0.2?0.4?0.6?0.8?1.0mL,用pH值計(jì)指示溶液的pH值,在不斷攪拌下滴加鹽酸-草酸溶液，酸化

5、至pH值為1.3(嚴(yán)格控制)，加入2mL鋁酸錢(qián)溶液，放置5min,加入5mL還原劑，再放置5min,然后將溶液移入100mL容量瓶，加水至刻度，搖勻？放置10min后,以試劑為空白，用2cm比色皿，在分光光度計(jì)上測(cè)量其824.4nm處的吸光度?根據(jù)SiO2含量與吸光度的關(guān)系繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，見(jiàn)圖2?試驗(yàn)條件下,SiO2含量在0.021.0mg/L范圍內(nèi)符合比爾定律，所得回歸方程C=-0.034+1.94A(C:mg/L),相關(guān)系數(shù)r=0.9996?o.looaMa6C0fi.soni.ono貝兜2-S)圖2條6標(biāo)準(zhǔn)曲線共存離子的影響取0.40mg/LSiO2標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，考察了共存離子的影響情

6、況，當(dāng)測(cè)定相對(duì)誤差小于10%時(shí),二次精制鹽水指標(biāo)中，共存離子在其最高允許含量(mg/L)p(Fe3+)=44,p(Ni2+)=22,p(Ca2+Mg2+)=22,p(Sr+)=55,p(Al3+)=550,p(SO24)=3300時(shí)均不干擾測(cè)定？加入草酸能破壞磷鋁酸，在測(cè)定條件下，0.8mg/L磷酸鹽不干擾測(cè)定？?jī)x器測(cè)量參數(shù)通過(guò)試驗(yàn)，確定測(cè)量?jī)x器的最佳參數(shù)如下所示：測(cè)量方式Abs掃描波長(zhǎng)930.0-700.0nm掃描速度3000.0nm/min樣品測(cè)定準(zhǔn)確量取10.00mL鹽水試樣于150mL聚乙烯燒杯中，加入20mL水,以酸度計(jì)指示pH值，用H2c2O2-HC1混酸溶液調(diào)節(jié)pH值到1.3,以

7、后操作步驟同標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制，根據(jù)回歸方程計(jì)算數(shù)值乘以10即為試樣中SiO2的含量；同時(shí)在此含量的樣品中加入0.20mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)得其平均回收率為99.93%,測(cè)定結(jié)果列于表1?表I二次鹽水中的測(cè)定結(jié)果”k=3)樣晶揖定F均他4噸，口選標(biāo)惜田回收需，%梟樣時(shí)間地點(diǎn)2000-第-27砂泥器13.0超標(biāo)根清禧(.9臺(tái)楮犯有水1J.5越標(biāo)砂悔器迸口50合格砂加等出口34.9超標(biāo)9953PV一仍”.2超標(biāo)99.602000-(J9-26VE-Z0330合格1g3PV-105191超標(biāo)99.602000-II=23VE-203fc.9超標(biāo)99.90效能罌12.6超標(biāo)99.92嵌。-Hr24VE-Z

8、033.3官格1W21000-II-25VE-ZQ3舍楮1如22WO-Hl-2后VE-203。.立合格ICOJ對(duì)口%含量為D國(guó)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行8次測(cè)定，其結(jié)果的相對(duì)平均偏差R5口為01I部.'，：標(biāo)準(zhǔn)值5宜/L,結(jié)果討論(1)高濃度鹽水使離子強(qiáng)度增加，測(cè)定的靈敏度增加？(2)加入顯色劑10min后顯色完全，顯色溶液可繼續(xù)保持穩(wěn)定一周時(shí)間？(3)溶液酸度對(duì)吸光度影響很大，測(cè)定時(shí)嚴(yán)格控制溶液的pH值在1.21.3之間？(4)新配制的還原劑為淺黃色，應(yīng)在冰箱中低溫避光保存，一般可存放一個(gè)半月；有沉淀析出時(shí)，可經(jīng)過(guò)濾后再用，顏色變深時(shí)不宜使用？(5)吐溫？阿拉伯膠？糊精？聚乙烯醇等表面活性劑具有增

9、敏作用？加入等量不同種類(lèi)的表面活性劑，其影響情況見(jiàn)表2和圖3,其中糊精的增敏作用最大？在測(cè)定條件下,加入0.5%的糊精4mL,其線性回歸方程為C=-0.043+1.76A?此體系用于含量小于1mg/LSiO2的測(cè)定，結(jié)果的誤差較??？表2表面活性劑的影響結(jié)果表面活性劑影響情況吸光度最大吸收波長(zhǎng)位置小團(tuán)未加D222。昌240吐溫idDD257SSt)4紫移阿拉伯膠D2545&D6紫移)糊精02647$244不變聚乙烯醵口23*0821基本不變)】試劑空白；2未加表面活性劑；3吐溫6D:4阿拉伯膠；3聚乙烯醇而糊精圖3表面活性劑的影響情況(6)由于樣品為飽和鹽水，NaCl含量約為33%,貯液槽內(nèi)溫度較高，鹽水取出后，溫度降低，將有固體鹽析出，由于包夾SiO2會(huì)使測(cè)定2果偏低，因此應(yīng)趁熱取樣測(cè)定？此方法通過(guò)日本旭硝子公司有關(guān)技術(shù)部門(mén)的驗(yàn)證，得到認(rèn)可？從1998年11月中日合資河南神馬集團(tuán)氯堿化工責(zé)任有限公司離子膜制燒堿項(xiàng)目”投產(chǎn)以來(lái)，一直用于精制