分光光度法测定硫酸盐工作曲线的优化

分光光度法测定硫酸盐工作曲线的优化

袁亮

湖北华电江陵发电有限公司  湖北省 荆州市 434000

摘要：硫酸盐作为循环水水质监测中一项重要的指标，其含量的大小对循环水系统的腐蚀结垢有着重要的指导意义。目前，测定水中硫酸盐含量采用分光光度法，其原理是用硫酸根离子转化成硫酸钡悬浊物，加入含甘油和氯化钠的溶液来稳定悬浮物并消除干扰。用分光光度计来测定此溶液浊度，根据测得的吸光度查工作曲线，得出水样中硫酸根含量。但按着实验方法操作并不能得出理想的工作曲线，因而测出的硫酸盐含量有很大的不确定度。本文对实验方法做了进一步的优化，能够得到理想的工作曲线，进而提高硫酸盐测定的准确度。

关键词：硫酸盐  工作曲线 

1. 传统工作曲线的制作

1.1试剂

1.1.1试剂水: GB/T6903规定的I级试剂水。

1.1.2氯化钡: 将氯化钡晶体(BaCl2·2H2O)筛分至20目~30目。在实验室制备时，将晶体平铺在一块大的表面皿上，在105C下干燥4h.筛分除去不在20目~30目的晶体，将制得的氯化钡晶体储存在干净并烘干的容器中。

1.1.3条件试剂:在一容器中依次加入30mL浓盐酸、300mL试剂水、100mL95%乙醇或异丙醇和75g氯化钠，再加入50mL甘油并混合均匀。

1.1.4硫酸盐标准溶液(以SO42-计) (1mL含0.100mgSO42-):准确称取0.1479g在110C~130C烘干2h的优级纯无水硫酸钠，用少量水溶解，定量转移至1L容量瓶并稀释至刻度。

1.1.5试剂纯度应符合GB/T6903要求。

1.2仪器

1.2.1分光光度计：可在420nm使用，配有50mm比色皿

1.2.2计时器：精度0.1秒

1.2.3磁力搅拌器

1.3工作曲线绘制

1.3.1准确移取0、 2.0、 5.0、 10.0、 15.0、20.0、30.0、40.0ml硫酸根标准溶液至100ml容量瓶中，用试剂水稀释至刻度。此工作溶液硫酸根浓度分别为0、2.0、 5.0、 10.0、 15.0、20.0、30.0、 40.0mg/L。如表1所示

1.3.2将工作溶液分别转移至250mL烧杯中。

1.3.3加入5.0mL条件试剂，用搅拌仪器进行混合。

1.3.4当试液开始搅拌时，加入称取的BaCl2(0.3g), 立即开始计时。以恒定的速度准确搅拌1.0min.

1.3.5搅拌结束后立即将溶液倒入比色皿进行测定，在4min内，每隔30s读数一次，记录在4min内读取的最大读数。

1.3.6以硫酸根离子浓度mg/l对吸光度绘制工作曲线并计算回归方程，如图1所示。

2. 原因分析

按照标准方法做出的曲线，斜率很难达到0.999以上。由于硫酸钡有溶解度，所以每一标准溶液实际的浓度会比理论浓度偏低，这样测出来的吸光度会偏低，而绘制工作曲线时还是使用的理论浓度，所以会导致工作曲线上移。而由于硫酸钡的溶解度，对于浓度越低的溶液越难测准，在实验中我们发现低于5mg/l以下的硫酸盐很难测准。

    3.优化后工作曲线的制作

为此，我们将绘制曲线的标液浓度进行了调整，对每一个标液都多加了5mg/l的硫酸盐标准溶液，这样提高了低浓度的吸光度，减小了硫酸钡溶解度对低浓度样品的影响，见表2。调整之后，用高纯水作参比，分别测定指定0点和各标准溶液的吸光度，将标准溶液的吸光度扣除0点的吸光度，以扣除0点后的吸光度为横坐标，以指定浓度为纵坐标，绘制工作曲线，从而得到了理想的工作曲线，斜率0.9996，如图2。

4. 曲线校正

用5mg/l硫酸盐标准溶液作参比，测定一系列标液（14mg/l、18mg/l、25mg/l）的浓度，结果满意，如表3。

5. 意义

由于硫酸钡有溶解度，故而很难测准小于5mg/l的溶液，本法将每个标准溶液的浓度提高了5mg/l，消除了此类影响，提高了标准曲线绘制和样品测量的准确度，为水质调整提高了可靠的参考依据。

参考文献：

1. 《DL/T502.11-2006 第11部分：硫酸盐的测定（分光光度法）》
2. 《水分析化学》第二版
3. 《化验员读本》上册