今明后
第1楼2009/11/05
(2)过滤与沉淀洗涤
将漏斗置漏斗架上,接受滤液的清洁烧杯放在漏斗下面,使漏斗茎下端在烧杯口的边缘
以下3-4cm处并与烧杯壁靠紧。采用“倾注法”过滤,即待沉淀沉降于烧杯底部后,将上层
清液沿一小玻棒小心倾人漏斗滤纸中,使清液先通过滤纸,尽可能不搅动沉淀。在开始过滤
时要不断察看是否有细小沉淀进入滤液中。如有,应反复过滤。因为滤纸的较大孔隙须待
沉淀将其堵塞后方可克服。
洗涤沉淀也可采用倾注法。将少量洗涤液注入盛沉淀的烧杯中,充分搅拌后放置,待沉
淀下降后,倾滤上层清液,如此洗涤数次后将沉淀转移到滤纸上再继续洗涤。为了提高洗涤
效果,可采用“少量多次”的方法洗涤。即洗涤液的总量相同,洗涤的次数不同,沉淀中杂质
的含量也是不同的。例如,沉淀中含水(母液)0.5mL,设其杂质含量为1,用20mL洗涤液分2
次洗涤,则沉淀最后可能含杂质约0.002;假设每次用5mL洗涤液,则可洗涤4次,最后在沉
淀中仍剩余0.5mL水分,其杂质含量仅约为7×10-5。这就说明了用同量的洗涤液分为多
次洗涤,杂质含量可大为降低。
沉淀全部转移至滤纸后,可改用洗瓶吹出洗涤液冲洗沉淀,以除尽全部杂质。因为沉淀
物并非绝对不溶解的(BaSO4的溶度积为1.1×10-10),洗涤液用量少,可减少误差。
1.5.7炭化的温度应尽量低些,切不可着火燃烧,否则灰分可随火焰飞扬损失。
2铬酸钡分光光度法(热法)反应式为:
根据比色结果,间接计算出硫酸盐的含量。铬酸钡分光光度法有热法、冷法两种,热法
适用于硫酸盐浓度较高的水样,冷法适用于硫酸盐浓度在100mg/L以下的水样。.Andreus及
Elserman等采用铬酸钡与硫酸盐反应,以加热除去水中C03 2-的干扰并促进反应,随后用碘
量法测定被硫酸盐取代生成的铬酸盐,从而间接定量测定水中的硫酸盐。此法经北京市卫
生防疫站改进,以分光光度法测定所产生的铬酸盐,提出了分光光度法热法,经与容量法对
比试验,没有显著性差异(见表17.2)。
表17.2 铬酸钡热法测硫酸盐与容量法比较,S042- ,mg/L
本法最高检测质量浓度为200mg/L硫酸盐。广州市卫生防疫站将铬酸钡悬浮液改为盐
酸溶液,最高检测质量浓度可达300mg/L。用热法比色法测定低于10mg/L的水样,精密度
较差。
由于铬酸钡试剂是悬浮液吸取时应混匀,且每次只吸取1份水样所需的试剂量。
加氨水必须过量,使反应向生成铬酸方向进行(见化学反应式)。过滤时滤纸、滤器及比
色管必须干燥,滤液应澄清,最初10mL滤液弃去。铬酸盐的吸收光谱有270nm及370nm两
个吸收峰,根据我国具体情况,可采用400nm,
17.3铬酸钡分光光度法(冷法)
1953年岩琦提出用铬酸钡冷法比色测定水中硫酸盐,随后许多学者加以改进。铬酸钡
冷法的要点:
(1)铬酸钡的精制及使用量。使用市售铬酸钡与不是同一批精制的铬酸钡,所得校正曲
线有差异。因此,若要作“永久性”校正曲线,应使用同一批精制铬酸钡。
根据岩琦的试验,当最高检测质量浓度为l00mg/L时,铬酸钡加入量在20~30mg,测得
结果一致。
(2)铬酸钡悬浮液中乙酸的作用:在冷法的分析步骤中,省略了加入盐酸加热煮沸除去
C032-这一步。为了避免C032-的干扰,在氨水中加有氯化钙。当悬浮液只用盐酸(0.
01mg/L)配制,比色时由于溶液呈碱性,在钙存在下空气中的C02溶入澄清的滤液形成
CaCO3,呈浑浊状。为了避免这种干扰,在悬浮液中加入一定量乙酸,当氨水中和后,形成
NH4C2H302及NH40H缓冲溶液,使pH保持在10左右,碳酸钙不会析出,避免产生浑浊。倘
若悬浮液中只含乙酸,则最高检测质量浓度只能达到40mg/L。用盐酸(0.01mol/L)+乙酸
(0.5mol/L)配制悬浮液,则最高检测质量浓度可达l00mg/L。
(3)乙醇的作用:若不加乙醇,空白值很高,且标准曲线向上弯曲。原因是铬酸钡在水中
有一定的溶解度,对低浓度硫酸盐影响大,造成曲线向上弯曲。乙醇加入量越大,空白值越
低,见图17.1。岩琦等人建议加入与水样等体积的乙醇。
(4)氨水吸收空气中二氧化碳形成碳酸铵使空白升高;新氨水(未受二氧化碳沾污)制作
的标准曲线数值比旧氨水低,加入氯化钙可以克服干扰。
(5)温度的影响:S042-含量在20mg以下,其标准曲线在10℃和20℃及30℃没有差异。
S042-在20mg以上时,在10℃最高检测质量浓度为70-80mg/L,20℃时为100mg/L,30℃为
120mg/L,这是由于温度高时铬酸钡溶解度增大所致。
(6)共存离子的影响:Na+及Cl-虽大量存在,但无干扰。10mg/L的Ag+、Zn2+、Hg2+无
干扰,K+、NH4+、N03-含量高时由于共沉淀现象,有干扰。铬酸钡由于溶解度小,即使微量
也有干扰。加EDTA可消除铜的干扰。磷酸、砷酸、硒酸等钡盐溶解度小,对反应有明显影
响。其他离子因在天然水中含量甚微,没有干扰。Ag+、Zn2+、Hg2+为10mg/L时无干扰,见
表17.3。除热法、冷法均加铬酸钡悬浮液外,还可采用酸性铬酸钡溶液法。测定原理基本
相同,但加入酸性溶液可避免加入悬浮液的试剂量(铬酸钡)难于保持一致的缺点。实验证
明:酸性铬酸钡溶液法比悬浮液法的精密度好。酸性铬酸钡溶液是将13.20g铬酸钡溶于2.
5mol/L的盐酸中,并用此浓度的盐酸稀释至500mL。
表17.3 铬酸钡分光光度法(冷法)中共存离子的影响
17.4硫酸钡比浊法有两种操作步骤
(1)方法系向水样中定量加入含有氯化钠的酸性甘油一乙醇稳定剂,加入氯化钡后恒速
搅拌并准确记时。此操作要求严格,否则易引起误差。
(2)改进方法:在5mL水样中,分别加入1mL盐酸溶液(1moL/L)和2mL甘油的乙醇溶液
(1+2),摇匀后加人约40mg的20—40目的氯化钡晶体,摇匀后在波长360nlT。处测定。
硫酸盐在10~40mg/L浓度范围内,第2法测定的相对标准偏差低于5%(n=5)。
17.4五种测定方法的比较
(1)用五种方法测定同一水样硫酸盐的精密度见表17.4。
表17.4 五种方法测定同一水样的精密度(n=5)
从表17.4可见,上述水样,5次平行测定的结果的五种方法相对标准偏差均小于5%
符合分析方法的要求。三种改进方法的标准偏差都比规范方法要小,说明用几种改进方法
测定的精密度比标准方法要好。五种方法测定同一水样所得平均值虽有一定差别,但以国
标法为对照,分别与另外三种方法的测定结果进行两组数据平均值的t检验,所得t值无显
著性差异,说明用三种改进方法与规范方法测定同一水样硫酸盐的结果是一致的。
(2)五种测定方法的加标回收试验
从表17.5可以看出,五种方法的加标回收率均在90-110%范围内,符合分析方法要求。
裹17.5 五种硫酸盐测定法的加标回收试验(n=3)
从测定方法的ε值可以看出,冷法的灵敏度较低,铬酸钡溶液法选用了440nm波长,其
灵敏度虽然略高于冷法,但低于热法。由于降低了方法的灵敏度,可以使空白值降低,并扩
大了测定范围,可测定高达360mg/LS042-但低于15mg/L的水样不适用。
从校准曲线可以看出,冷法、热法标准曲线的线性关系相当,但铬酸钡溶液法的r值可
达9999。日常工作中,热法r值通常在O.99-O.999之间,因此采用铬酸盐溶液法可以提高
硫酸盐测定的精密度和准确度。
改进后的比浊法简便了操作,而标准曲线的相关性仍与国标比浊法相当。由于改进的
比浊法测定波长改为360nm,弥补了灵敏度不足的缺点,且它的摩尔吸光系数较比浊法约高
一倍,适于测定2—40mg/L硫酸盐的水样。