CN101078681A - 分光光度法测定磷酸盐中氯化钠含量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分光光度法测定磷酸盐中氯化钠含量的方法，解决了电厂锅炉中添加的磷酸盐中氯离子无法有效控制，导致汽水品质恶化等问题，具有方法简便，易于操作，能够快速准确测定磷酸盐中氯化钠含量等优点。其方法为：在氯离子标准溶液中加入0.2％硫氰酸汞－甲醇溶液，生成氯化汞并释放出SCN^－；然后加入0.15mol/L－2.5mol/L硝酸铁－高氯酸溶液，形成稳定的橘红色络合物，其吸光度A扣除空白吸光度A₀即A－A₀后与氯离子的含量C在呈光滑的曲线关系；在此曲线上取氯离子含量在0～1000CI^－μg/L范围内建立吸光度(A－A₀)与氯离子含量C的直线关系方程，即(A－A₀)＝a+b C；取一定量的磷酸三钠溶液，测得其吸光度后扣除空白吸光度，计算或查得标准曲线求出氯离子含量，再求得磷酸盐中氯化钠含量。

Description

分光光度法测定磷酸盐中氯化钠含量的方法

技术领域

本发明涉及一种氯化钠含量的测定方法，尤其涉及一种火电厂磷酸盐中氯化钠含量的分光光度法测定磷酸盐中氯化钠含量的方法。

背景技术

目前电厂在运行中发现了炉水pH值偏低而氯离子含量超标问题，其主要原因是磷酸盐中氯离子含量偏高。尽管有的电厂将磷酸盐质量由工业纯改为分析纯，但是由于生产厂家较多，产品质量不稳定，不能保证磷酸盐质量。为了将氯离子含量高的磷酸盐剔除，加入合格的磷酸盐，需要对磷酸盐中的氯离子含量进行检测。对于水中氯离子的测定，国家标准及电力行业标准规定了许多测试方法如：摩尔法、电位滴定法、汞盐滴定法、PCl电极法、共沉淀富集分光光度法、离子色谱法等等。每种方法都规定了适用范围。共沉淀富集分光光度法测定氯离子的范围为10～100μg/L，而现场用的磷酸盐其氯离子含量一般大于此范围；离子色谱法虽然能检测氯离子，但所用的仪器价格昂贵，环境要求严格，近期内还不能广泛地作为现场检测手段。有报道测定氯离子的方法如流动注射分光光度法、原子吸收分光光度间接法，虽然能检测氯离子，但所用的仪器前者存在泵阀易泄露、泵管易老化等问题；后者存在价格昂贵，环境要求严格等问题，因此也不易作为现场检测手段。对于有报道的硫氰酸汞分光光度法测定氯离子，因其方法不细致、不完善，忽略了空白吸光度等问题，造成分析人员数据计算错误，不能正确测定氯离子含量。摩尔法测定氯离子需要在中性或弱碱性介质中进行，而磷酸三钠水溶液是一种强碱性介质，摩尔法不适合磷酸三钠中的氯离子含量的测定。

发明内容

本发明的目的就是为了解决目前电厂锅炉中添加的磷酸盐中氯离子无法有效控制，造成炉水中氯离子超标，导致汽水品质恶化、增加排污率等问题，提供一种具有方法简便，易于操作，能够快速准确测定磷酸盐中氯化钠含量等优点的分光光度法测定磷酸盐中氯化钠含量的方法，达到控制磷酸盐质量的目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种分光光度法测定磷酸盐中氯化钠含量的方法，它的方法为：

a、制备高纯水、0.15mol/L-2.5mol/L硝酸铁-高氯酸溶液、0.2％硫氰酸汞-甲醇溶液和氯离子标准溶液待用；

b、在氯离子标准溶液中加入硝酸铁-高氯酸溶液，然后加入硫氰酸汞-甲醇溶液，氯离子在高氯酸介质中与硫氰酸汞反应，生成氯化汞并释放出SCN^-；，然后SCN^-与Fe³⁺形成稳定的橘红色络合物，此络合物的吸光度A扣除空白吸光度A₀，即(A-A₀)与氯离子的含量C在0~6.0CI^-mg/L范围内为光滑的曲线关系；在此曲线上取氯离子含量在0~1.0CI^-mg/L范围，在此范围内建立吸光度(A-A₀)与氯离子含量C的直线关系方程，即(A-A₀)＝a+b C；

c、取一定量的磷酸三钠，溶入高纯水中，再移取VmL上述溶液用高纯水稀释到50mL，加于相应的显色剂发色，在分光光度计上测定吸光度，将测得水样吸光度扣除空白吸光度，计算回归方程或查得标准曲线求出氯离子含量，再依据计算公式求得磷酸盐中氯化钠含量。

所述步骤a中，高纯水的电导率为小于0.1μs/cm；所述0.15mol/L-2.5mol/L硝酸铁-高氯酸溶液制备是取25-35克分析纯硝酸铁于烧杯中，分次加入100-110mL70-72％的优级纯或分析纯高氯酸，搅拌、溶解，再用高纯水稀释到500mL，放入棕色试剂瓶中；所述0.2％硫氰酸汞-甲醇溶液是将0.8-1.2克分析纯或优级纯硫氰酸汞固体粉末直接转入450-550mL无水甲醇溶剂中，摇动，将其放于棕色瓶中，静置至少24小时以上使之澄清，得到0.2％硫氰酸汞-甲醇溶液，并取上部清液使用；所述步骤a中，氯离子标准液制备是取3-4克基准纯或优级纯NaCl置于瓷坩埚内，于高温炉中升温到450-550℃，灼烧8-12分钟，然后在干燥器内冷却至室温，取1-2克NaCl用高纯水溶解得到1.0CI^-mg/L氯离子标准溶液。

所述硝酸铁为30.3克；70-72％优级纯或分析纯高氯酸107mL；分析纯或优级纯硫氰酸汞固体粉末为1克；无水甲醇为500mL；高温炉温度为500℃，灼烧时间为10分钟；NaCl为1.6485克。

所述步骤b中，测量吸光度A时，取氯离子标准溶液注入容量瓶中，用高纯水冲至设定刻度，摇匀，转移到锥形瓶中；用移液管分别加入适量硝酸铁-高氯酸溶液，摇匀，再加入适量硫氰酸汞-甲醇溶液摇匀，放置一段时间；在721-100分光光度计上，用100mm比色皿以高纯水作参比，测量吸光度。

所述步骤b中，对应0~1.0CI^-mg/L的标准曲线时，其测定方法为分别取若干毫升10μg/mL氯离子工作溶液注入一组50mL容量瓶中，然后用高纯水冲至刻度，摇匀，转移到100mL锥形瓶中；用移液管分别加入5.0mL硝酸铁-高氯酸溶液，摇匀，再加入2.0mL0.2％硫氰酸汞-甲醇溶液摇匀，放置5分钟；用721-100分光光度计，波长为460nm比色皿为100mm，以高纯水作参比，测量吸光度；并以吸光度(A-A₀)为纵坐标，氯离子含量C为横坐标，绘制(A-A₀)~C直线或计算回归方程。

所述步骤c中，取1.000克磷酸三钠，溶于1000mL高纯水中，摇匀，根据磷酸三钠中氯离子的含量，移取体积为VmL的上述溶液于50mL容量瓶中，用高纯水冲稀至刻度，摇匀，转移到100mL锥形瓶中；用移液管分别加入硝酸铁-高氯酸溶液5.0mL，摇匀，再加入0.2％硫氰酸汞-甲醇溶液2.0mL摇匀，放置5分钟；用721-100分光光度计，波长为460nm，比色皿为100mm，以高纯水作参比，测量吸光度，将测得的吸光度扣除空白吸光度，从回归方程中求出氯离子含量C。

所述磷酸盐中氯化钠含量的结果计算公式为：

$X\%=\frac{C\×50}{V}\×\frac{100}{1000}\×1.648$

式中：C--从工作曲线中查得的氯离子含量，mg/L；或用回归方程计算的氯离子含量，mg/L

V--吸取溶液的体积，mL

1.648-由氯离子折合成氯化钠的换算系数

X--磷酸盐中氯化钠的百分含量，％。

因为本试验的空白吸光度较大，在计算样品的氯离子含量时，样品吸光度一定要扣除空白吸光度，否则会产生很大的测试误差，导致测试数据错误。

本发明针对磷酸盐中的氯离子，在含氯离子的溶液中，氯离子与硫氰酸汞发生反应，生成氯化汞并释放出SCN^-；在高氯酸介质中，Fe³⁺与SCN^-形成稳定的橘红色络合物，此络合物的吸光度(A-A₀)与氯离子的含量C在0~1.0CI^-mg/L范围内成直线关系，且460nm为最大吸收波长。

本发明的有益效果是：方法简单、快速、灵敏，准确，仪器维护工作量少，适合现场应用，就可测定磷酸盐中氯化钠的含量。

具体实施方式

下面结合实例对本发明作进一步说明。

本发明针对磷酸盐中的氯离子，在含氯离子的溶液中，氯离子与硫氰酸汞发生反应，生成氯化汞并释放出SCN^-；在高氯酸介质中，Fe³⁺与SCN^-形成稳定的橘红色络合物，此络合物的吸光度与氯离子的含量在0~1.0CI^-mg/L范围内成直线关系。绘制(A-A₀)-C直线或将溶液的吸光度(A-A₀)与浓度C进行回归计算，得回归方程：A-A₀＝a+b C。

首先，取高纯水、硝酸铁-高氯酸溶液、硫氰酸汞-甲醇溶液和氯离子标准液待用。

所述的高纯水，其电导率满足小于0.1μs/cm；所述硝酸铁-高氯酸溶液，是用30.3克分析纯硝酸铁分次加入107mL70-72％的优级纯或分析纯高氯酸，搅拌、溶解，再用高纯水溶液稀释到500mL，放入棕色试剂瓶中；所述硫氰酸汞-甲醇溶液是将1.0克分析纯或优级纯硫氰酸汞固体粉末直接转入棕色瓶中的500mL无水甲醇溶剂中，摇动，再静置至少24小时以上使之澄清，取上部清液使用；所述氯离子标准液是取3-4克基准纯或优级纯NaCl置于瓷坩埚内，于高温炉中升温到500℃，灼烧10分钟，然后在干燥器内冷却至室温，取1.6485克NaCl用高纯水溶解并冲稀到1000mL制得浓度为1mgCl^-/mL的氯离子标准溶液或购买的国家标准物质-氯离子标准溶液。

仪器采用721-100分光光度计，100mm比色皿，460nm波长

其次，工作曲线的制作和回归方程的建立

按表1所列数值取氯离子工作溶液10μg/mL注入一组50mL容量瓶中，用高纯水冲至刻度，摇匀，转移到100mL锥形瓶中。

               表1  0~1.0CI^-mg/L标准曲线   L＝100mm，λ＝460nm

容量瓶编号	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
												标准溶液体积mL	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0	4.5	5.0
相当于水样中氯离子含量mg/L	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0
												吸光度A
吸光度A-A0	0

用移液管分别加入5.0mL上述的硝酸铁-高氯酸溶液，摇匀，再加入2.0mL0.2％硫氰酸汞-甲醇溶液摇匀，放置5分钟。

用721-100分光光度计，波长为460nm比色皿为100mm，以高纯水作参比，测量吸光度。

根据测得吸光度和相应的氯离子含量，绘制直线A-A₀＝a+b C或计算回归方程.。

磷酸盐中氯化钠含量测定

取1.000克磷酸三钠(NaPO₄.12H₂O)，溶于1000mL高纯水中摇匀，根据磷酸三钠中氯离子含量大小，以溶液吸光度值A在0.2-0.6范围内，移取上述溶液的体积VmL于50mL容量瓶中，用高纯水冲稀至刻度，摇匀，转移到100mL锥形瓶中；用移液管分别加入硝酸铁-高氯酸溶液5.0mL，摇匀，再加入0.2％硫氰酸汞-甲醇溶液2.0mL摇匀，放置5分钟；用721-100分光光度计，波长为460nm，比色皿为100mm，以高纯水作参比，测量吸光度，将测得吸光度扣除空白吸光度，从回归方程中求出氯离子含量C。

结果计算：将上述得到的氯离子含量C代入下列计算式，得到磷酸盐中氯化钠的百分含量X％

$X\%=\frac{C\×50}{V}\×\frac{100}{1000}\×1.648$

式中：C--从工作曲线中查得的氯离子含量，mg/L；或用回归方程计算的氯离子含量，mg/L

V--吸取溶液的体积，mL

1.648-由氯离子折合成氯化钠的换算系数

X--磷酸盐中氯化钠的含量，％

通过上述方法，对磷酸盐中的氯离子含量进行测定，完成分光光度法对磷酸盐中氯化钠含量的测定。

Claims (7)

1、一种分光光度法测定磷酸盐中氯化钠含量的方法，其特征是：它的方法为：

a、制备高纯水、0.15mol/L-2.5mol/L硝酸铁-高氯酸溶液、0.2％硫氰酸汞-甲醇溶液和氯离子标准溶液待用；

b、在氯离子标准溶液中加入硝酸铁-高氯酸溶液，然后加入硫氰酸汞-甲醇溶液，氯离子在高氯酸介质中与硫氰酸汞反应，生成氯化汞并释放出SCN^-；，然后SCN^-与Fe³⁺形成稳定的橘红色络合物，此络合物的吸光度A扣除空白吸光度A₀，即(A-A₀)与氯离子的含量C在0~6.0CI^-mg/L范围内为光滑的曲线关系；在此曲线上取氯离子含量在0~1.0CI^-mg/L范围，在此范围内建立吸光度(A-A₀)与氯离子含量C的直线关系方程，即(A-A₀)＝a+bC；

c、取一定量的磷酸三钠，溶入高纯水中，再移取VmL上述溶液用高纯水稀释到50mL，加于相应的显色剂发色，在分光光度计上测定吸光度，将测得水样吸光度扣除空白吸光度，计算回归方程或查得标准曲线求出氯离子含量，再依据计算公式求得磷酸盐中氯化钠含量。

2、根据权利要求1所述的分光光度法测定磷酸盐中氯化钠含量的方法，其特征是：所述步骤a中，高纯水的电导率为小于0.1μs/cm；所述0.15mol/L-2.5mol/L硝酸铁-高氯酸溶液制备是取25-35克分析纯硝酸铁于烧杯中，分次加入100-110mL70-72％的优级纯或分析纯高氯酸，搅拌、溶解，再用高纯水稀释到500mL，放入棕色试剂瓶中；所述0.2％硫氰酸汞-甲醇溶液是将0.8-1.2克分析纯或优级纯硫氰酸汞固体粉末直接转入450-550mL无水甲醇溶剂中，摇动，将其放于棕色瓶中，静置至少24小时以上使之澄清，得到0.2％浓度的硫氰酸汞-甲醇溶液，并取上部清液使用；所述步骤a中，氯离子标准液制备是取3-4克基准纯或优级纯NaCl置于瓷坩埚内，于高温炉中升温到450-550℃，灼烧8-12分钟，然后在干燥器内冷却至室温，取1-2克NaCl用高纯水溶解得到浓度为1mgCl^-/mL的氯离子标准溶液。

3、根据权利要求2所述的分光光度法测定磷酸盐中氯化钠含量的方法，其特征是：所述硝酸铁为30.3克；70-72％优级纯或分析纯高氯酸107mL；分析纯或优级纯硫氰酸汞固体粉末为1克；无水甲醇为500mL；高温炉温度为500℃，灼烧时间为10分钟；NaCl为1.6485克。

4、根据权利要求1所述的分光光度法测定磷酸盐中氯化钠含量的方法，其特征是：所述步骤b中，测量吸光度A时，取氯离子标准溶液注入容量瓶中，用高纯水冲至设定刻度，摇匀，转移到锥形瓶中；用移液管分别加入适量硝酸铁-高氯酸溶液，摇匀，再加入适量硫氰酸汞-甲醇溶液摇匀，放置一段时间；在721-100分光光度计上，用100mm比色皿以高纯水作参比，测量吸光度。

5、根据权利要求1所述的分光光度法测定磷酸盐中氯化钠含量的方法，其特征是：所述步骤b中，对应0~1.0CI^-mg/L的标准曲线时，其测定方法为分别取若干毫升10μg/mL氯离子工作溶液注入一组50mL容量瓶中，然后用高纯水冲至刻度，摇匀，转移到100mL锥形瓶中；用移液管分别加入5.0mL硝酸铁-高氯酸溶液，摇匀，再加入2.0mL0.2％硫氰酸汞-甲醇溶液摇匀，放置5分钟；用721-100分光光度计，波长为460nm比色皿为100mm，以高纯水作参比，测量吸光度；并以吸光度(A-A₀)为纵坐标，氯离子含量C为横坐标，绘制(A-A₀)~C直线或计算回归方程。

6、根据权利要求1所述的分光光度法测定磷酸盐中氯化钠含量的方法，其特征是：所述步骤c中，取1.000克磷酸三钠，溶于1000mL高纯水中，摇匀，根据磷酸三钠中氯离子的含量，移取体积为VmL的上述溶液于50mL容量瓶中，用高纯水冲稀至刻度，摇匀，转移到100mL锥形瓶中；用移液管分别加入硝酸铁-高氯酸溶液5.0mL，摇匀，再加入0.2％硫氰酸汞-甲醇溶液2.0mL摇匀，放置5分钟；用721-100分光光度计，波长为460nm，比色皿为100mm，以高纯水作参比，测量吸光度，将测得的吸光度扣除空白吸光度，从回归方程中求出氯离子含量C。

7、根据权利要求1所述的分光光度法测定磷酸盐中氯化钠含量的方法，其特征是：所述磷酸盐中氯化钠含量的结果计算公式为：

式中：C--从工作曲线中查得的氯离子含量，mg/L；或用回归方程计算的氯离子含量，mg/L

V--吸取溶液的体积，mL

1.648--由氯离子折合成氯化钠的换算系数

X--磷酸盐中氯化钠的百分含量，％。