紫外分光光度法直接测定常量硫酸根
詹文毅;江国庆;姜国民;葛存旺;田澍;李建华
【摘 要】提出了紫外分光光度法直接测定常量硫酸根。将脱硫石膏样品以盐酸溶解并使其中的硫酸根沉淀为硫酸钡，通过磷酸钠置换使硫酸根全部溶出，在紫外波段193，210 nm 处分别测定吸光度。硫酸根的线性范围为0．002～0．01 mol·L－1，方法的检出限（3s／k）为3．2×10－4 mol·L－1。方法用于脱硫石膏样品的分析，测定结果与硫酸钡重量法测定值相符，测定结果的相对标准偏差（n＝5）在0．18％～0．23％之间。%A method of UV spectrophotometry for the direct determination of macro-amounts of sulfate was propod.The desulfurized gypsum sample was dissolved with hydrochloric acid and the sulfate ion in the solution was precipitated as barium sulfate.Sodium phosphate was added for substitution and full dissolution of sulfate was achieved.Values of ultraviolet absorbances were measured at 193 nm and 210 nm parately.Linearity range of sulfate ion was found between 0.002 mol·L-1 and 0.01 mol·L-1 with detection limit (3s/k)of 3.2×10-4 mol· L-1 .The propod method was applied to the analysis of desulfurized gypsum samp
le,giving results in consistency with tho obtained by barium sulfate gravimetric method,giving values of RSD′s (n=5)in the range of 0.18%-0.23%.
【期刊名称】《理化检验-化学分册》
【年(卷),期】2016(052)002
【总页数】4页(P159-162)
【关键词】紫外分光光度法;常量分析;硫酸根
【作 者】詹文毅;江国庆;姜国民;葛存旺;田澍;李建华
【作者单位】南通大学 化学化工学院，南通 226019;南通大学 化学化工学院，南通 226019;南通大学 化学化工学院，南通 226019;南通大学 化学化工学院，南通 226019;南通大学 化学化工学院，南通 226019;南通大学 化学化工学院，南通 226019
【正文语种】中 文
【中图分类】O657.32小酒窝歌曲
硫酸根大多采用间接方式测定，首先将硫酸根转变成适合重量法、滴定法、分光光度法、电导滴定法和离子选择电极法等［1-4］检测的形态再进行测定，从而计算出硫酸根的含量。除离子色谱法外，直接测定阴离子硫酸根的方法相对较少［5］。硫酸根的经典分析方法是硫酸钡重量法，该法准确度高，仍是多个国家标准中规定的基准方法［6-8］。但重量法需进行沉淀、过滤、洗涤、灼烧和恒重等步骤，操作费时、繁琐且易失误。根据价键理论，无机含氧酸根阴离子基团的电子构型上都含有σ键、π键和n孤对电子，在中心原子和氧原子之间有的还有（p-d）π反馈配键、多中心多电子的离域π键。按有机物σ、π、n电子吸收紫外辐射产生吸收光谱的原理［9］，推知无机含氧酸根也应该有紫外吸收，因而本工作对无机含氧酸根的紫外吸收现象进行了研究。基于硫酸根在180～210 nm深紫外波段有吸收，本工作采用紫外分光光度法对常量硫酸根进行直接测定。
1．1 仪器与试剂
普析通用TU-1901型、T10型双光束紫外-可见分光光度计，岛津Auy 220型电子分析天平，TDL-40B型离心机，SG 2-5-12型坩埚电阻炉。
硫酸根标准储备溶液：0．100 0 mol·L-1，称取硫酸钠1．420 4 g，用水溶解后于100 mL
容量瓶中定容。
氯化钡溶液：0．03 mol·L-1。
轴对称图形有哪些
企业管理流程磷酸钠溶液：0．02 mol·L-1。
所用试剂均为分析纯，试验用水为高纯蒸馏水。
约的成语1．2 试验方法
对于质量分数在95%以上的无机硫酸盐，只要干扰物质少，可直接溶于水，以标准样品为参照上机测定。
印尼有多少华人对于有一定干扰物质的样品，以脱硫石膏为例：称取试样0．080 0～0．090 0 g于小烧杯中，加入盐酸0．50 mL，不少于50 mL的水，于40℃下磁力搅拌溶解约10 min，加入0．03 mol·L-1氯化钡溶液25．00 m L，搅拌静置使硫酸钡充分沉淀后，全部转移入离心管中，以2 500 r·min-1转速离心15 min，反复洗涤分离3次，至检出无余氯离子，上清液均弃去。再向硫酸钡沉淀中加入0．02 mol·L-1磷酸钠溶液15．00 m L，搅拌混匀静置，使硫酸
根全部溶出后，连同水洗液全部转入离心管中，离心分离后取所有上清液稀释至1 L。在紫外波段193，210 nm处分别测量吸光度。
2．1 吸收光谱
利用普析通用TU-1901型和T10型双光束紫外-可见分光光度计对0．04 mol·L-1硫酸根标准溶液进行光谱扫描，结果见图1。
由图1可知：硫酸根在210 nm以下有很明显的吸收，且吸收强度较大。
幼儿安全教案试验发现在TU-1901型分光光度计上测定硫酸根，其在193 nm处有吸收峰，考虑到TU-1901型仪器的测定下限是190 nm，试验又采用氮气氛围、测定下限为180 nm的T10型双光束紫外-可见分光光度计进行190 nm以下深紫外波段的扫描。由T10曲线可知：硫酸根的最大吸收波长（λmax）位于185 nm处，且吸光度更强。试验在190 nm以上可以完成，故所有数据仍采用目前比较普及且价廉的TU-1901型仪器测定。
2．2 常见无机含氧酸根的紫外吸收光谱
试验对常见无机含氧酸盐进行紫外光谱扫描，所得数据见表1。
由表1可知：①无机含氧酸根有紫外吸收，λmax在200 nm左右；②无机含氧酸根的摩尔吸收率（ε）普遍较小，与大多数有机物的高灵敏紫外吸收相差两个数量级以上；③摩尔吸收率相对较大的硝酸根、亚硝酸根，ε可达103数量级以上，这可能与其sp2杂化，离子构型为平面三角形，只要较小能量紫外辐射即可引起较大的吸收有关。在分析上由于灵敏度较高，硝酸根、亚硝酸根的紫外光谱分析已得到广泛应用［10-11］；④硫酸根等sp3杂化、构型为正四面体的团粒状正四面体阴离子在紫外线照射时，必须有较大的能量，才能引起相关电子激发，故而吸收波长更短，ε更小。
2．3 常见硫酸盐的紫外吸收光谱
常见硫酸盐的紫外吸收光谱见表2。
由表2可知：①无色硫酸盐在水溶液中的紫外吸收属于弱吸收，可以认为是由n→σ 和n→π 引起，属于R吸收带。②λmax均在200 nm以下，ε不大，几乎都在100以下。③同为硫酸盐，λmax和ε均有微小差异，认为与阳离子的种类有关，故推断金属离子的异同对硫酸盐的ε有较小影响。
2．4 试验条件的选择英国硕士
2．4．1 溶剂
硝酸、硫酸和盐酸是常用的溶解酸，都具有紫外吸收的阴离子基团，硝酸根有强紫外吸收，氯离子的吸收较小。溶解脱硫石膏样品时，硫酸根会带来同离子效应，所以硝酸、硫酸不适宜作为脱硫石膏样品的溶剂。有机溶剂甲醇和乙醇等均有紫外吸收，试验选择以盐酸和水作为溶剂。用水作溶剂，扫描前要用纯水装在两个石英比色皿中矫正基线。空白基线必须是水平直线，才可以抵消水的吸收。
2．4．2 温度
硫酸钙在10℃～40℃时溶解度为每100 mL 0．192 8～0．209 7 g［12］。称取样品0．086 1 g溶于约40℃的温热水50 m L中［13］，经20 min搅拌，可全部溶解试样中的硫酸钙。试验选择溶解温度为40℃。
2．4．3 酸度
硫酸钡沉淀要求在p H为4左右的弱酸性介质中，同时为消除碳酸根的干扰，加入盐酸0．5 m L，使钡离子与硫酸根在合适的酸度介质中完全沉淀，后经3次离心沉淀，分离洗涤，并
以硝酸银检验至无氯离子。
2．4．4 氯化钡溶液用量
试验中一次沉淀钡离子的量必须不小于硫酸根的量，才能保证硫酸根沉淀完全，且又不宜过量太多。试验选择加入0．03 mol·L-1氯化钡溶液25 mL，过量钡离子和氯离子在后续离心分离时弃去。
2．4．5 磷酸钠溶液用量
为使被沉淀的硫酸根重新释放出来，利用磷酸钡的平衡常数（Ksp＝3．4×10-23）比硫酸钡的平衡常数（Ksp＝1．1×10-10）小的特点，向硫酸钡沉淀中加入磷酸钠溶液，试验选择加入0．02 mol·L-1磷酸钠溶液15．00 mL。
