ag-ddc分光光度法測定復(fù)雜體系砷的影響因素

ag-ddc分光光度法測定復(fù)雜體系砷的影響因素

影響測定結(jié)果的因素有許多關(guān)于微量砷的測定方法，如原子熒光光譜法和定量稀釋法，主要用于ag-ddc分光光度法。Ag-DDC法已較成熟,儀器設(shè)備簡單,且具有較高的準(zhǔn)確度和精密度,所以已被許多國家列為分析微量砷的標(biāo)準(zhǔn)方法。但是,該方法在測砷過程中受影響因素較多,如酸度、鋅粒度、吸收液液柱高度等。樣品的酸度過高,會使測砷的重現(xiàn)性較差;不同形狀和規(guī)格的鋅粒,由于表面積不同,反應(yīng)速度不同,砷化氫的吸收充分程度不同,會影響測定結(jié)果,一般情況下應(yīng)選用10～20目粒度均勻一致的無砷鋅粒;吸收液液柱的高度一般在8～10cm為宜,如果液柱高度低于8cm,吸收砷化氫不充分,會使吸光度降低。其他一些因素也會影響該方法的準(zhǔn)確性,如試劑的純度和規(guī)格、吸收管的尖端與底部的距離等。在測定砷標(biāo)準(zhǔn)液試驗過程中,可避免受以上因素的影響,結(jié)果重現(xiàn)性比較好,準(zhǔn)確度和精密度都比較高。但是,在測量復(fù)雜體系中砷含量時,由于體系中S2-離子及硫化物含量較高,對測砷有很大干擾,因此在體系中滴加硝酸消解以消除其干擾。不過,在消解的同時可能會殘留一部分氮氧化物,又會干擾砷的測定;在導(dǎo)氣管中塞入乙酸鉛棉花用來吸收H2S,H2S會與吸收液發(fā)生反應(yīng),使測定結(jié)果偏高,所以乙酸鉛棉花的吸收效果也會對測定的準(zhǔn)確度有一定的影響;同時吸收液的溫度也會對測量有一定的影響。本文通過在砷標(biāo)液中加硝酸消解空白試驗、醋酸鉛脫脂棉對比試驗以及吸收液溫度對比試驗,考查了氮氧化物、醋酸鉛脫脂棉干燥程度、吸收液溫度等因素對測砷的影響。1試驗部分1.1紫外分光光度計Pb(CH3COO)2·3H2O(分析純);HNO3(分析純);H2SO4(分析純,ρ=1.84g/mL);As2O3(優(yōu)級純);砷化氫吸收液。T6新世紀(jì)紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司);砷化氫發(fā)生裝置(自制),如圖1所示。1.2測試方法1ki法和snpi法配置一系列不同濃度的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液,繪制砷標(biāo)準(zhǔn)曲線。移取一定體積的含砷液到三角瓶中,用蒸餾水稀釋到50mL,加入8mLH2SO4溶液(體積比為1∶1),5.0mLKI溶液(150g/L),2.0mLSnCl2溶液(40g/L),搖勻靜置10min;按圖1所示連接儀器裝置,將乙酸鉛棉花塞入到導(dǎo)氣管中;移取5.0mL砷吸收液,置入吸收管中;加入4g無砷鋅粒(10～20目)于三角瓶中,并將三角瓶放入冰水浴中,如果環(huán)境溫度過高,可同時將吸收管置于冰水浴中;反應(yīng)1h后,將吸收液倒入比色皿中搖勻,待吸收液溫度恢復(fù)到室溫后測其吸光度,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線求得含砷液中砷的濃度。2樣品的制備配制濃度為1.0mg/L砷標(biāo)準(zhǔn)液,移取10.00mL標(biāo)液3份,其中一份按測砷實驗步驟測其吸收液吸光度,另外兩份中分別加入3滴和2滴濃硝酸,同時各加入4mL濃硫酸(ρ=1.84g/mL),加熱至產(chǎn)生白色煙霧;冷卻后,加入25mL去離子水繼續(xù)加熱至產(chǎn)生白色煙霧,以趕盡氮氧化物(驅(qū)趕時間為2min);冷卻后加去離子水使總體積為50mL,按測砷步驟分別測其吸收液吸光度,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線分別求其砷濃度。具體樣品A,移取10.00mL砷標(biāo)液按測砷試驗方法測其吸收液吸光度。樣品B,10.00mL砷標(biāo)液中加3滴濃硝酸,消解并驅(qū)趕過量硝酸氮氧化物后,按測砷試驗方法測其吸收液吸光度。樣品C,10.00mL砷標(biāo)液中加2滴濃硝酸消解并驅(qū)趕過量硝酸氮氧化物后,按測砷試驗方法測其吸收液吸光度。3硫化氫吸收液吸光度測定移取10.00mL濃度為1.0mg/L砷標(biāo)準(zhǔn)溶液兩份,分別用干燥和半干燥的醋酸鉛脫脂棉做對比試驗,考查半干燥的醋酸鉛脫脂棉是否吸收砷化氫,按照測砷步驟分別測其吸收液吸光度,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線分別求其砷濃度;然后移取20.00mL濃度為20mg/LNa2S溶液,分別用干燥和半干燥的醋酸鉛脫脂棉做吸收硫化氫對比試驗,按照測砷步驟分別測其吸收液吸光度。該方法是將10g脫脂棉撕成小片浸泡在100mL(100g/L)醋酸鉛溶液中,保存在廣口瓶中,使用時取出一小片,擠干里面的水分,然后在室溫下自然晾干30min以上,此時吸收硫化氫效果更好。樣品A:移取10.00mL砷標(biāo)液按測砷試驗步驟,用干燥的醋酸鉛脫脂棉吸收后,測其吸收液吸光度;樣品B:移取10.00mL砷標(biāo)液按測砷試驗步驟,用半干燥的醋酸鉛脫脂棉吸收后,測其吸收液吸光度;樣品C:移取20.00mL濃度為20.0mg/LNa2S溶液按測砷試驗步驟,用干燥的醋酸鉛脫脂棉吸收硫化氫,測其吸收液吸光度;樣品D:移取20.00mL濃度為20.0mg/LNa2S溶液按測砷試驗步驟,用半干燥的醋酸鉛脫脂棉吸收硫化氫,測其吸收液吸光度。4吸收液溫度對砷測定的影響移取10.00mL濃度為1.0mg/L砷標(biāo)液,將吸收管和三角瓶同時置于冰水浴中,按測砷試驗步驟吸收完成后,將吸收液倒入比色皿中搖勻,立即測量吸收液吸光度,然后待吸收液溫度恢復(fù)至室溫后再測量吸光度,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線分別求其砷濃度,考查吸收液溫度對測量的影響。2結(jié)果與討論2.1氧化物可以混煉在水質(zhì)測砷過程中,試樣的處理一般需要用濃硝酸消解以消除有機物及硫化物的干擾;含砷液中S2-離子及硫化物濃度很大時,在其中加入硝酸和濃硫酸消解,消解后加入去離子水加熱至產(chǎn)生白色煙霧,以趕盡氮氧化物,消除其負(fù)干擾。為驗證氮氧化物是否可以趕盡,做了砷標(biāo)液空白試驗,試驗結(jié)果見表1。由表1可以看出,加入硝酸消解后,吸收液的吸光度明顯低于未消解的標(biāo)液吸收液吸光度,砷濃度與吸光度成正比,從標(biāo)準(zhǔn)曲線求得砷濃度也明顯降低,產(chǎn)生很大的試驗誤差。在本試驗過程中,加入的濃硝酸量極少,但是結(jié)果表明消解后砷標(biāo)液中還存在一定量的氮氧化物。這說明用硝酸消解硫化物時,氮氧化物極難趕盡,會對砷的測定有很大的負(fù)干擾。2.2半干燥醋酸鉛脫脂棉吸收硫化氫實驗結(jié)果移取10.00mL濃度為1.0mg/L砷標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別用干燥和半干燥的醋酸鉛脫脂棉做對比試驗,試驗結(jié)果見表2。從表2可以看出,同樣濃度的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別用半干燥和干燥的醋酸鉛脫脂棉吸收后,其吸收液的吸光度值基本相等,說明半干燥醋酸鉛脫脂棉不會吸收砷化氫。用濃度為20.0mg/LNa2S溶液做吸收試驗,分別用半干燥的和干燥的醋酸鉛脫脂棉吸收其產(chǎn)生的硫化氫,對比試驗結(jié)果如表2所示。從表2可以看出,用半干燥的醋酸鉛脫脂棉吸收硫化氫后,其吸收液的吸光度值明顯低于干燥的醋酸鉛脫脂棉吸收液吸光度值,說明半干燥的脫脂棉吸收硫化氫效果更佳。醋酸鉛脫脂棉吸收硫化氫的反應(yīng)機理是醋酸鉛與硫化氫反應(yīng)生成硫化鉛,此反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為Pb2++H2S==PbS?↓?+2H+Ρb2++Η2S=ΡbS↓+2Η+。離子反應(yīng)在有水的條件下進行得更充分,所以半干燥的醋酸鉛脫脂棉會吸收硫化氫更充分。2.3吸收液比的確定結(jié)果,對于提取率低如果反應(yīng)時環(huán)境溫度過高,可同時將吸收管置于冰水浴中,以免吸收液揮發(fā)過快。吸收液吸光度對溫度比較敏感,隨吸收液溫度升高而降低,如表3所示。吸收試驗完成后,立即測吸收液吸光度會使測定結(jié)果偏高,相對誤差為1.0%。因此,反應(yīng)完成后,將吸收液體積補充到5.0mL,倒入比色皿中,稍微搖晃比色皿使其混勻,待其溫度恢復(fù)到室溫后測定吸光度。生成的紅色膠體銀在2.5h內(nèi)是穩(wěn)定的,所以,吸收液充分混勻并且使吸收液溫度恢復(fù)到室溫時,不會影響其穩(wěn)定性。3實驗設(shè)計的影響本文分別通過空白試驗和對比試驗,考查了試液中氮氧化物、醋