新试剂间_三氟甲基偶氮羧与钙_镁的显色反应及其在离子膜制碱中控分析中的应用

新试剂间_三氟甲基偶氮羧与钙_镁的显色反应及其在离子膜制碱中控分析中的应用 () 化学试剂, 2000, 22 5, 293, 295 新试剂间- 三氟甲基偶氮羧与钙、镁的显色反应及其 在离子膜制碱中控分析中的应用 3 12 34 胡娟庞文生刘东张华山 (11 平顶山师范高等专科学校, 平顶山 467000; 21 河南城建高等专科学校, 平顶山 467000; ) 31 平顶山市树脂厂, 平顶山 467000; 41 武汉大学化学系, 武汉 430072 )) ((摘要: 研究了新试剂间2三氟甲基偶氮羧与 ? 、? 的显色反应。在 10 的 2介质中, 间2三氟甲基偶 2C a M g pH H C lN aA c )) ((氮羧与 、 均生成组成比为 1?2 的紫红色配合物, 其最大吸收波长的位置在 691和 694, 摩尔吸光系 ??C a M g nm nm 5- 1 - 15- 1 - 1 数为 516×10??、819×10??, 两种离子浓度分别在 0, 60、0, 50范围内符合比 ƒƒL m o lcm L m o lcm ΛgL ΛgL 2+ 2+ 尔定律。将此法用于离子膜制碱工艺中一次精制盐水的中控分析, 应用超定方程组对样品中 、进行同时测定, C aM g结果令人满意。 关键词: 间2三氟甲基偶氮羧; 钙; 镁; 超定方程组; 分光光度法 () 文章编号: 025823283 20000520293203 中图分类号: 62516 文献标识码: O A 2+ 2+ , 电解槽使用的离子膜要分析, 应用超定方程组对样品中 、进行 离子膜制碱工艺中C aM g2+ 2+ 求入槽盐水中的、含量低于 20ƒ。此 C aM ggL 同时测定, 结果令人满意。Λ 项目的分析可采用火焰原子吸收光谱、发射 IC P 1 光谱或 滴定分析法。 光谱法准确度 ED TA IC P α α 主要仪器和试剂1 高, 但仪器配备昂贵, 分析成本高; 光谱法虽 A A S (2916 型紫外2可见分光光度计 澳大利亚 GBC ( 然 操作简单, 但样品中高浓度的氯化钠 310, ) ( 公司; 23型精密酸度计 上海雷磁仪 GBC pH SB ) 315ƒ产生分子吸收干扰比较严重; 滴定分析 , g L )器厂。 所用移液管、容量瓶和烧杯均为聚乙烯制 法测定微量物质, 灵敏度低。而分光光度法由于仪 ( ) 品 日本 由日本旭硝子株式 . , , N IK KO COT CD 器简单普遍, 应用新合成灵敏显色剂就可以对痕 会社提供。 量物质进行测定。 2 ( 1钙标准溶液 国家标准物质研究中心ƒm gL 用偶氮羧试剂测钙已有报道, 它们在测定 上都有许多优点, 但在灵敏度、稳定性及选择性方 ) ( 镁标准溶液 国家标准物质研9810121, 1 ƒm gL面也各有不足。 新合成的试剂间2三氟甲基偶氮 ) 究中心 9810122; 间2三氟甲基偶氮羧: 0105% 的 羧, 其结构式为: 水溶液; 干扰离子试液同样使用标准物质制备。所 用试剂均为优级纯, 并用螯合树脂处理。实验用水 为石英亚沸 3 次水。 COO H C F 3 HO O H N N N N 2 实验方法 在 10 比色管中, 依次加入一定量待测离 mL HO 3S SO 3H 子液、10 的 2缓冲溶液 110和显 2pH H C lN aA c mL 它与钙发生的显色反应, 其测定灵敏度超过目前色剂 310, 以水定容, 摇匀, 15后, 以试剂空 mL m in 已报道的偶氮羧类试剂。 同时它与镁有更灵敏的 白作参比, 用 1比色皿, 于 处测定吸光度。cm Κm ax 显色反应。 在 10 的 2介质中, 该试2pH H C lN aA c 2+ 2+ 2+ ()剂与 、形成紫红色配合物, C aM gΚm ax C a 2+ 2+ 3 结果与讨论() () = 691nm 、Κm ax M g= 694nm ; Εm ax C a= 5. 6 5- 1 - 12+ 5311 吸收光谱 试剂及其与钙和镁所形成配合物() ×10L ?m o l?cm 、Εm ax M g= 819 ×10L - 1 - 1的吸收光谱 ?m o l?cm ; 钙、镁量分别在 0, 60ΛgL 、0,ƒ 50ƒ范围内符合比尔定律。ΛgL α 收稿日期: 1998209211 2+ 2+ ( ) : 胡娟 19622, 女, 土家族, 湖南大庸人, 副教 作者简介α 本文研究了新试剂与 、的显色反 C aM g授, 在职研究生, 从事分析化学教学及电分析化学、分光 光度分析科研工作。 应并用于离子膜制碱工艺中一次精制盐水的中控 如图 1 所示。由图 1 可见, 试剂的最大吸收峰位于, 当测定相对误差法考察了共存离子的影响情况 2+ 2+ 550, 试剂与 、形成的配合物最大吸 < 10% 时, 一次精制盐水指标中, 共存离子的最高 nm C aM g 收峰位于 693附近, 对比度 = 143。( ) ( ) ( ) nm ? Κnm 允 许 量 为: 6125 , 215 , ƒΛgL S r F e S iO 2 2-( ) ( ) ( ) ( ) 1215 , 1125 , 0115 , 25 , B a M n H g SO 4 - 5 2-( ) ( ) ( ) 115 750, 718 ×10, 3 , 严重干 C lCO M g 扰。 钙、镁分别与试剂间2三氟甲基偶氮羧所形成 ( 的 2 种配合物, 其光谱严重重叠 = 3, 见图? Κnm ) 1, 所以用此试剂单独测钙时, 镁将严重干扰。 但 通过试验发现, 钙、镁混合溶液的吸光度具有加和 图 1 吸收光谱性, 因此根据超定方程组在多组分分析中的应 ( ) ( ) 11 试剂水参比; 21 钙配合物试剂参比; 32+ 用, 采取> 的多组分分析方法, 进行、 m n M g( )31 镁配合物试剂参比 2+ 的同时测定, 恰好满足一次盐水例行分析的 C a 312 酸度的影响 需要。2+ 按实验方法试验了 , 14 对试剂与 1pH C a318 镁的分析特性 显色反应的影响。结果明, 值在 118, 310 之 pH 在选定的钙显色条件下, 镁与试剂形成组成 间, 配合物的吸光度最大且恒定。本文选用10 2pH 比为 1?2 的紫红色配合物, 其最大吸收波长位于 的 2溶液作介质, 用量为 110。H C lN aA c mL ) ( 694处, ? 量在 0, 50ƒ范围内符合 nm M g ΛgL 313 显色剂用量(比尔定律, 所得回归方程为 = 26142的单位 cA c 在 10 的 酸 度 条 件 下, 试 验 了 浓 度 为2pH ) 为 见图 2, 相关系数 = 019996。计算得表 ƒ, ΛgL r5- 1 - 10103% 、0104% 、0105% 、0106% 时, 不 同 体 积 的 观摩尔吸光系数为 819×10??。L m o lcm 间2三氟甲基偶氮羧与钙的显色反应。 结果表明, 显色剂浓度大, 检测限低, 显色反应灵敏, 但浓度 ( ) 超过一定范围 0105% , 生成的有色化合物在溶 液中发生缔合作用, 从而导致精密度降低。当使用 0104% 的显色剂 210, 410时, 吸光度最大且 mL ) (恒定。因此, 确定 的显色加入 0104% 的显 ?C a 色剂 310。mL 314 显色时间和配合物的稳定性 在 18, 310 的范围内, 钙与试剂于室温 1pH 图 2 钙、镁标准曲线下瞬间即可反应, 15后, 显色完全, 吸光度达 m in 2+ 2+11; 2. C aM g 最大值, 并至少在 3内保持不变。本文选定在室 h 温下显色 15后测定。m in 315 配合物的组成 利用斜率法和直线法测定钙 4 样品分析 与显色剂反应所 411 样品测定 生成配合物的组成比为 1?2。移取 1100一次盐水于 100容量瓶中, mL mL 以水定容。取稀释后的盐水溶液 215于 10 mL mL 316 比尔定律适用范围 比色管中, 按实验方法测量其吸光度, 建立超定方 () 试验条件下, 量在 0, 60范围内 ƒ?C a ΛgL (符合比尔定律, 所得回归方程为 = 641935的 cA c 程组, 计算盐水中钙、镁含量。 测定结果见表 1。 ) 单位为 ƒ如图 2 所示, 相关系数 = 019992。 , gL rΛ 412 讨论5- 1计算得表观摩尔吸光系数为 516 ×10?L m o l 原子吸收光谱法测定结果偏低, 原因复杂, 在 - 1 ?。cm 1 此不作讨论。 317 共存离子的影响将此方法用于平顶山市树脂厂由日本旭硝子 ) ( 取 15溶液进行测定, 按试验方 ƒ? ΛgL C a 株式会社引进的“离子膜制碱”项目中, 进行一次 盐水的中控分析, 结果令人满意。 3 4()表 1 盐水中钙镁离子的测定结果 = 4 , ( n D ong Z h ang H u ash an 1. P ingd ing sh an N o rm a l 467000; 2. Co llege, P ingd ing sh an H enan U rban 本法结果 Co n st ruc t io n J un io r Co llege, P ingd ing sh an 467000; 3. 回收率ƒ% 样品平均值, ƒ m gLR SD , % , 467000; 4. P ingd ing sh an R e sin P lan tP ingd ing sh an C a M g C a M g C a M g , , D ep a r tm en t o f C h em ist ryW uh an U n ive r sityW uh an 1 13. 2 6. 0 3. 8 2. 3 100. 2 100. 5 ) () 430072, H uaxue Sh iji, 2000, 22 5, 293, 295 2 5. 6 3. 2 2. 5 1. 9 101. 2 100. 8 3 4. 7 2. 3 2. 2 2. 0 101. 5 100. 5 : , A bstrac tIn th is p ap e rth e co lo r reac t io n s o f ca lc ium o r 4 5. 2 2. 3 2. 7 2. 7 100. 5 101. 2 22 m agne sium w ith a new reagen t m t r if luo rom e th y l法 A A S . cabo xyazo h ave been stud iedR e su lt s show th a t bo th 回收率% ƒ样品平均值, ƒ R SD , % m gL1ca lc ium and m agne sium reac t w ith th e reagen t to fo rm C a M g C a M g C a M g ?2 2 stab le redp u rp le com p lexe s in H C lN aA c m ed ium o f1 12. 5 5. 5 2. 8 2. 2 96. 5 97. 0 2. 0. 691694pH T h e ab so rp t io n p eak s a re a t nm and nm 2 5. 0 3. 2 2. 2 1. 8 97. 7 97. 5 5 ×10 ? 5. 6 and th e app a ren t m o la r ab so rp t iv it ie s a re L 3 4. 3 2. 0 2. 3 1. 7 97. 0 97. 0 - 1 - 1 5- 1 - 1 4 4. 5 1. 8 2. 5 1. 9 97. 7 97. 8 ? × 10? ? , 8. 9 m o lcm and L m o lcm . ′,0re sp ec t ive lyB ee rs law is o beyed in th e range o f () ()60, 50ƒ0ƒ. 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