论文部分内容阅读
摘要： 在硫酸的介质中，以硫酸铜为催化剂，硫脲为还原剂，硫氰酸钾显色，结合流动注射技术，在460nm的波长下用分光光度法能快速、便捷的在线检测出Na2WO4溶液中钼离子的浓度。
关键词： 钼；钨酸钠；流动注射；分光光度
中图分类号：TF841.1 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0520084－01
0 引言
目前传统上的手工检测钨酸钠溶液中钼的方法是：在样品中依次加入硫氰酸盐、硫酸铜、硫酸，经过一定的时间反应，显色。这种手工的方法有很多弊端：首先，要严格控制反应的时间，重现性差；其次，容易产生沉淀，堵塞管道；而对于其他一些方法如原子吸收光谱法，电感耦合等离子质谱法，电感耦合等离子原子发射光谱法，火焰原子吸收光谱法来说存在操作繁琐，分析条件要求高、费用大的缺点[1]。
本实验采用流动注射技术与分光光度相结合的方法，建立一个在线检测钼离子的系统，加以对实验条件、实验方法进行一系列的优化，大大提高了稳定性与灵敏度，实现了连续的在线分析，可以应用于钨酸钠中钼离子的在线检测[2.3.4]。
1 实验原理
流动注射分光光度法就是流动注射技术与分光光度检测技术结合而发展起来的一种方法。其主要的原理主要是：当试样与试剂发生显色反应后生成有色物质，有色物质即被载流推动经过流通池，可见光源透入流通池，有色物质吸收其光子，通过光电池，使得光子能量转化为电信号，输入计算机，根据吸光度即检测出浓度的大小[4]。
在此检测钼离子的过程中，必须要考虑到钨酸钠中钨离子对钼离子检测的影响[5]，通过前人的试验发现：用草酸络合钨能起到很好的屏蔽效果[6]，整个试验是在在硫酸的介质中，以硫酸铜为催化剂，硫脲为还原剂（将Mo+6还原为Mo+5），硫氰酸钾显色（硫氰酸盐与Mo+5反应生成稳定橙红色络合物），分光光度法测定。
2 试验部分
2.1 仪器与试剂
Futura多通道连续流动分析仪，uv-2100分光光度计，10cm比色皿，电子天平。
称取钼酸铵[（NH4）6MO7O24·4H2O]1.840g溶于水，定容1L，配置成1g/L的钼储备液；酸性介质：硫酸溶液（1:3）；显色试剂：100g/L的硫脲、250g/L的硫氰酸钾、30g/L的硫酸铜混合液（按照1:1:1.2的比例配制而成），在硫脲溶液中依次加入硫氰酸钾，硫酸铜溶液，边摇匀边加入，否则极易产生乳白色的沉淀，这就配置成了显色试剂。
2.2 实验方法
按照图1的连接，将流动注射分光光度检测流路连接好，启动系统流路，待采样阀V处于采样位，蠕动泵P转动，载流与样品混合形成载流混合液，与显色剂混合进入反应圈进行显色反应，随后到达分光光度检测器进行检测，检测器与计算机连接，到达计算机进行分析，得出钼离子浓度。
3 结果与讨论
3.1 显色试剂的配置比例。尝试了将不同浓度的硫脲、硫氰酸钾和硫酸铜溶液，按不同比例进行混合，观察其稳定性。结果表明，较好的配制方法是，于烧杯中按1:1:1.2的比例依次加入100g/L的硫脲溶液、250g/L的硫氰酸钾溶液、30g/L的硫酸铜溶液时，显色溶液极其稳定；当按照1:1:1比例加入显色试剂时，显色溶液很不稳定，显色程度也很不明显；当按照1:1:2的比例加入显色试剂时，显色溶液产生乳白色沉淀，无法进行试验，所以本实验采用1:1:1.2的比例加入显色试剂。
3.2 硫氰酸钾浓度的选择。实验发现，当硫氰酸钾溶液浓度在250g/L时，灵敏度较高，且不易出现沉淀，结果令人满意，故实验选择250g/L。
3.3 催化剂溶度的选择。铜离子起催化还原作用，可加速钼还原，实验发现，当选择硫酸铜溶液的浓度为30g·L-1时，效果最好。
3.4 反应酸度的选择。实验结果表明：当酸度为1:3的浓度时，效果较好。
3.5 还原剂硫脲浓度的选择。当还原剂浓度达到100g/L时效果较好，故实验选择还原剂硫脲的浓度为100g·L-1。
3.6 标准曲线的绘制。制备10mg/L的钼标准液，1:3的浓硫酸，含6%的硫酸铜溶液、40%的硫氰酸钾溶液，8%的硫脲溶液。
分别量取0、2、4、6、8、10ml的以上钼标准液置于6个烧杯中，并稀释至50ml，此时各烧杯中的钼的含量为0、20μg/50ml、40μg/50ml、60μg/50ml、80μg/50ml、100μg/50ml，分別加入显色试剂，摇匀，待15min-30min后，移至uv-2100分光光度计10cm比色皿中于460nm波长处，测其吸光度，并做空白试验。测得吸光度如表1：
4 结论
使用本实验配置的显色试剂，结合流动注射技术，使用分光光度法能很好的在线检测出钼离子的浓度，以此方法配置不同的试剂，可以方便、快捷的检测出不同的离子浓度。
参考文献：
[1]ALEXANDRAS，JNUSEZ P[J].Agric Food Chem，1996，44：2187-2193.
[2]DENGHanqin，ZHONGXinwen，YUXuelin[J].Metallurgical Analysis，2003，23（2）：48-49.
[3]赵列军、刘家鹏，流动注射分光光度法快速测定废水中的钼[J].监测技术，Feb，2008.
[4]丁洪，硫氰酸盐分光光度测定钼[J].新疆有色金属，2008：69.
[5]简铁柱、张新申等，流动注射分光光度法测定环境水样中的钼[J].皮革科学与工程，2008年4月，第18卷，第2期.
[6]胡薇，钨酸钠溶液中微量相测定方法的改进[J].矿冶工程，1994年12月，第14卷，第4期.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词： 钼；钨酸钠；流动注射；分光光度
中图分类号：TF841.1 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0520084－01
0 引言
目前传统上的手工检测钨酸钠溶液中钼的方法是：在样品中依次加入硫氰酸盐、硫酸铜、硫酸，经过一定的时间反应，显色。这种手工的方法有很多弊端：首先，要严格控制反应的时间，重现性差；其次，容易产生沉淀，堵塞管道；而对于其他一些方法如原子吸收光谱法，电感耦合等离子质谱法，电感耦合等离子原子发射光谱法，火焰原子吸收光谱法来说存在操作繁琐，分析条件要求高、费用大的缺点[1]。
本实验采用流动注射技术与分光光度相结合的方法，建立一个在线检测钼离子的系统，加以对实验条件、实验方法进行一系列的优化，大大提高了稳定性与灵敏度，实现了连续的在线分析，可以应用于钨酸钠中钼离子的在线检测[2.3.4]。
1 实验原理
流动注射分光光度法就是流动注射技术与分光光度检测技术结合而发展起来的一种方法。其主要的原理主要是：当试样与试剂发生显色反应后生成有色物质，有色物质即被载流推动经过流通池，可见光源透入流通池，有色物质吸收其光子，通过光电池，使得光子能量转化为电信号，输入计算机，根据吸光度即检测出浓度的大小[4]。
在此检测钼离子的过程中，必须要考虑到钨酸钠中钨离子对钼离子检测的影响[5]，通过前人的试验发现：用草酸络合钨能起到很好的屏蔽效果[6]，整个试验是在在硫酸的介质中，以硫酸铜为催化剂，硫脲为还原剂（将Mo+6还原为Mo+5），硫氰酸钾显色（硫氰酸盐与Mo+5反应生成稳定橙红色络合物），分光光度法测定。
2 试验部分
2.1 仪器与试剂
Futura多通道连续流动分析仪，uv-2100分光光度计，10cm比色皿，电子天平。
称取钼酸铵[（NH4）6MO7O24·4H2O]1.840g溶于水，定容1L，配置成1g/L的钼储备液；酸性介质：硫酸溶液（1:3）；显色试剂：100g/L的硫脲、250g/L的硫氰酸钾、30g/L的硫酸铜混合液（按照1:1:1.2的比例配制而成），在硫脲溶液中依次加入硫氰酸钾，硫酸铜溶液，边摇匀边加入，否则极易产生乳白色的沉淀，这就配置成了显色试剂。
2.2 实验方法
按照图1的连接，将流动注射分光光度检测流路连接好，启动系统流路，待采样阀V处于采样位，蠕动泵P转动，载流与样品混合形成载流混合液，与显色剂混合进入反应圈进行显色反应，随后到达分光光度检测器进行检测，检测器与计算机连接，到达计算机进行分析，得出钼离子浓度。
3 结果与讨论
3.1 显色试剂的配置比例。尝试了将不同浓度的硫脲、硫氰酸钾和硫酸铜溶液，按不同比例进行混合，观察其稳定性。结果表明，较好的配制方法是，于烧杯中按1:1:1.2的比例依次加入100g/L的硫脲溶液、250g/L的硫氰酸钾溶液、30g/L的硫酸铜溶液时，显色溶液极其稳定；当按照1:1:1比例加入显色试剂时，显色溶液很不稳定，显色程度也很不明显；当按照1:1:2的比例加入显色试剂时，显色溶液产生乳白色沉淀，无法进行试验，所以本实验采用1:1:1.2的比例加入显色试剂。
3.2 硫氰酸钾浓度的选择。实验发现，当硫氰酸钾溶液浓度在250g/L时，灵敏度较高，且不易出现沉淀，结果令人满意，故实验选择250g/L。
3.3 催化剂溶度的选择。铜离子起催化还原作用，可加速钼还原，实验发现，当选择硫酸铜溶液的浓度为30g·L-1时，效果最好。
3.4 反应酸度的选择。实验结果表明：当酸度为1:3的浓度时，效果较好。
3.5 还原剂硫脲浓度的选择。当还原剂浓度达到100g/L时效果较好，故实验选择还原剂硫脲的浓度为100g·L-1。
3.6 标准曲线的绘制。制备10mg/L的钼标准液，1:3的浓硫酸，含6%的硫酸铜溶液、40%的硫氰酸钾溶液，8%的硫脲溶液。
分别量取0、2、4、6、8、10ml的以上钼标准液置于6个烧杯中，并稀释至50ml，此时各烧杯中的钼的含量为0、20μg/50ml、40μg/50ml、60μg/50ml、80μg/50ml、100μg/50ml，分別加入显色试剂，摇匀，待15min-30min后，移至uv-2100分光光度计10cm比色皿中于460nm波长处，测其吸光度，并做空白试验。测得吸光度如表1：
4 结论
使用本实验配置的显色试剂，结合流动注射技术，使用分光光度法能很好的在线检测出钼离子的浓度，以此方法配置不同的试剂，可以方便、快捷的检测出不同的离子浓度。
参考文献：
[1]ALEXANDRAS，JNUSEZ P[J].Agric Food Chem，1996，44：2187-2193.
[2]DENGHanqin，ZHONGXinwen，YUXuelin[J].Metallurgical Analysis，2003，23（2）：48-49.
[3]赵列军、刘家鹏，流动注射分光光度法快速测定废水中的钼[J].监测技术，Feb，2008.
[4]丁洪，硫氰酸盐分光光度测定钼[J].新疆有色金属，2008：69.
[5]简铁柱、张新申等，流动注射分光光度法测定环境水样中的钼[J].皮革科学与工程，2008年4月，第18卷，第2期.
[6]胡薇，钨酸钠溶液中微量相测定方法的改进[J].矿冶工程，1994年12月，第14卷，第4期.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文