分光光度法快速測(cè)定硅酸鹽中鎂的含量

    目前水泥廠硅酸鹽試樣中鎂的測(cè)定常采用EDTA滴定法,即在pH=10時(shí)用EDTA滴定鈣、鎂的合量,在PH＞12時(shí)用EDTA滴定鈣離子,然后用差減法求出鎂的含量。該方法準(zhǔn)確度低,操作麻煩。利用光度法測(cè)定鎂時(shí)由于鈣、鎂性質(zhì)相似,硅酸鹽試樣中大量存在的鈣嚴(yán)重干擾鎂的測(cè)定,應(yīng)用受到限制。本文研究了新顯色劑二溴硝基偶氮砷與Mg的反應(yīng)條件,建立了光度法測(cè)定Mg²⁺的一個(gè)新的方法,對(duì)硅酸鹽試樣中大量存在的鈣的干擾采用加入EGTA來(lái)進(jìn)行掩蔽。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明掩蔽劑EGTA用量范圍寬,對(duì)測(cè)定體系沒(méi)有影響。該方法操作簡(jiǎn)便,準(zhǔn)確度高,選擇性好,可用于硅酸鹽試樣中鎂含量的快速測(cè)定。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

721型分光光度計(jì); 鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液:濃度20μg/ml;二溴硝基偶氮砷溶液:濃度0.4g/L;EGTA溶液:濃度0.2g/L;NH₃H₂O-NH₄緩沖溶液(pH=10)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法 取標(biāo)準(zhǔn)溶液于25ml比色管中,依次加入0.4g/L的二溴硝基偶氮砷溶液3.0ml,NH₃H₂O-NH₄緩沖溶液(pH=10)溶液5.0ml,用水定容,搖勻。在721型分光光度計(jì)上,570nm波長(zhǎng)處,以試劑空白作參比,用1cm比色皿測(cè)定溶液的吸光度。 

 
2 結(jié)果與討論

2.1 吸收曲線 取一定量的Mg²⁺標(biāo)準(zhǔn)溶液于25ml比色管中,按實(shí)驗(yàn)方法操作,在不同波長(zhǎng)處測(cè)定溶液的吸光度,繪制吸收曲線見(jiàn)圖1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,試劑的最大吸收峰在500nm處,絡(luò)合物的最大吸收峰在570nm處,對(duì)比度本文選擇570nm為測(cè)定波長(zhǎng)。

2.2 酸度及緩沖溶液用量的影響

 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)溶液的pH為9.7～11.0時(shí)吸光度高且穩(wěn)定(見(jiàn)圖2),故本文選擇在pH=10的NH₃H₂O-NH₄緩沖溶液進(jìn)行顯色測(cè)定,其適宜用量為0.5～7.0ml,故本文選擇NH₃H₂O-NH₄緩沖溶液(pH=10)的用量為5.0ml。

2.3 顯色劑用量的影響 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,0.4g/L的二溴硝基偶氮砷溶液的用量為2.5～8.0ml時(shí),靈敏度較高,且結(jié)果穩(wěn)定。故本文選擇的二溴硝基偶氮砷溶液3.0ml。 
 顯色時(shí)間及絡(luò)合物的穩(wěn)定性 在本實(shí)驗(yàn)條件下,絡(luò)合物立即形成,該絡(luò)合物溶液室溫下放置可穩(wěn)定24h以上。 

2.5 線性范圍 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Mg量在0～20μg/25ml范圍內(nèi)符合比耳定律,其表觀摩爾吸光系數(shù)為2.3×10回歸方程為,相關(guān)系數(shù)為=0.994。

2.6 共存離子的影響 在選定條件下,相對(duì)誤差≤±5%時(shí),共存離子的允許量為(以μg計(jì))Fe³⁺(20)、Fe²⁺(30)、Al³⁺(400)Pb²⁺(20)、Ti^4+₍5)、Mn²⁺(40)、F(1000)、SiO₂^2-、K^+　、Na^+、SO₄^2-、C^-、NO₃-不干擾測(cè)定,Ca干擾嚴(yán)重,可加入EGTA掩蔽。3 樣品分析3.1 樣品處理 準(zhǔn)確稱取0.3000g水泥試樣于4.0ml燒杯中,加水潤(rùn)濕,加入10ml(1+1)HCl,加熱至微沸3min,用快速濾紙過(guò)濾,燒杯及濾紙用水洗滌7～8次。濾液置于500ml容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻,待測(cè)。3.2 掩蔽劑對(duì)測(cè)定體系的影響 對(duì)1ml 88-54水泥試液加入不同量的0.2g/L EGTA溶液,按照實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,0.2g/L EGTA溶液用量在8.5～12.0ml時(shí)可較好地掩蔽水泥中大量存在的鈣。本文在樣品的測(cè)定中加入10.0ml 0.2g/L EGTA溶液。3.3 鎂含量的測(cè)定 吸取水泥試液1.0ml于25ml比色管中,加入10.0ml 0.2g/L EGTA溶液,以下按實(shí)驗(yàn)方法操作,測(cè)定溶液的吸光度,計(jì)算氧化鎂的含量,結(jié)果見(jiàn)附表。

由以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn),本方法在消除大量Ca<的干擾時(shí)操作簡(jiǎn)便、快速、結(jié)果可靠、準(zhǔn)確度高,用于硅酸鹽試樣中的鎂的測(cè)定,結(jié)果較好