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摘要：通过试验研究论证利用721型分光光度计，在酸性介质中，钡离子与硫酸根离子生成难溶硫酸钡，使溶液浑浊，采用乙醇作稳定剂，利用分光光度计进行比色，并对一组氯化钙产品中硫酸根质量分数进行快速测定，测定结果与重量法测定结果进行分析和比较，证明该方法能够为客户提供准确、可靠的分析结果，是一种准确测定氯化钙中硫酸根的快速分析方法。

关键词：氯化钙硫酸根氯化钡快速测定

1 引言

硫酸根含量是客户要求中一个非常重要的指标，GB/T 23941-2009国家标准中采用重量法，该方法主要的缺点是操作手续繁琐，条件不易控制如：需控制酸度、掌握氯化钡的加入量以及其他因素干扰。试样需要经过沉淀、过滤、洗涤、灼烧、恒重等过程，耗时长约8－9h、能耗高。本文采用钡离子与硫酸根离子生成难溶的硫酸钡，使溶液浑浊，然后用比色计进行比色测定、计算。通过查阅相关资料和实验条件的选择测定，从而得出了测定过程中各个条件的最佳控制值。本方法利用仪器分析代替化学分析，从而节约了大量的人力和物力。能及时的为客户及生产提供可靠数据。

2 试验部分

2.1 主要试剂与仪器

2.1.1试剂：

盐酸溶液（1+1）

氯化钡溶液（120g/L）

乙醇溶液（50%体积比）

硫酸盐标准比浊溶液：经100—105℃干燥的优级纯K₂SO₄ 0.1814g,水溶解后定容于1000ml容量瓶中，SO₄^2-溶液浓度为0.1mg/ml。

2.1.2仪器：

721型分光光度计分析天平电炉烧杯容量瓶吸量管漏斗

3 条件选择

3.1试验酸度及氯化钡加入量的选择

3.1.1酸度

通过查找资料，经过分析得出盐酸的加入量一般为2ml(1+1),因为氯化钙产品中有水不溶物，经过实验得知，里面的绝大多为酸溶物。为了补充反应用去的盐，以保证其溶液中的酸性条件，所以在分析实验时应多加些盐酸。

3.1.2氯化钡加入量

经过对照比对，在HB/T2327—92中要求氯化钡的加入量为10ml,因为氯化钡为有毒化学试剂，经过比对，在本试验方法中选择氯化钡的加入量为5ml。

3.2 实验溶液需要过滤

通过资料及实验得出，样品在加入盐酸后要用中速定性滤纸过滤。再进行以下操作步骤。

3.3 测定波长的选择

将试验样品加入2ml盐酸（1+1），置于电炉上低温加热至沸，冷却过滤，将滤液置于电炉上加热至沸，加入10ml无水乙醇，再缓慢加入5ml氯化钡溶液。继续煮沸2分钟。稍冷后，将试验溶液定容到250ml容量瓶中。放置15分钟。经过试验得出透射比浊在440—720nm波长下均可测定，但随着波长的增大，吸光度下降。试验结果如表1。

表1 波长分段选择表

样品		波长（nm）
样品		420	440	450	455	460	465	470	475	480	540
吸光度	1	无法调满	0.019	0.020	0.020	0.021	0.019	0.018	0.016	0.013	0.008
吸光度	2	无法调满	0.071	0.073	0.074	0.074	0.072	0.070	0.069	0.066	0.056

由表1试验结果显示，选择波长为460nm。

3.4 静置时间的选择

将试验样品加入2ml盐酸（1+1），置于电炉上低温加热至沸，冷却过滤，将滤液置于电炉上加热至沸，加入10ml无水乙醇，再缓慢加入10ml氯化钡溶液。继续煮沸2分钟。稍冷后，将试验溶液定容到250ml容量瓶中。静置5、10、15、20、40分钟，在460nm的波长处，选用3cm比色皿比色。试验结果如表2。

表2 静置时间对比表

SO₄^2-%	静置时间（min）
SO₄^2-%	5	10	15	20	40
1	0.0115	0.0161	0.0274	0.0270	0.0268
2	0.0103	0.0134	0.0232	0.0230	0.0229

由表2得出，选择静置时间为15分钟。

3.5 乙醇加入量的选择

乙醇的作用可使低含量的SO₄^2-沉淀完全，使测定结果稳定。经过试验分析得出，实验结果见表3。

表3 乙醇加入量对比表

SO₄^2-%	乙醇（ml）
SO₄^2-%	0	2	4	6	8
1	0.0212	0.0230	0.0272	0.0273	0.0251
2	0.0182	0.0204	0.0265	0.0262	0.0237

由表3得出，本方法采取使用5ml乙醇加入量。

3.6 标准工作曲线绘制

在一组200mL烧杯中，加入0.8ml盐酸，分别加入0、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL硫酸盐标准比浊溶液加水至约40 mL，置于电炉上低温加热至沸，冷却过滤，将滤液置于电炉上加热至沸，加入2ml无水乙醇，再缓慢加入2ml氯化钡溶液。继续煮沸2分钟。稍冷后，将试验溶液冷却后定容到一组100ml容量瓶中。放置15分钟。以试剂空白为参比，选用3cm的比色皿，在460nm的波长下测定溶液的吸光度，绘制标准工作曲线，计算回归方程和相关系数。

4 氯化钙中硫酸根离子的分析方法

称取10g（精确到0.001g）试样于250ml烧杯中，加2ml盐酸（1+1），置于电炉上低温加热至沸，冷却过滤，将滤液置于电炉上加热至沸，加入5ml无水乙醇，再缓慢加入5ml氯化钡溶液。继续煮沸2分钟。稍冷后，将试验溶液定容到250ml容量瓶中。放置15分钟。以试剂空白为参比，选用3cm的比色皿，在460nm的波长下测定溶液的吸光度在标准曲线上找出对应的浓度，并计算出硫酸根的含量。

分析结果以质量百分数表示硫酸根的含量。

SO₄^2-%＝ ×100

式中： m₁———由工作曲线上查得的试样溶液中硫酸根的质量。

m———试样的质量。

5 方法准确度的测定

在上述定条件下，用快速法对4种氯化钙样品进行测定，结果与HG/T2327－92中标准法（重量法）测定的质量分数测量结果相比较，结果见表4。

表4 标准法与快速分析法对比表

样品	SO₄^2-%
样品	标准法	快速法
1	0.028	0.027
2	0.031	0.029
3	0.018	0.019
4	0.020	0.019

经计算得出：

S₁=0.0066 S₂=0.0046

n₁=4 n₂=4

F_计算= = = =2.06

F_大=f₁-1=4-1=3

F_小=f₂-1=4-1=3

选择95%置信度，查得F=9.28,

因1.82<9.28即F_计算<F，所以快速方法与标准方法的精密度S₂与S₁之间无明显差别，可以继续进行t检验：

S_P=0.0060

=0.12

f₁= n₁+n₂-2=4+4-2=6

选择95%置信度，经查理论统计t检验表,当自由度为6时,t=2.45,

因0.12<2.45,所以两次测定结果与，无显著性差别，所以可以用快速分析方法代替标准法。

6 结论

利用分光光度法对成品氯化钙中的硫酸根离子进行快速测定，过程中省略了沉淀、过滤、洗涤、灼烧、恒重等实验过程，本文证明该方法在实际生产中，能够满足生产的要求，能够为客户提供及时有效的数据，是一种快速、准确测定成品氯化钙中硫酸根离子的方法。

参考文献