硫酸铈催化光度法

Question

如题所述

Answer 1

方法提要

在酸性条件下，亚砷酸与硫酸高铈发生缓慢的氧化还原反应。碘离子有催化作用使反应加速进行。反应速度随碘离子含量增高而变快，剩余的高铈离子就越少。用亚铁离子还原剩余的高铈离子，终止亚砷酸-高铈间的氧化还原反应。氧化产生的铁离子与硫氰酸钾反应生成红色配合物，光度法测定。间接测定碘化物的含量。

本法最低检测质量为0.01μg。若取10mL水样测定，检测下限为1μgL(I^-)。

本法适宜测定1～10μg/L(I^-)低浓度范围和10～100μg/L(I^-)高浓度范围的碘化物。

银及汞离子抑制碘化物的催化能力，氯离子与碘离子有类似的催化作用，加入大量氯离子可以抑制上述干扰。温度及反应时间对本法影响极大，因此应严格按规定控制操作条件。

仪器和装置

分光光度计。

恒温水浴(30±0.5)℃。

秒表。

具塞比色管25mL。临用前清洗，并注意防止铁的污染。

试剂

纯水(无碘化物)每升蒸馏水中加2g氢氧化钠，重蒸馏。

硫酸。

氯化钠溶液(260g/L)称取经700℃灼烧2h的优级纯氯化钠(NaCl)26g溶于纯水并稀释至100mL。

亚砷酸溶液c(1/4As₂O₃)=0.1000mol/L称取4.946g三氧化二砷(As₂O₃)，加500mL纯水、10滴H₂SO₄，加热使全部溶解。用纯水稀释至1000mL。注意:此溶液剧毒!(必要时三氧化二砷可按下法精制:将三氧化二砷研细，加入25mL重蒸馏的乙醇，搅拌后弃去上部乙醇溶液。同法反复洗涤晶体10～15次。于80℃烘干，备用。)。

硫酸铈溶液c［Ce(SO₄)₂］=0.02mol/L称取8.086g硫酸铈［Ce(SO₄)₂·4H₂O］或12.65g硫酸铈铵溶于500mL纯水中，加44mLH₂SO₄，用纯水稀释至1000mL。

硫酸亚铁铵溶液(15g/L)称取1.5g硫酸亚铁铵［(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O］溶于纯水中，加入2.5mLH₂SO₄并用纯水稀释至100mL。临用前配制。

硫氰酸钾溶液(40g/L)称取4.0gKSCN溶于纯水，稀释至100mL。

碘化物标准储备溶液ρ(I^-)=100μg/mL称取0.1308g经硅胶干燥器干燥24h的碘化钾(KI)溶于纯水中，并定容至1000mL。

碘化物标准溶液Ⅰρ(I^-)=1.00μg/mL临用时，吸取5.00mL碘化物标准储备溶液于500mL容量瓶中，用纯水稀释至刻度。

碘化物标准溶液Ⅱρ(I^-)=0.0100μg/mL临用时，吸取5.00mL碘化物标准溶液Ⅰ于500mL容量瓶中，用纯水稀释至刻度。

分析步骤

1)低浓度范围(1.0～10μg/L)的测定。按表81.7配制标准系列、水样及A管、B管，并按表向各管加入试剂。摇匀后，置于(30±0.5)℃恒温水浴中(20±0.1)min后，使温度达到平衡。

表81.7 碘化物测定各管的试剂加入量(单位:mL)

按下秒表计时，每隔30s，依次向各管加0.50mL硫酸铈溶液密塞迅速摇匀，放回水浴中保温。

于水浴中放置(20±0.1)min后，每隔30s，依次向各管加1.00mL硫酸亚铁铵溶液，密塞迅速摇匀，放回水浴中［每管加硫酸铈溶液到加硫酸亚铁铵溶液的间隔均为(20±0.1)min］。

(20±0.1)min后，每隔30s，依次向各管加1.00mL硫氰酸钾溶液，在室温放置45min，于波长510nm处，用1cm比色皿，以纯水作参比，测量吸光度。绘制校准曲线(校准曲线呈向下弯曲，并不呈良好线性。因此校准曲线必须与试样分析同时操作。)。用吸光度与浓度直接作图。不对曲线进行回归处理，防止产生误差。将吸光度对数值作图，可得直线关系的校准曲线。

2)高浓度范围(10～100μg/L)的测定。校准曲线:

于25mL具塞比色管中吸取0mL、1.00mL、3.00mL、5.00mL、7.00mL、10.00mL碘化物标准溶液Ⅰ，加纯水至10.0mL，按分析步骤操作。绘制校准曲线。

高浓度范围的分析，恒温水浴温度为(20±0.5)℃，反应时间为8min，不必做A管、B管的测定。取10.0mL水样，按分析步骤操作，测得碘量。

水样中碘离子的质量浓度的计算参见公式(81.9)。

注意事项

1)在测定低浓度碘化物水样时应经过A管、B管的校正，以消除由于水样中氧化还原物质对测定的干扰。当A管吸光度大于B管时，说明水样中有还原性物质还原部分高铈离子。或所生成的高铁离子，使比色液变浅，应将水样测得的吸光度加上(A-B)，以校正由还原性物质造成的误差。

2)当B管吸光度大于A管时，水样中可能存在氧化性物质的干扰，因此将水样的吸光度减去(B-A)。