釩在0.5~1.20mol·L-1的磷酸介質(zhì)中與2(5-溴-2-吡啶偶氮)5二乙氨基苯酚(5BrPADAP)和過(guò)氧化氫生成三元配合物,其穩(wěn)定性很高,一旦生成就不會(huì)被乙二胺四乙酸檸檬酸銨破壞。低合金鋼中常見(jiàn)的鐵、鋁、鉻、錳、鎳、銅、鈦、鉬等常量元素形成的配合物較易被分解,據(jù)此采用分光光度法測(cè)定釩。本工作對(duì)5BrPADAPH2O2 三元配合物測(cè)定釩的條件進(jìn)行了探討,與鉭試劑一氯甲烷萃取光度法相比,本法具有簡(jiǎn)便、快速、穩(wěn)定,且不用溶劑萃取的優(yōu)點(diǎn)。
1 試驗(yàn)部分
1.1 儀器與試劑
721型分光光度計(jì)。
5-Br-PADAP溶液:0.18g·L-1,稱(chēng)?。氮玻拢颡玻校粒模粒校埃埃梗缛苡?250 mL 無(wú)水乙醇中,加水250mL,混勻。
乙二胺四乙酸檸檬酸銨混合液:稱(chēng)取乙二胺四乙酸(EDTA)10g、檸檬酸銨50g溶于500mL水中,混勻。釩標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液:100mg·L-1,稱(chēng)取經(jīng)500℃灼燒 1.5 h 處 理 過(guò) 的 V2O5 (純 度 為 99.9%)0.1745g,置于預(yù)先用少量水溶解有0.25g氫氧化鈉的250 mL 燒杯中,攪拌,加硫酸(1+1)溶液10mL酸化,冷卻后轉(zhuǎn)移至1L容量瓶中,用水定容至1L。釩標(biāo)準(zhǔn)溶液:5mg·L-1,移取100mg·L-1釩標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液25.00mL于500mL容量瓶中,用水定容至500mL。試驗(yàn)用水為蒸餾水。
1.2 試驗(yàn)方法
稱(chēng)取試樣0.1000g置于100mL兩用瓶中,加鹽酸硝酸水(3+1+6)混合液10mL,氫氟酸(1+
1)溶液2滴,加熱使試樣溶解,加高氯酸5mL,加熱至剛冒煙,取下,稍冷,用少量水沖洗瓶壁,再加熱至冒煙,并保持30s,取下,冷卻,加水10mL,加熱溶解,冷卻后加水定容至100mL。
移取 上 述 溶 液 5.00 mL(或 10.00 mL)于25mL容量瓶中,加磷酸(1+5)溶液5mL,加5BrPADAP溶液2.0mL,過(guò)氧化氫2滴,搖勻,于沸水浴中加熱60s,冷卻,加 EDTA檸檬酸銨混合液
2mL,定容至 25 mL。用 2cm 比 色 皿,于 波 長(zhǎng)600nm處,以水為參比,測(cè)量其吸光度。
鉻量高(>2%)對(duì)測(cè)定有干擾,需用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)樣品繪制工作曲線(xiàn),或二次冒煙,用鹽酸驅(qū)鉻,因此高氯酸的用量應(yīng)增至7mL。
結(jié)果與討論
2.1 吸收光譜
按試驗(yàn)方法測(cè)定5BrPADAPH2O2 三元配合物體系的吸收光譜。結(jié)果表明:5BrPADAPH2O2三元配合物體系的吸收峰在600nm 處最大。試驗(yàn)選擇測(cè)定波長(zhǎng)為600nm。
2.2 顯色液中磷酸濃度的選擇
顯色液中磷酸濃度以進(jìn)行顯色反應(yīng)時(shí)溶液的體積(12mL或17mL)為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算。試驗(yàn)考察了顯色液中磷酸濃度依次為3.65,2.43,1.20,0.97,0.73,0.61,0.50,0.24mol·L-1時(shí)對(duì)吸 光 度 的 影 響,測(cè) 得 對(duì) 應(yīng) 的 吸 光 度 依 次 為0.560,0.740,0.998,0.996,0.995,0.994,0.970,0.950??梢钥闯觯猴@色液中磷酸濃度升高時(shí),對(duì)應(yīng)的吸光度降低;磷酸濃度為1.20~0.50mol·L-1,即磷酸用量為1.0~0.4mL時(shí),吸光度趨于穩(wěn)定。試驗(yàn)中加磷酸(1+5)溶液5mL,計(jì)算得磷酸用量為0.83mL。試驗(yàn)中移取母液5.00mL,顯色反應(yīng)的體積為12mL,磷酸濃度為1.01mol·L-1;移取母液10.00mL,顯色反應(yīng)的體積為17mL,磷酸濃度為0.71mol·L-1,均在顯色液吸光度穩(wěn)定的磷酸濃度區(qū)間。
2.3 5Br-PADAP溶液加入量的選擇
試驗(yàn)考察了0.2g·L-15-BrPADAP溶液的加入量依次為0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0mL時(shí)對(duì)吸光度的影響,測(cè)得對(duì)應(yīng)的吸光度依次為0.740,0.876,0.875,0.874,0.840,0.820。可 以 看 出:0.2g·L-15BrPADAP溶液的加入量以1~2mL為宜。為方便操作,試驗(yàn)中改用加入0.18g·L-15BrPADAP溶液2mL。
2.4 過(guò)氧化氫用量的選擇
試驗(yàn)考察了過(guò)氧化氫的用量依次為1,2,3,4滴時(shí)對(duì)吸 光 度 的 影 響,測(cè) 得 對(duì) 應(yīng) 的 吸 光 度 依 次 為0.890,0.963,0.970,0.980??梢钥闯觯哼^(guò)氧化氫的用量在2滴以上即可。試驗(yàn)選擇加過(guò)氧化氫2滴。
2.5 沸水浴加熱時(shí)間的選擇
試驗(yàn)考察了沸水浴加熱時(shí)間依次為0,30,60,90,120s時(shí)對(duì)吸光度的影響,測(cè)得對(duì)應(yīng)的吸光度依
次為0.330,0.796,1.03,1.04,1.05??梢钥闯觯翰患訜峄蚣訜釙r(shí)間過(guò)短時(shí),結(jié)果偏低。試驗(yàn)選擇加熱60~120s。
2.6 EDTA檸檬酸銨混合液用量的選擇
EDTA-檸檬酸銨混合液用量為1~5mL時(shí),對(duì)顯色無(wú)影響。試驗(yàn)選擇 EDTA檸檬酸銨混合液的用量為2mL。
2.7 干擾試驗(yàn)
干擾試驗(yàn)是在含5mg鐵基體的底液中加10μg釩后,分別與一定量的 Cr、Mn、Ni、Cu、Ti、Mo、Nb
等離子按試驗(yàn)方法的顯色步驟進(jìn)行的,起始量為0.1mg,Cr、Mn為0.2mg,若有干擾減為0.05mg,
再有干擾就減至0.025mg。起始量和終結(jié)量的試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
由表1可知:起始量的干擾離子中除了0.1mgCu不干擾外,其余均有干擾,且 Mo、Nb為正干擾。終結(jié)量的干擾離子中,Cr、Mn為0.1mg,Ni、Ti為0.05mg,Mo、Nb為0.025mg。
2.8 工作曲線(xiàn)
試驗(yàn)繪制的 4 條工作曲線(xiàn)含釩均為 2.0~8.0μg,其中:曲線(xiàn)1未加鐵作為基體;曲線(xiàn)2和曲線(xiàn)3分別加入5mgFe和10mgFe作為基體;曲線(xiàn)4用低合金鋼實(shí)樣按試驗(yàn)方法溶解并處理后分取10mL試液作為基體。結(jié)果表明:基體的鐵含量影響工作曲線(xiàn)的斜率,因此制作工作曲線(xiàn)時(shí)應(yīng)加入與樣品溶液分取量中相同的鐵含量作為基體,即分?。担恚淘囈号c10mL試液的工作曲線(xiàn)應(yīng)分別制作。試驗(yàn)又加入純鐵與低合金鋼實(shí)樣作為基體,所得工作曲線(xiàn)基本重合。
2.9 樣品分析
按試驗(yàn)方法對(duì)4種標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行分析,結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知:測(cè)定值與認(rèn)定值相符。