新型环保防锈颜料磷钼酸铝锌中钼的测定

2011-12-21 02:34何承恒胡容平俞于怀韦礼根李开成
化工技术与开发 2011年9期
关键词:钼酸硫氰酸硫脲

何承恒,胡容平,俞于怀,韦礼根,李开成,吴 良,廖 欢

(广西化工研究院,广西 南宁 530001)

新型环保防锈颜料磷钼酸铝锌中钼的测定

何承恒,胡容平,俞于怀,韦礼根,李开成,吴 良,廖 欢

(广西化工研究院,广西 南宁 530001)

采用硫氰酸盐比色法测定新型环保防锈颜料磷钼酸铝锌中的钼,通过控制溶液的酸度和选择合适的还原剂,得到较好的实验结果:线性范围 0~4.0μg·mL-1,相关系数 R=0.9997,相对标准偏差 RSD 为 3.60%~5.59%,回收率92.53%~105.20%,该方法的建立为防锈颜料中钼含量的测定提供了很好的方法。

防锈颜料;磷钼酸铝锌;钼含量;比色法

磷钼酸铝锌是广西化工研究院最新研制成功的一种防锈性能优异的无机盐新材料,主要应用于中高档防锈涂料中替代红丹、锌铬黄等毒性防锈颜料。该产品中含有少量的钼氧化物。钼氧化物的加入有利于提高涂料的耐腐性、流变性和透明度,可使涂料具有较好的着色力、遮盖力。同时钼元素在防锈漆配方中必须有一个合适的用量,量少,起不到有效防腐作用,量多,由于其水溶性大,防锈效果反而下降,生产中必须严格控制钼氧物在配方中的用量。因此该产品中钼含量的测定是一项十分重要的工作。目前,目前有关防锈颜料中测定钼的方法未见报道。

通常少量钼的测定方法有等离子发射光谱法(icp-AES)、等离子质谱法(icp-MS)、原子吸收光谱法、分光比色法等。采用icp-AES、icp-MS测定灵敏度高、准确性好,干扰少,线性范围广,但仪器费用贵,分析成本高,采用原子吸收光谱法测定,原子化效率低,灵敏度低。根据该产品的特点和工作的实际情况,我们选用硫氰酸盐比色法测定磷钼酸铝锌中的钼,操作简便,结果准确。

1 实验部分

1.1 实验原理

在酸性条件下,用还原剂将高价钼还原为Mo5+,Mo5+和 SCN-形成橙色[Mo(SCN)5]2-络合物,在460nm下测定其吸光值,利用标准系列和线性方程求得钼的浓度。

1.2 仪器与试剂

721分光光度计(16c14型)。

钼标准溶液(10μg·mL-1):按 GB/T 602-2002配置 0.1mg·mL-1钼标准溶液, 取该溶液 25mL 于250mL容量瓶用水稀释至刻度即得;

氢氧化钠溶液:20g氢氧化钠以水溶解,稀释至100mL。

(1+1) 硫酸溶液 100mL,(1+1) 硝酸溶液100mL,(1+9)硫酸溶液 20mL,硫脲溶液(5g 硫脲溶于100mL水中),硫氰酸钠溶液(25g硫氰酸钠溶于100g水中),酚酞指示剂 (0.5g酚酞溶于100mL无水酒精)。

1.3 分析方法

1.3.1 试液的制备

称取 0.5g 样品(准确至 0.0002g),置于250mL烧杯中,加20mL蒸馏水,15mL氢氧化钠溶液(200g·L-1),加热煮沸 2~3min,取下,冷却,加入40mL(1+1)硝酸,边加边搅拌,待溶液稍清后,加入(1+9)硫酸 10mL,搅拌均匀,用电炉余热保温20min,取下,室温下放置1h,自然冷却到室温,以定量滤纸过滤,滤液以250mL容量瓶承接,滤渣用蒸馏水洗涤6~8次,每次约12mL,加蒸馏水定容至250mL,摇匀,滤液用于测定钼及其他组分。

1.3.2 样品分析

吸取1.2.1制备的试液10mL于50mL容量瓶中,加1滴酚酞指示剂,用NaOH中和至红色,滴加硫酸至红色消失迅速加入10mL(1+1)硫酸溶液和4mL硫脲溶液,摇匀,静置10min,加入4mL硫氰酸钠溶液,加水定容至50mL,摇匀,静置30min,将试液倒入3cm比色皿,在460nm处测定其吸光度。

1.3.3 标准曲线的绘制:

分别吸取 0.0、1.0、2.0、4.0、6.0、7.0mL 钼标准溶液(10μg·mL-1)于 50mL 容量瓶中(每个容量瓶中含钼 0.0、10、20、40、60、70μg),迅速加入 10mL硫酸溶液,摇匀,冷却后,加入4mL硫脲溶液摇匀,静置10min,加入4mL硫氰酸钠溶液,加水定容至50mL摇匀,静置20min,分别将上述溶液倒入3cm比色皿,在460nm处测其吸光度。

1.3.4 钼含量的计算

将测得的样品的吸光值代入本实验得到的线性回归方程,求得试液中钼的浓度,通过换算可求得样品中钼的含量。

本实验得到的线性回收方程 y=0.0054x+0.0709,相关系数R=09997,式中x表示钼的浓度,y表示对应的吸光值。

2 结果与讨论

2.1 酸度的控制

显色液的酸度影响测定的线性范围。本实验当酸度 C (H2SO4) 小于 0.9mol·L-1时, 只在 0.0~0.8μg·mL-1浓度范围内有好的线性, 无法准确测定钼浓度高的样品。同时,酸度低,钼离子与硫氰酸根离子形成的络合物的颜色强度不够,标准系列吸光值偏低。当酸度 C(H2SO4)大于 2.5mol·L-1时,吸光值不稳定。本法控制酸度为 1.5~2.0mol·L-1时,线性范围、标准系列吸光值合适。

2.2 还原剂的选择

本体系下,用SnCl2作还原剂,低温下颜色稳定性差,吸光值重现性差,可能是SnCl2将钼氧化物中高价钼还原为不稳定的低价钼引起。同时用SnCl2操作不当,容易产生沉淀。由于硫脲是一种弱还原剂,不会将高价钼还原为低价钼,吸光值3h不变,稳定性好,重现性好,不会产生沉淀,因此选择硫脲作还原剂。

2.3 显色剂NaCNS的用量

当显色剂用量小于0.5g时,显色液颜色太浅,吸光值太低,无法满足实验要求,用量大于2g时,空白值增加。本法选用1.0g显色剂;

2.4 显色温度与时间

温度低时,反应慢,显色时间稍长,还原剂硫脲容易结晶析出。温度高,显色快,褪色快,生成的络合物颜色的稳定性差。本实验在15~30℃下,显色时间30min,吸光值达到稳定。

2.5 离子的干扰

溶液中的 Zn2+不干扰测定,0.03mg·mL-1的Al3+对吸光值无影响,不用加掩蔽剂。

3 精密度实验

3.1 平行测定结果

取3个样分别测定8次,结果如表1所示。

表1 平行测定实验结果

3.2 回收率实验

取3个含钼量不同的样品制成试液,进行加标回收,结果如表2所示。

表2 回收率实验结果

4 结论

用硫氰酸盐比色法测定新型环保防锈颜料—磷钼酸铝锌中的钼,通过控制溶液酸度和选择合适的还原剂,方法的精确度和准确度符合实验要求,方法简便,快速,结果可靠,对于防锈颜料中钼的测定有一定的指导意义。

[1] GB/T 14540-2003,复混肥料中钼的测定方法[S].

[2] 王隽.硫氰酸盐差示光度法快速测定钼铁中钼[J].理化检验-化学分册,2001,37(7):331-333.

[3] 王媞.硫氰酸盐比色法测定钼肥中钼[J].理化检验-化学分册,2002,38(12):635-638.

[4] 陈素兰.环境样品中钼的测定方法进展[J].地质学刊,2009,33(4):411-416.

Determination of Molybdenum in Molybdenum Zinc Aluminium Tripolyphosphate

HECheng-heng, HURong-ping, YUYu-huai, WEILi-gen, LIKai-cheng, WULiang, LIAOHuan
(Guangxi Research Institute of Chemical Industry, Nanning530001,China)

The molybdenum content in new type environment-friendly anticorrosive pigment-molybdenum zinc aluminium tripolyphosphate was determined by thiocyanate salt colorimetric method.Good test results were got by controlled acidity of solution and choosed proper reducing agent:linearity range 0~4.0μg/mL, correlation coefficient R=0.9997,relative standard deviation (RSD) 3.60%~5.59%,percent recovery 92.53%~105.20%.Thismethod provided agood solution for the determination of molybdenum content in anticorrosive pigments..

anticorrosive pigment; molybdenum zinc aluminium tripolyphosphate; molybdenum content; colorimetric method

O 657.3

A

1671-9905(2011)09-0040-02

2011-06-02

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