邻二氮菲光度法测定氰氨化钙中的铁离子含量

郑盛美 何 鸣

（浙江巨化电石有限公司，浙江 衢州 324004）

氰氨化钙（俗名石灰氮）在工业上用于制造氰熔体、双氰铵等化工原料，农业上用于作碱性缓效含氰肥料。氰氨化钙中的三氧化二铁可用氧化还原法测定，但该方法使用氯化汞溶液（剧毒溶液），操作复杂，终点不明显，易造成测定结果偏差。

亚铁离子在pH=3～9 的溶液中与邻二氮菲生成稳定的橙红色络合物，此络合物最大吸收波长在510 nm 处，其摩尔吸收系数ε510=1.1×104，可将铁离子通过还原剂还原亚铁离子测定[1-2]。邻二氮菲光度法测定亚铁离子灵敏度高、可靠，毒害性小，可以应用测定氰氨化钙中的铁离子含量。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

2 mol/L 盐酸溶液，质量浓度分别为10.0、100 mg/L 的铁标准溶液，质量分数分别为0.15%邻二氮菲水溶液、10%盐酸羟胺水溶液，pH 为4.6 的HAc-NaAc 缓冲溶液，去离子水。

722 型分光光度计，等。

1.2 实验方法

称取0.2 g（精确至0.1 mg）试样于250 mL 烧杯中，加少量水湿润，加入盐酸（1+1）15 mL，再加水50 mL，加热煮沸10 min，趁热过滤定容至250 mL 容量瓶中。吸取5.00 mL 试样于50 mL 容量瓶中，加入质量分数10%的盐酸羟胺溶液1 mL，摇匀，再加入pH为4.6 的HAc-NaAc 缓冲溶液5 mL 及质量分数0.15%的邻二氮菲水溶液2 mL，用水稀释，在510 nm 波长下，测定其吸光度A，同时进行试剂空白试验，测定其吸光度A0，试样实际吸光度为ΔA=A-A0。

2 结果与讨论

2.1 光度法反应条件的选择

2.1.1 吸收曲线

准确吸取质量浓度10.0 mg/L 铁标准溶液4.0 mL 于50 mL 容量瓶中，加入质量分数10%盐酸羟胺溶液1 mL，摇匀，再加入pH 为4.6 的HAc-NaAc缓冲溶液5 mL 及质量分数0.15%的邻二氮菲水溶液2 mL，以不含铁的蒸馏水为参比，用2 cm 比色皿，在波长450～550 nm 内，每隔10 nm 测量1 次吸光度。在峰值附近，每隔5 nm 测量1 次。结果如图1。

图1 吸收曲线Fig 1 Absorption curve

从图1 可知，吸收曲线在510 nm 处有最大吸收度，选用510 nm 作为测定波长。

2.1.2 显色剂用量的影响

对样品加入不同体积V 的显色剂邻二氮菲进行显色反应，在510 nm 波长下依次测定其吸光度，结果如图2。

图2 显色剂用量的影响Fig 2 The influence of chromogenic agent

从图2 可知，显色剂用量为1～3 mL 时，吸光度已经趋向稳定，所以选择显色剂用量为中间点2 mL。

2.1.3 有色（配合物）溶液的稳定性试验

将已显色反应的样品，在波长510 nm 处测定吸光度随放置时间的变化，结果如表1。

表1 吸光度与放置时间的关系Tab 1 The relationship of absorbance and storage period

从表1 可知，放置2～7 min 时吸光度最稳定，故选择实验的时间为5 min。

2.2 工作曲线

取50 mL 容量瓶7 只，分别准确加入10.0 mg/L铁标准溶液0、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 mL，再于各容量瓶中分别加入质量分数10%的盐酸羟胺溶液1 mL，摇匀，再加入pH 为4.6 的HAc-NaAc 溶液5 mL 及质量分数0.15%的邻二氮菲水溶液2 mL，用水稀释，以试剂空白为参比，在510 nm 波长下测定其吸光度[3-4]。结果如图3。

图3 工作曲线Fig 3 Working curve

从图3 可知，Fe3+的质量浓度在0.00～2.00 mg/L时呈良好的线性关系。可由此工作曲线确定待测试样中铁的含量。

2.3 样品反应条件的选择

2.3.1 称样量的选择

将同一样品分别称取不同样品量，测定吸光度，计算铁离子含量，结果如表2。

表2 称样量的选择Tab 2 Choice of sample quality

从表2 可知，称样量为0.2 g 时，吸光度在0.2～0.7 内，满足分析要求。但称样量太大，溶解、洗涤比较困难，选用0.2 g 为宜。

2.3.2 溶剂的选择

在同一样品中分别用（1+1）HCl 和浓HCl 分别进行溶解，测定铁含量，结果如表3。

表3 加入酸含量的选择Tab 3 Choice of adding acid content

从表3 可知，（1+1）HCl 重现性好，吸光度在0.2～0.7，满足分析要求。故选用（1+1）盐酸作为样品溶剂。

2.3.3 溶剂加入量的选择

称取0.2 g 样品，分别加入3、5、10、15、20、25 mL 的（1+1）盐酸进行溶解，测定各样品的吸光度，结果如表4。

表4 溶解剂加入量Tab 4 Adding amount of solvent precipitant

从表4 可知，加入10～25 mL 盐酸都已充分溶解，故选用（1+1）盐酸15 mL 为溶剂体积。

2.3.4 加热时间的选择

氰氨化钙是黑色固体，加热煮沸能促进其溶解，用同一样品，加酸溶解后进行不同加热煮沸时间试验，结果如表5。

表5 加热时间分析Tab 5 Analysis of heating time

从表5 可知，加热煮沸时间在10 min 时，溶解最完全，选定10 min 为加热煮沸时间。2.3.5 移取试液体积的选择

样品含量大于100 mg/L，需要对样品进行稀释测定。分别移取不同体积的试液，测定铁含量，结果如表6。

表6 试液体积分析Tab 6 Analysis of tess liquid volume

从表6 可知，5 mL 时吸光度在工作曲线的中间点，相对误差小，故选用5 mL 为移取试液体积。

2.3.6 精密度实验

样品分析按实验方法进行，结果见表7。

表7 样品测定结果Tab 7 Determination results of samples

从表7 可知，标准偏差小于0.01%，方法精密度较好。

2.3.7 加标回收率实验结果

对同一样品加入不同量质量浓度100 mg/L 的铁标液，测定其含量，结果如表8。

表8 加标回收率结果Tab 8 Standard addition recovery results

从表8 可知，加标回收率为98.9%～100.3%，符合分析要求，方法准确度好。

3 结论

实验结果表明，邻二氮菲光度法能够准确测定氰氨化钙中的铁含量，线性良好，相关系数0.999 1，加标回收率为98.9%～100.3%，相对偏差小于1.16%，方法操作简单，毒害性小，可以满足环保与实际工作需要。

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[2]刘珍.化验员读本[M].北京：化学工业出版社,2004：132-134.

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