白丽洁
(唐山三友氯碱有限责任公司,河北 唐山 063305)
溴含量的测定方法没有现成的国家标准,本文通过基础化学原理知识,构建思路,进行实验,考查分析过程中各种试剂加入量的影响,最终确定了精确的测定溴含量的方法。
在pH值4.0~5.0时,用氯胺T作氧化剂,将溴离子氧化为游离溴,再与酚红作用形成四溴酚红。溶液颜色随溴离子浓度不同而呈黄绿色至紫色,借此进行光度法测定。
用万分之一天平称取约25 g打碎的盐样品,溶于500.0 mL的容量瓶中,定容摇匀,备用。
乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH4.60):用乙酸溶液[c(CH3COOH)=2 mol/L]与氢氧化钠溶液[c(NaOH)=1 mol/L]等体积混合,冷至室温。
酚红溶液(0.24 g/L):称取 0.01 g酚红与0.05 g碳酸钠于同一小烧杯中,加入约20 mL蒸馏水使其溶解,再稀释至100 mL(若溶液不清亮,需过滤后使用)。
氯胺T溶液(2.0 g/L):称取 0.20 g氯胺T[对甲苯磺酰氯胺钠(CH3C6H4SO2NClNa·3H2O)]溶于蒸馏水中,稀释至100 mL。贮于棕色瓶中,冷藏保存。氯胺T易变质失效,要保存在低温、干燥、暗处。若发现变为黄色,则不能使用。
硫代硫酸钠溶液(25.0 g/L):称取2.50 g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)溶于蒸馏水中,稀释至 100 mL。
2.2.1 实验步骤
移取2.00mL备用样品4份,于50mL比色管中,分别加0.50 mL缓冲溶液,测定pH值为4.60,在摇动下用小滴管各加5滴酚红溶液,分别加入0.20 mL、0.30 mL、0.40 mL、0.50 mL氯胺T溶液,摇匀。静置氧化1 min(准确记录时间),立即加入4滴硫代硫酸钠溶液,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。放置5 min后,于分光光度计上波长590 nm处用1 cm比色皿测定吸光度。
2.2.2 实验结果
氯胺T加入量对分析结果的影响见表1。
由表1可知,测定氯胺T加入量实验时,随氯胺T加入体积的增加,结果降低。当加入量在0.30 mL时,吸光度数据相对稳定且最高。
表1 氯胺T加入量对分析结果的影响
2.3.1 实验步骤
移取2.00 mL备用样品4份,于50 mL比色管中,分别加0.50 mL缓冲溶液,测定pH值为4.60,在摇动下用小滴管各加5滴酚红溶液,分别加入0.30mL氯胺T溶液,摇匀。静置氧化1 min(准确记录时间),立即分别加入 0.10 mL、0.20 mL、0.30 mL、0.40 mL硫代硫酸钠溶液,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。放置5 min后,于分光光度计上波长590 nm处用1 cm比色皿测定吸光度。
2.3.2 实验结果
硫代硫酸钠加入量对分析结果的影响见表2。
表2 硫代硫酸钠加入量对分析结果的影响
由表2可看出,测定硫代硫酸钠加入量实验时,随加入体积的增大,结果几乎没有变化。当加入量在0.40 mL时,吸光度数据突然降低。
2.4.1 实验步骤
移取2.00 mL备用样品4份,于50 mL比色管中,分别加0.50 mL缓冲溶液,测定pH值为4.60,在摇动下用移液管分别加0.20 mL、0.30 mL、0.40 mL、0.50 mL酚红溶液,分别加入0.30 mL氯胺T溶液,摇匀。静置氧化1 min(准确记录时间),立即加入0.2 mL硫代硫酸钠溶液,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。放置5 min后,于分光光度计上波长590 nm处用1 cm比色皿测定吸光度。
2.4.2 实验结果
测定酚红加入量实验时,随加入体积的增大,结果几乎没有变化。但考虑酚红颜色较深的情况,为了保证分析的准确性,采用移液管确定加入量,取消以往用小滴管加入的方法。
氯化钠为原盐主要成分,实验采用硫代硫酸钠除去了原盐中的碘。由于氯离子、溴离子、碘离子为同一主族元素,因此实验考察氯化钠含量是否对方法测定溴产生影响。
2.5.1 实验步骤
按照上述实验步骤,固定溶液加入量,分别移取2.00 mL备用样品4份,加入1.0 g/L的氯化钠标准溶液 1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、4.00 mL,测定吸光度值。
2.5.2 实验结果
氯化钠含量对吸光度没有影响。
3.1.1 标准储备液
溴离子标准贮备溶液,0.10 mg/mL:称取0.1489 g已在105℃烘干过并于干燥器中冷却至室温的溴化钾(KBr,光谱纯)于烧杯中,加蒸馏水溶解,移入1000.0 mL容量瓶中并稀释至刻度,摇匀。此溶液1.00 mL含0.10 mg溴离子。
溴离子标准溶液,2.0 μg/mL:吸取5.00 mL溴离子标准贮备溶液(0.10 mg/mL)于250.0 mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。此溶液1.00 mL含2.0 μg溴离子。
3.1.2 曲线的绘制
吸取 0、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、6.00mL、7.00mL、8.00 mL、9.00 mL、10.00 mL、12.00 mL溴离子标准溶液于一系列50mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至10 mL,加0.50 mL缓冲溶液,在摇动下加0.30 mL酚红溶液,加0.30 mL氯胺T溶液,摇匀。静置氧化1 min(准确记录时间),立即加入0.20 mL硫代硫酸钠溶液,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。放置5 min后,于分光光度计上波长590 nm处用1 cm吸收皿比色,同时做空白实验。
分别对5个厂家的盐进行溴含量分析实验测定,结果见表3。
表3 不同厂家原盐溴含量分析结果
测定原盐中的溴含量时,当溴含量的测定结果为50~180 mg/kg时,要求称取样品25 g左右,于500.0 mL容量瓶中,后移取2.00 mL于50 mL比色管中,分别加0.30 mL酚红溶液,0.30 mL氯胺T溶液,0.20 mL硫代硫酸钠溶液,并且要求严格控制乙酸乙酸钠缓冲溶液pH值以及硫代硫酸钠加入时间,反应过程中,氯化钠含量对结果没有影响。