偶氮氯膦Ⅲ光度法快速测定球铁中的残余稀土

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详细资料: 分类：稀土知识新闻价格; 发布于 2013年1月24日星期四 16:59; 点击数：3592

我国稀土电化学分析工作者利用极谱络合物吸附波测定稀土，形成了有中国特色的稀土电分析化学。用偶氮氯膦衍生物作显色剂光度法测定稀土的报道也曾有过，但用偶氮氯膦Ⅲ作显色剂测定残余稀土的方法尚未见报道。试验发现，稀土与偶氮氯膦Ⅲ在pH值为0.4～0.9的条件下可形成蓝色配合物，稀土含量在0.018%～0.058%范围内符合比耳定律。该方法灵敏度高，用于测定稀土球墨铸铁中的残余稀土，结果令人满意。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

722型分光光度计

溶样酸：硫酸+硝酸+水=25+4+471

过硫酸铵溶液：30%

偶氮氯膦Ⅲ溶液（0.02%）：称取偶氮氯膦Ⅲ试剂0.2g，先用50mL水溶解后，再用无水乙醇稀至1000mL

1.2 实验方法

称取试样0.1000g，置于50mL钢铁量瓶中，分别加入溶样酸22mL、过硫酸铵（30%）溶液1mL，低温加热溶解，再加入过硫酸铵溶液1mL，煮沸，分解过量的过硫酸铵。如有水合二氧化锰沉淀生成，则滴加过氧化氢（3%）数滴，使沉淀溶解，继续煮沸20s。冷却至室温，以水稀至刻度摇匀，干过滤。

吸取此溶液20mL，置于50mL钢铁量瓶中，分别加入草酸（20%）溶液10mL、偶氮氯膦Ⅲ（0.02%）溶液10mL，以水稀至刻度，摇匀。每加一种试剂都要摇匀。以试剂空白为参比，用1cm比色皿，在波长670nm处测其吸光度。

2 结果与讨论

2.1 试剂与配合物的吸收光谱

按实验方法进行测定，配合物的最大吸收峰在670nm处。因此，本实验方法的测定波长选择λ为670nm。

2.2 溶样酸的用量

当溶样酸的用量控制在21～24mL时，显色液的pH值在0.47左右，此时配合物的吸光度最大且恒定。试验结果见表1。本试验溶样酸用量选用22mL。

表1 不同酸用量所对应配合物的吸光度

溶样酸用量/mL 15 18 20 21 22 24 26 28

吸光度A 0.16 0.24 0.26 0.27 0.27 0.27 0.22 0.19

2.3 显色剂偶氮氯膦Ⅲ用量

在试验条件下，为了提高方法的灵敏度，用无水乙醇溶解显色剂。试验发现，当显色剂偶氮氯膦Ⅲ用量在8～15mL时，配合物的吸光度最大且恒定。试验结果见表2。

本试验显色剂偶氮氯膦Ⅲ用量选用10mL。

表2 不同用量显色剂所对应配合物的吸光度

显色剂用量/mL 6 8 10 12 14 15 16

吸光度A 0.21 0.29 0.29 0.29 0.28 0.29 0.24

2.4 显色时间及配合物稳定性

试验发现，显色剂偶氮氯膦Ⅲ能够与稀土元素立即形成稳定的蓝色配合物。常温下，配合物放置4h吸光度不变。由于配合物稳定，4h已经能够满足生产的要求，所以没有试验更长的时间。

2.5 室温显色反应速度的影响

试验发现，当室温为13～35℃时，稀土元素能与显色剂偶氮氯膦Ⅲ迅速生成配合物，也就是说室温对显色反应没有影响。

2.6 比耳定律符合范围

研制的球铁QT400-18中残余稀土的含量要求控制在0.02%～0.04%范围内.为此,用含量为0.018%、0.034%、0.058%3个标样来确定该方法的线性范围。试验表明，稀土元素的含量在0.018%～0.058%范围内符合比耳定律。

2.7 样品的测定

称取0.1000g样品，置于50mL钢铁量瓶中，加溶样酸22mL。以下步骤按试验方法进行,测定5个试样,其测定结果与山东省黑色金属产品质量监督检验站用GB/T223.49-1994测定结果之差符合国标允许的误差要求。试验数据见表3。

表3 两种方法测定试样的结果对比%

试样编号本法测定值 GB/T223.49测定值允许误差

11-27-1 0.041 0.045 ±0.005

12-19-1 0.036 0.040 ±0.005

12-19-2 0.036 0.040 ±0.005

12-30-1 0.031 0.033 ±0.005

12-30-2 0.031 0.033 ±0.005

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