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镁含量对测定结果的影响及其优化方法

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:如果铝含量超过此值,虽然可以增加三乙醇胺的用量,但是镁的吸收度却有所下降。

镁含量对测定结果的影响及其优化方法

1.偶氮氯膦Ⅰ光度法

(1)方法提要 试样用稀盐酸溶解,过滤分离铜、硅等不溶物,用三乙醇胺、1,10-二氮菲联合掩蔽铝、铁、镍、锰、锌等,稀土及钙以EGTA-Pb置换掩蔽,然后在pH=10.0±0.1的碱性溶液中,镁与偶氮氯膦Ⅰ形成紫红色络合物,以此进行光度法测定。

(2)主要试剂

1)1,10-二氮菲溶液(0.4%):溶于50%乙醇中。

2)EGTA-Pb溶液[c(EGTA-Pb)=0.005mol/L]:称取1.9g乙二醇乙醚二胺四乙酸(EGTA),溶于200mL水中,加热,滴加氢氧化钠溶液(10%)至恰好溶解,调节pH值为5~6,另取1.53g氯化铅,加水约300mL,加热溶解后与EGTA溶液混合,冷却,用水稀释至1000mL。

3)硼砂缓冲溶液:称取21g硼砂、4g氢氧化钠,加水溶解后,稀释至1000mL。

(3)分析步骤 称取0.1000g试样,置于100mL锥形瓶中,加5mL盐酸(1+1),待剧烈作用停止后,加热至微沸,冷却,移入200mL容量瓶中,以水稀释至刻度,进行干过滤。

移取5mL试液,置于50mL容量瓶中,加5mL三乙醇胺溶液(3+7)、5mL1,10-二氮菲溶液(0.4%)、2mLEGTA-Pb溶液、5mL硼砂缓冲溶液,摇匀,准确加入5mL偶氮氯膦Ⅰ溶液(0.025%),以水稀释至刻度。

将显色溶液倒入2cm或3cm比色皿中,在剩余溶液中加2滴EDTA溶液(0.05mol/L),摇匀,使镁络合物褪色,以此作为参比溶液,在波长580nm处测量吸光度。

随同试样做试剂空白,从试样吸光度中减去试剂空白的吸光度后再查校准曲线求得结果。

(4)校准曲线的绘制 称取0.1g纯铝,置于100mL锥形瓶中,按上述方法溶解,置于200mL容量瓶中,用水稀释至刻度。移取5mL容该溶液6份,分别置于50mL容量瓶中,依次加入镁标准溶液(5μg/mL)0mL、1mL、2mL、3mL、4mL、5mL,按分析步骤显色,以不加镁标准溶液为参比溶液测量吸光度,绘制校准曲线。

(5)附注

1)本方法适用于镁含量的测定,测定范围为0.1%~1.0%(质量分数),在镁含量为0~15μg/50mL时符合比尔定律,镁含量为15~25μg/50mL时校准曲线略向含量轴弯曲,应引起注意。

2)偶氮氯膦Ⅰ为深红色结晶粉末,易溶于水,在中性或酸性介质中呈红色,在碱性溶液介质中呈紫色。试剂吸收峰在波长530nm处,而镁的络合物吸收峰在波长546~582nm处,在波长580nm处试剂吸收最小。本方法中选用在波长580nm处测量。

3)在50mL体积内,偶氮氯膦Ⅰ用量在1~1.3mg时吸光度最大。超过此浓度时,空白值增高时,反而使灵敏度下降。

4)显色反应能即刻完成,可稳定3h。

5)加5mL三乙醇胺(3+7),能掩蔽3mg铝。如果铝含量超过此值,虽然可以增加三乙醇胺的用量,但是镁的吸收度却有所下降。所以,对于镁含量小于0.1%(质量分数)的试样,用增加称样量或减少稀释度等办法无法解决。

6)本方法要求严格控制酸度。但为简化操作,不用另外调节酸度的方法而要求控制溶样酸的加入量。此外,在试样作用完毕后,不要煮沸太长的时间,以免蒸发过多的酸而影响最终的pH值。

7)本方法中铍的干扰严重,而且没有有效的掩蔽剂,其允许共存量仅为0.5μg。(www.xing528.com)

2.分离-EDTA滴定法

(1)方法提要 试样用氢氧化钠溶解,加入适量的三乙醇胺及EDTA溶液,过滤,使镁与基体铝及大部分的铜、铁、镍、锰、锌、钙等元素分离。在此条件下,可能和镁一起沉淀的元素只有钛、锆、汞、银、钍及稀土。就纯铝及铝合金而言,在少数牌号中可能含有钛、锆或稀土,一般不存在汞、银、钍。

按上述条件溶样并过滤后所得到的镁的沉淀虽然比较纯净,但是仍可能吸附少量其他元素。为了避免使用氰化物作为掩蔽剂,本方法中在pH=6~7的条件下用DDTC沉淀分离其他元素后进行滴定。

(2)主要试剂

1)缓冲溶液(pH=10):在每1000mL溶液中,含570mL氨水及67g氯化铵

2)EDTA标准溶液[c(EDTA)=0.01000mol/L或0.02000mol/L]。

(3)分析步骤称取0.2000~2.0000g试样,置于400mL烧杯中,加6~25g氢氧化钠、20mL水,待作用完毕后加热并滴加过氧化氢数次,使试样溶解完全,加10~20mL三乙醇胺(1+2),搅匀,加约200mL水,加热煮沸,加5mLEDTA溶液(0.02mol/L),继续煮沸2min,停止加热,加入5mL过氧化氢(3%),搅匀,冷却,过滤,用氢氧化钠溶液(2%)洗涤,弃去滤液,用热盐酸(1+2)及少量过氧化氢(3%)从滤纸上将沉淀溶解,将溶液接收于原烧杯中,用热水洗净滤纸,用氨水(1+1)将溶液中和至刚果红试纸呈灰紫色(pH=3),加水稀释至约50mL,加少许纸浆,加20mLDDTC溶液(5%),摇匀(此时溶液酸度在pH=6~7),用慢速滤纸过滤,用少量水洗涤烧杯及沉淀,加5mL三乙醇胺(1+2)、20mL缓冲溶液(pH=10),加数滴铬黑T指示剂(0.5%三乙醇胺溶液),用EDTA标准溶液滴定至溶液恰呈蓝色。

(4)结果计算 镁的质量百分数的计算公式为

式中 c——EDTA标准溶液的浓度mol/L;

V——滴定时所消耗的EDTA标准溶液的体积(mL);

24.30——镁的摩尔质量(g/mol);

m——称样量(g)。

(5)附注

1)镁含量为0.1%~0.5%(质量分数)时,称样量为2g;镁含量为0.5%~1%(质量分数)时,称样量为1g;镁含量为1%~5%(质量分数)时,称样量为0.5g;镁含量为5%~12%(质量分数)时,称样量为0.2g。称取2g试样时,溶解后加20mL三乙醇胺(1+2)。

2)溶解高硅铝合金时,称取1g试样时加入10g氢氧化钠,称取2g试样时加入25g氢氧化钠。溶解低硅铝合金时,每克试样用6g氢氧化钠已足够。用10g以上氢氧化钠溶样时,在过滤前应适当加大溶液的稀释度,以免过滤时腐蚀滤纸。

3)高硅试样在溶解后,应加热至白色晶状沉淀全部溶解,否则,沉淀中带下的铝、硅增加,会影响以后的测定。

4)加入铜试剂后,操作要紧凑,时间长了铜试剂易分解,使溶液产生浑浊,影响滴定终点的观察。

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