盐水中碘离子检测方案(伏安极谱仪)

第42卷 第8期2013年8月盐业与化工Journal of Salt and Chemical Industry32 周国敏，等：阴极溶出伏安法检测二次盐水中碘离子33 阴极溶出伏安法检测二次盐水中碘离子 周国敏，谢兴胜，陈留平 (中盐金坛盐化有限责任公司，江苏金坛云 213200) 摘 要： 对二次盐水中碘离子的测定方法进行了深一步的研究，详细地介绍了利用阴极溶出伏安和标准加入法测定二次盐水中的碘离子测定，并首次提出了利用在检测样品溶液中通高纯氮气消除了溶解氧对阴极溶出氧化还原电位的影响，并对标准加入法和标准曲线法在阴极溶出伏安法测定二次盐水中碘离子进行了比较。 关键词： 阴极溶出；伏安法；二次盐水；碘离子；标准加入法；氮气 中图分类号： TS37 文献标识码：A 文章编号：1673-6850(2013)08-0032-02 Determination of Iodine Ions in Secondary Brinewith Cathodic Stripping Voltammetry ZHOU Guo -min， XIE Xing-sheng， CHEN Liu -ping ( China Salt Jintan Slat Chemical Industry Co.，Ltd.， Jintan 213200， China) Abstract： This paper makes a further study on the testing method of iodide ion in the sec-ondary brine and introduces using cathode stripping voltammetry and standard addition method totest the iodide ion. And this paper first proposes the concept of removal of influence of dissolved ox-ygen on cathode stripping oxidation reduction potential through high purity nitrogen gas in the testsample solution. Meanwhile， it compares with the standard addition method and the standard curvemethod when using cathode stripping voltammetry to test the iodide ion in the secondary brine. Key words： cathode stripping， voltammetry； secondary brine； iodide ion； standard additionmethod； nitrogen gas 前言 现在液体盐直接用于两碱工业，而碘离子对于离子膜危害非常明显，所以氯碱行业对卤水中碘离子的检测非常重视，要求碘离子在0.2mg/kg 以下。但是对于液体盐来讲，由于要控制总氨或者无机氨，要求在卤水中加一些次氯酸钠以及淡盐水会回过来一点氯酸盐。而我国测定碘离子一般采用的是氧化还原法，利用碘酸钾在酸性介质中将显色剂(淀粉-碘化钾)中的碘化钾中的碘离子氧化成单质碘，单质碘与淀粉形成稳定的蓝色的原理来测定卤水中或者盐中是否含有碘酸钾。通常意义上讲，里面是否含有碘，这个方法的局限性在于如果卤水中本身含有氧化性物质，如次氯酸盐或者氯酸盐，那么它直接将显色剂中的碘化钾中的碘离子氧化成碘单质，形成蓝色，造成卤水中含有碘离子的假象。所以，采 用氧化还原滴定法，检测结果出现偏差的风险比较高。近来也有海藻类微量碘的极谱测定"，但是其研究主要是海藻碘盐，对具有复杂氧化物背景的二次盐水未涉及，同时操作复杂，有的只是概述了有阴极溶出测定碘离子的方法，但是只是概述而没有具体的操作和检测数据，因此，实验对二次盐水中碘离子的测定方法进行了深一步的研究，详细的介绍了利用阴极溶出伏安和标准加入法测定二次盐水中的碘离子测定，并首次提出了利用在检测样品溶液中通高纯氮气消除了溶解氧对阴极溶出氧化还原电位的影响，并对标准加入法和标准曲线法在阴极溶出伏安法测定二次盐水中碘离子进行了比较。 2试验部分 2.1 仪器与试剂 仪器：瑞士万通795伏氨极谱仪、密理博纯水机 ( 收稿日期：2013-02-25 ) ( 作者简介：周国敏(1965一)男，江苏金坛人，工程师，长期从事制盐生产管理工作。 ) ( 联系方式：13806142725 ) 以及一般的实验。 试剂：液体盐水样品；亚硫酸钠10%；NaOH30%；次氯酸钠10%；EDTA-氢氧化钠溶液0.5mol/L：称取18.6 g EDTA，加水 40mL，用30%NaOH 调节pH值到11~11.5，溶解 EDTA，然后定量到100 mL；碘离子标准溶液：50mg/L；碘酸根离子标准溶液：50 mg/Le 2.2 实验步骤 准确量取20 mL样品，加入50 pL 次氯酸钠加入测量杯，在阴暗处静止反应约20 min，使碘离子转化成碘酸根，加入1 mL亚硫酸钠溶液反应过量的亚硫酸钠，然后通入高纯氮气，搅拌反应约10 min，除去样品溶液中的，溶解氧，最后加0.1 mL EDTA，经过两次加标每次添加0.16 mL 50 mg/L 碘酸根标准溶液得到结果，利用内标法反向得到样品溶液中的碘离子。 3 结果与讨论 3.1 方法原理 使用次氯酸钠将碘离子转化为碘酸根来分析碘含量，当碘离子全部转化为碘酸根离子后加入过量的亚硫酸钠，将次氯酸根还原，，通入高纯氮气，将溶解氧去除，排除了溶解氧对氧化还原电位的影响；EDTA 用来络合其他的杂质离子。采用 DP HMDE模式，通过标准加入法测试卤水中碘含量。 3.2 仪器操作条件和仪器设置条件 参助电极： Ag/AgCl/KCl(3 mol/L) /KCl(3mol/L)；工作模式： HEDE 模式。测量参数见表1。 表1 测量参数表 电极工作模式 HMDE 模式 滴谱参数 9 测量模式 DP微分脉冲 标定技术 标准滴定 搅拌速度/(r*min-) 2000 滴定和检测方法 自动 待检测溶液的总体积/mL 21.16 检测背景 电极清洗等待/s 吹气时间/s 300 平衡扫描时间/s 5 开始电位/V -0.7 结束电位/V -1.3 脉冲振幅/V 0.050 0 脉冲时间间隔/s 0.040 电压间隔/s 0.004 电压时间间隔/s 0.3 扫描速率/(vs-) 0.013 碘酸根峰电位/V -1.03 3.3 阴极溶出法碘离子扫描曲线图(见图1) 图1 碘离子扫描曲线图 3.4 碘离子标准加入法曲线(见图2) 图2 碘离子标准加入法曲线 3.5 方法回收率测定 用300 g/L 的 NaCl 做空白，40 ug/L的碘离子做标准品测试。 表2 回收率检测对照 样品 测量值/ 测量值-空白值/ 加标 (ug·L-) (g·L-) 回收率% 空白 26.867 空白+40 ug/kg 68.818 41.951 95.1 通过回收率测定表明，二次盐水中的碘离子能很好通过次氯酸钠的转化成碘酸根进行测试。 3.6 实际样品检测结果(表3) 表3样品检测对照 样品 测量值/(pg·L-) 空白 未检出 样品 92.9 3.7 标准加入法和标准曲线法在阴极溶出伏安测定二次盐水中碘离子的比较 因为二次盐水背景复杂，里面含有游离氯和氯酸盐，这些在伏安溶出是会对电极电位产生影响，因此二次盐水中碘离子检测比较困难，在此背景下方法的回收率差别比较大。 (1)从不确定度理论推算样本的不确定度时， (下转第36页) 添加约束对话框(见图8)。 图7 求解步骤7 图8 求解步骤8 (9)在加加约束对话框的单元格引用位置键入： B4；在中间的下拉式菜单中选取=；在约束值处键入：26386；然后按确定键，返回规划求解参数对话框。特别注意在最后一个约束条件键入后，按确定键(而不是像前面一样按添加键见图9)。 图9 求解步骤9 (上接第33页) 标准曲线法不确定度最小，结果最准确，所以其在化学分析方法上应用最多，但是笔者专门在二次盐水中加入标准品进行标准工作曲线绘制时，发现，线性关系比较差，回收率只有91.3%。 (2)标准加入法主要应用于色谱以及ICP中，主要用于准确定量，当将此法应用于二次盐水伏安法检测碘离子时，如同3.5一样回收率能达到95.1%，因此采用标准加入法，方法简单，回收率高。 (10)按“求解”键，出现求解结果对话框。此时在A1-A4的位置依次为：19610.47、14451.56、6981.68、4952.75；这就是说，原方程组的解为：D=19 610.47、W=14 451.56、Wz=6981.68、W =4 952.75。(见图10) 图10 ：求解步骤10 4 规划求解中注意的问题 (1)方程整理时，应整理成左边为未知数项，右边为数值的形式。 (2)规划求解功能不好用时，退出后重新导入该功能。 (3)得到方程解后可代入原方程手工验算，确认无误。 5 结语 Excel 规划求解功能不仅可以应用于化工热量衡算，在解决其他多元一次方程组的问题时也可以使用，可以提高计算效率。 ( [参考文献] ) ( [1 ] 王伟. Excel 在盐化工化验分析中的应用[].盐业与化工， 2012，41(7)：45 - 47. ) ( [2]赵毅.用Excel 实用食用盐中化合物的计算[].盐业与化工， 2006，35(4)：50- 5 2. (编辑：周培松) ) 4 结论 在通氮气的情况下，利用阴极溶出伏安法，检测二次盐水中的碘离子，消除了二次盐水中复杂的背景干扰，灵敏度高。 ( [参考文献] ) ( []张晴.海藻类微量碘的极谱测定叨.青岛大学学报，1998(03)： 8-10. ) ( []范强，王朔.二次盐水中碘离子的测定[J].氯碱工业，2008 (10)：20-23. (编辑：崔树芝) ) ◎ China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http：//www.cnki.net 对二次盐水中碘离子的测定方法进行了深一步的研究，详细地介绍了利用阴极溶出伏安和标准加入法测定二次盐水中的碘离子测定，并首次提出了利用在检测样品溶液中通高纯氮气消除了溶解氧对阴极溶出氧化还原电位的影响，并对标准加入法和标准曲线法在阴极溶出伏安法测定二次盐水中碘离子进行了比较。