一种常量钴的分光光度测定方法与流程

文档序号:11249356阅读:825来源:国知局
一种常量钴的分光光度测定方法与流程

本发明涉及一种常量钴的分光光度测定方法,属于化学分析技术领域。



背景技术:

样品中常量钴的测定一般可采用的方法有重量法、电位滴定法、分光光度法、edta容量法和其他一些仪器分析方法。重量法流程长,操作繁琐,条件控制比较严格;电位滴定法,共存的锰干扰钴的测定,测定时需要分离除去锰、或测得钴锰合量后减去锰量得到钴的含量,使电位滴定测定钴量的方法应用受到限制;edta容量法干扰元素多,一般需进行分离后进行测定,同样流程长,只适合组成比较简单的样品。仪器分析法对低钴含量组分比较合适,常量钴的测定并不能得到精确的分析结果。传统分光光度法的测定一般需要经2-3次分取、稀释,降低待测试液中的钴量,用亚硝基红盐分光光度法进行测定,此方法稀释倍数大,对操作人员的技能要求高,存在吸光度波动大、返工率高等现象。国内有采用示差光度法测定,一般以较高含量钴基准的显色溶液为参比,以亚硝基红盐为显色剂,进行测定,该法由于参比液的稳定性及准确性的影响,结果存在较多不确定性。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种常量钴的分光光度测定方法,以解决测定过程中参比液对结果稳定性及准确性的影响问题。

一种常量钴的分光光度测定方法包括:

步骤一:配制试剂和标准溶液,

按分光光度法测定钴含量的方法要求,配制试剂和标准溶液,得到钴标准溶液1;

步骤二:制备样品溶液,

按分光光度法测定钴含量的方法要求,制备样品溶液,得到浓度未知的待测含钴样品溶液1;

步骤三:显色,

移取步骤一和步骤二中所得的系列钴标准溶液1和待测含钴样品溶液1,按照现有亚硝基红盐光度法测定钴的方法显色,得到系列钴标准溶液2和待测含钴样品溶液2;

步骤四:测定,

准确调整分光光度计的波长为500nm-530nm,分别将步骤三中所得的系列钴标准溶液2和待测含钴样品溶液2分别依次移入比色皿中;

以步骤三中所得系列钴标准溶液2中钴浓度为0.00μg/ml的试剂为空白试剂,作为参比,调节分光光度计的透光率为100%,此时吸光度值对应为0,测得中性滤光片的吸光度值a0;以中性滤光片作为参比,调节分光光度计的透光率为100%,此时吸光度值对应为0,依次测量步骤三中所得的系列钴标准溶液2中各浓度溶液的吸光度示值as;含钴样品溶液2的吸光度示值为ax;步骤三中所得的系列钴标准溶液2的最终吸光度值为a0+as,待测含钴样品溶液2的最终吸光度值为a0+ax;

步骤五:工作曲线的绘制,

将步骤四中所得的系列钴标准溶液2的最终吸光度值a0+as和与其对应的钴浓度拟合成工作曲线;

步骤六:查对测钴样品中的钴含量,

在步骤五所得工作曲线上查对得出待测含钴样品溶液2的钴含量,计算样品含钴结果。

进一步的,中性滤光片的透光率的标称值分别为10%、20%、40%。

进一步的,步骤三中显色条件为,沸水浴,显色时间3min,多余络合物破坏时间2min。

进一步的,步骤四中比色皿为1cm比色皿。

本发明的有益效果如下:

本发明以亚硝酸钠为氧化剂,保证显色溶液中钴以正三价钴离子形态存在,钴与亚硝基红盐络合完全,使钴显色完全;以体积比为1:1的硫酸做为杂质元素络合物的破坏剂,减少试剂挥发;以具有固定吸光度值的滤光片作为参比,进行示差分光光度法的测定,使参比的准确性不再受操作者技能水平和玻璃量器精度的影响,提高了分析结果的准确度,简化了操作流程,减少了试剂用量。

附图说明

图1为实施例1中的标准曲线1;

图2为实施例2中的标准曲线2;

图3为实施例3中的标准曲线3。

具体实施方式

以下结合具体实施例,对本发明作进一步的详细说明。

实施例中,药品仪器均为商购,分光光度计厂家是上海精密仪器有限公司,型号是721;钴标准溶液为国家有色金属及电子材料测试中心出品,镍钴混合溶液为金川集团镍冶炼中间产品,浓度值1000mg/l;其余药品试剂均为分析纯;试验用水为实验室三级用水。

实施例1

测定试样编号为2828-10的碳酸钴中的钴含量,包括以下步骤。

(1)配制试剂和标准溶液:

按比例配制以下试剂,体积比为1:1的硫酸溶液、体积比为1:2的氨水溶液、500g/l的乙酸钠溶液、2g/l的亚硝酸钠溶液;5g/l的亚硝基红盐溶液;

钴标准溶液1的配制:移取标准值为1.0mg/ml钴标准溶液20.00ml于500ml容量瓶中,用水定容,得到浓度为40μg/ml的钴标准溶液1。

(2)制备碳酸钴样品溶液:

称取0.2000g碳酸钴试样2828-10置于400ml烧杯中,加入20ml浓盐酸(ρ=1.14g/ml),在电炉上加热使试样溶解完全,移下电炉在室温冷却,移入200ml容量瓶中,以水定容,得到浓度未知的待测碳酸钴样品溶液1。

(3)系列钴标准溶液和碳酸钴样品溶液络合显色:

在一组6支100ml容量瓶中,分别移入0.00ml、10.00ml、12.50ml、15.00ml、17.50ml、20.00ml步骤(1)中所配制的钴标准溶液1,在一支100ml容量瓶中移入2.00ml步骤(2)中所配制的碳酸钴样品溶液1,以上7支容量瓶中均加水至约20ml;用步骤(1)中所配制的体积比为1:2的氨水溶液和体积比为1:1的硫酸溶液调整容量瓶中的溶液的ph值,用ph试纸测定酸度为2时,依次加入步骤(1)中所配制的500g/l的乙酸钠溶液10ml、2g/l的亚硝酸钠溶液5ml、5g/l的亚硝基红盐溶液10.0ml,每加入一种试剂都混合均匀;将容量瓶置于已加热至沸的水浴锅中,加热显色3min,期间摇动5次以保证溶液受热均匀,加入步骤(1)中所配制的体积比为1:1的硫酸溶液10ml混合均匀,继续置于沸水浴中加热2min,破坏多余络合物后取出,冷却至室温,以水定容,得到钴浓度分别为0.00μg/ml、4.00μg/ml、5.00μg/ml、6.00μg/ml、7.00μg/ml、8.00μg/ml的系列钴标准溶液2和未知浓度碳酸钴样品溶液2。

(4)测定:

调整分光光度计的波长为500nm,分别将步骤(3)中所得的系列钴标准溶液2和碳酸钴样品溶液2分别依次移入1cm比色皿中;

以步骤(3)中所得系列钴标准溶液2中钴浓度为0.00μg/ml的试剂为空白试剂,作为参比,调节分光光度计的透光率为100%,此时吸光度值对应为0,测得10%中性滤光片的吸光度值a0,具体数值见表1-1;

以10%中性滤光片作为参比,调节分光光度计的透光率为100%,此时吸光度值对应为0,依次测量步骤(3)中所得的系列钴标准溶液2中钴浓度为4.00μg/ml、5.00μg/ml、6.00μg/ml、7.00μg/ml、8.00μg/ml系列溶液对应的吸光度示值为as,具体数值见表1-1;碳酸钴样品溶液2的吸光度示值ax为0.475;步骤(4)中所得的系列钴标准溶液2的最终吸光度值为a0+as,具体见表1-1,待测碳酸钴样品溶液2的最终吸光度值a0+ax为1.380。

(5)工作曲线的绘制:

将步骤(4)中所得的系列钴标准溶液2的最终吸光度值a0+as和对应的钴浓度值拟合成工作曲线,拟合系数见表1-1;

表1-1

表1-1示出了以空白试剂为参比,10%中性滤光片的吸光度值a0、系列钴标准溶液2的吸光度值as、系列钴标准溶液2的最终吸光度值a0+as和工作曲线的拟合系数,根据这些数据绘制出的工作曲线1见附图1,可以看出,工作曲线1有很好的线性关系。

(6)查对碳酸钴样品中的钴含量:

在工作曲线上根据步骤(5)所绘得的工作曲线和待测碳酸钴样品溶液2的最终吸光度值a0+ax=1.380,查得待测碳酸钴样品溶液2的钴含量为5.874ug/ml,计算得出样品含钴29.37%。

(7)不同试验方法对比

对粗制碳酸钴试样,采用不同方法测定,与本发明方法测得的钴含量对照结果见表1-2;

表1-2

表1-2示出了不同方法测定粗制碳酸钴试样,与本发明方法的对照结果,可以看出,本发明方法测得的钴含量与其他三种方法的测定结果吻合良好,没有系统偏差,说明本发明方法的测定结果准确可靠。

实施例2

测定试样编号为2760-10的镍钴混合溶液中的钴含量,包括以下步骤。

步骤(1)实施例1相同,得到浓度为40μg/ml的钴标准溶液1。

(2)制备待测镍钴混合溶液:

分取2.0ml镍钴混合溶液于200ml容量瓶中,以水定容,得到浓度未知的待测镍钴混合溶液1。

(3)系列钴标准溶液和待测镍钴混合溶液络合显色:

在一组6支100ml容量瓶中,分别移入0.00ml、10.00ml、12.50ml、15.00ml、17.50ml、20.00ml步骤(1)中所配制的钴标准溶液1,在一支100ml容量瓶中移入2.00ml步骤(2)中所配制的样品溶液1,以上7支容量瓶中均加水至约20ml;用步骤(1)中所配制的体积比为1:2的氨水溶液和体积比为1:1的硫酸溶液调整容量瓶中的溶液的ph值,用ph试纸测定酸度为2-3时,依次加入步骤(1)中所配制的500g/l的乙酸钠溶液10ml、2g/l的亚硝酸钠溶液5ml、5g/l的亚硝基红盐溶液10.0ml,每加入一种试剂都混合均匀;将容量瓶置于已加热至沸的水浴锅中,加热显色3min,期间摇动3次以保证溶液受热均匀,加入步骤(1)中所配制的体积比为1:1的硫酸溶液10ml混合均匀,继续置于沸水浴中加热2min,破坏多余络合物后取出,冷却至室温,以水定容,得到钴浓度分别为0.00μg/ml、4.00μg/ml、5.00μg/ml、6.00μg/ml、7.00μg/ml、8.00μg/ml的系列钴标准溶液2和未知浓度待测镍钴混合溶液2。

(4)测定:

调整分光光度计的波长为530nm,分别将步骤(3)中所得的系列钴标准溶液2和待测镍钴混合溶液2分别依次移入1cm比色皿中;

以步骤(3)中所得系列钴标准溶液2中钴浓度为0.00μg/ml的试剂为空白试剂,作为参比,调节分光光度计的透光率为100%,此时吸光度值对应为0,测得20%中性滤光片的吸光度值a0,具体数值见表2-1;

以20%中性滤光片作为参比,调节分光光度计的透光率为100%,此时吸光度值对应为0,依次测量步骤(3)中所得的系列钴标准溶液2中钴浓度为4.00μg/ml、5.00μg/ml、6.00μg/ml、7.00μg/ml、8.00μg/ml系列溶液对应的吸光度示值为as,具体数值见表2-1;镍钴混合溶液2的吸光度示值ax为0.803;步骤(4)中所得的系列钴标准溶液2的最终吸光度值为a0+as,具体见表2-1,待测镍钴混合溶液2的最终吸光度值a0+ax为1.426。

(5)工作曲线的绘制:

将步骤(4)中所得的系列钴标准溶液2的最终吸光度值a0+as和对应的钴浓度值拟合成工作曲线,拟合系数见表2-1;

表2-1

表2-1示出了以空白试剂为参比,20%中性滤光片的吸光度值a0、系列钴标准溶液2的吸光度值as、系列钴标准溶液2的最终吸光度值a0+as和工作曲线的拟合系数,根据这些数据绘制出的工作曲线2见附图2,可以看出,工作曲线2有很好的线性关系。

(6)查对待测镍钴混合溶液2中的钴含量:

在工作曲线上根据步骤(5)所绘得的工作曲线和待测镍钴混合溶液2的最终吸光度值a0+ax=1.426,查得待测镍钴混合混合溶液2的钴含量为7.200ug/ml,计算得出镍钴混合溶液样品含钴36.00g/l。

(7)不同试验方法对比

对镍钴混合溶液试样,采用不同方法测定,与本发明方法测得的钴含量对照结果见表2-2;

表2-2

表2-2示出了不同方法测定镍钴混合溶液,与本发明方法的对照结果,可以看出,本发明方法测得的钴含量与其他两种方法的测定结果吻合良好,没有系统偏差,说明本发明方法的测定结果准确可靠。

实施例3

测定试样编号为442的镍钴锰三元氧化物中的钴含量,包括以下步骤。

步骤(1)实施例1相同,得到浓度为40μg/ml的钴标准溶液1。

(2)制备待测镍钴锰溶液:

称取0.1000克镍钴锰三元氧化物样品于400ml烧杯中,加入10ml盐酸,在电热板上加热使样品分解完全,继续在电热板上加热蒸发,控制混合液体积不超过5ml移下电热板在室温冷却,加入约50ml水,加热煮沸,再次冷却至室温后移入200ml容量瓶中以水定容,得到浓度未知的待测镍钴锰溶液1。

(3)系列钴标准溶液和待测镍钴锰溶液络合显色:

在一组6支100ml容量瓶中,分别移入0.00ml、5.00ml、7.50ml10.00ml、12.50ml、15.00ml步骤(1)中所配制的钴标准溶液1,在一支100ml容量瓶中移入2.00ml步骤(2)中所配制的待测镍钴锰溶液1,以上7支容量瓶中均加水至约20ml;用步骤(1)中所配制的体积比为1:2的氨水溶液和体积比为1:1的硫酸溶液调整容量瓶中的溶液的ph值,用ph试纸测定酸度为2.5时,依次加入步骤(1)中所配制的500g/l的乙酸钠溶液10ml、2g/l的亚硝酸钠溶液5ml、5g/l的亚硝基红盐溶液10.0ml,每加入一种试剂都混合均匀;将容量瓶置于已加热至沸的水浴锅中,加热显色3min,期间摇动4次以保证溶液受热均匀,加入步骤(1)中所配制的体积比为1:1的硫酸溶液10ml混合均匀,继续置于沸水浴中加热2min,破坏多余络合物后取出,冷却至室温,以水定容,得到钴浓度分别为0.00μg/ml、2.00μg/ml、3.00μg/ml、400μg/ml、5.00μg/ml、6.00μg/ml的系列钴标准溶液2和未知浓度的待测镍钴锰溶液2。

(4)测定:

调整分光光度计的波长为520nm,分别将步骤(3)中所得的系列钴标准溶液2和待测镍钴锰溶液2分别依次移入1cm比色皿中;

以步骤(3)中所得系列钴标准溶液2中钴浓度为0.00μg/ml的试剂为空白试剂,作为参比,调节分光光度计的透光率为100%,此时吸光度值对应为0,测得40%中性滤光片的吸光度值a0,具体数值见表2-1;

以40%中性滤光片作为参比,调节分光光度计的透光率为100%,此时吸光度值对应为0,依次测量步骤(3)中所得的系列钴标准溶液2中钴浓度为2.00μg/ml、3.00μg/ml、4.00μg/ml、5.00μg/ml、6.00μg/ml系列溶液对应的吸光度示值为as,具体数值见表2-1;待测镍钴锰溶液的吸光度示值ax为0.581;步骤(4)中所得的系列钴标准溶液2的最终吸光度值为a0+as,具体见表2-1,待测镍钴混合溶液2的最终吸光度值a0+ax为0.943。

(5)工作曲线的绘制:

将步骤(4)中所得的系列钴标准溶液2的最终吸光度值a0+as和对应的钴浓度值拟合成工作曲线,拟合系数见表3-1;

表3-1

表3-1示出了以空白试剂为参比,40%中性滤光片的吸光度值a0、系列钴标准溶液2的吸光度值as、系列钴标准溶液2的最终吸光度值a0+as和工作曲线的拟合系数,根据这些数据绘制出的工作曲线3见附图3,可以看出,工作曲线1有很好的线性关系。

(6)查对待测样品溶液中的钴含量:

在工作曲线上根据步骤(5)所绘得的工作曲线和待测镍钴锰混合溶液2的最终吸光度值a0+ax=0.943,查得待测镍钴锰混合溶液2的钴含量为3.998ug/ml,计算得出样品含钴39.98%。

(7)不同试验方法对比

对镍钴锰混合溶液,采用不同方法测定,与本发明方法测得的钴含量对照结果见表3-2;

表3-2

表3-2示出了不同方法测定镍钴锰混合溶液,与本发明方法的对照结果,可以看出,本发明方法测得的钴含量与icp光谱法的测定结果吻合良好,没有系统偏差,说明本发明方法的测定结果准确可靠。

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