本发明属于元素含量分析技术领域,具体涉及一种钼铁中磷含量测定标准曲线的改进方法。
背景技术
现有技术中常采用分光光度法测定钼铁中磷的含量,该方法钼铁中磷标准曲线的绘制过程为:直接在不同浓度的磷标准溶液中依次加入1ml盐酸溶液(由质量分数为37%的盐酸与等体积水配制而成)、3ml高氯酸、5ml质量分数为1%的硝酸铋溶液、5ml质量分数为5%的钼酸铵溶液、10ml乙醇的体积分数为40%且抗坏血酸的质量分数为1%的乙醇-抗坏血酸溶液进行显色反应,然后测定吸光度,以显色溶液中的磷含量为横坐标,对应吸光度为纵坐标绘制标准曲线。而钼铁中磷含量的测定过程为:首先对钼铁样品进行酸溶处理,使磷充分溶出,然后依次加入2ml高氯酸、5ml质量分数为1%的硝酸铋溶液、5ml质量分数为5%的钼酸铵溶液、10ml乙醇体积分数为40%且抗坏血酸的质量分数为1%的乙醇-抗坏血酸溶液进行显色反应,然后测定吸光度,并通过标准曲线查出对应的磷浓度,从而计算出钼铁样品中磷的含量。
由于钼铁中磷含量测定过程中需要首先对钼铁样品加酸溶解,再进行显色反应。为了减少样品测定与标准曲线绘制过程中的测定误差,需要使标准曲线显色介质无限地接近样品显色介质。目前通过在样品显色介质的基础上多加入1ml盐酸溶液(由质量分数为37%的盐酸与等体积水配制而成)和1ml高氯酸对标准曲线的显色介质进行了调整。但该调整方法的作用有限,钼铁中磷测定的准确度和精确度仍不够理想。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供了一种钼铁中磷含量测定标准曲线的改进方法。该方法采用与钼铁中磷含量测定过程中制备样品溶液相同步骤制备的不添加钼铁样品的空白溶液作为调整溶液,加入到钼铁中磷含量测定标准曲线绘制过程中的显色液中以调整显色介质,降低了标准曲线绘制过程中的偏差,增强了标准曲线对钼铁样品测定的适应性,提高了标准曲线的线性关系和稳定性,从而使得通过该标准曲线计算得到的钼铁中磷含量的结果更为精确和准确。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种钼铁中磷含量测定标准曲线的改进方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、向钼铁样品中加入浓盐酸溶液和浓硝酸溶液,得到样品组,然后另将浓盐酸溶液和浓硝酸溶液混匀后得到空白组;所述钼铁样品的质量精确到0.0001g;所述样品组中浓盐酸溶液的质量分数为37%,浓硝酸溶液的质量分数为68%,浓盐酸溶液和浓硝酸溶液的体积之比为1:2;所述样品组和空白组的浓盐酸溶液和浓硝酸溶液的质量分数和体积均相同;
步骤二、分别将步骤一中得到的样品组和空白组同时进行加热,当样品组中的钼铁样品完全溶解且黄烟冒尽后同时停止对样品组和空白组加热,然后分别向样品组和空白组中加入高氯酸,再同时进行加热,当样品组中的溶液中出现混浊时同时停止对样品组和空白组加热,冷却至室温后分别将样品组和空白组的溶液转移到相同规格的容量瓶中并用水稀释至刻度摇匀,得到样品液和空白液;
步骤三、分别量取一系列不同体积的磷标准溶液置于不同的50ml容量瓶中,然后向每个容量瓶中分别加入20ml步骤二中得到的空白液,再分别依次加入2ml高氯酸、5ml硝酸铋溶液、5ml钼酸铵溶液和10ml乙醇-抗坏血酸溶液,每加一种试剂后均需摇匀后再加入下一种试剂,最后分别用水稀释至刻度后摇匀,静置10min~15min显色得到显色液;所述磷标准溶液的浓度为10μg/ml,磷标准溶液的量取体积为0.00ml~5.00ml;所述硝酸铋溶液的质量分数为1%,所述钼酸铵溶液的质量分数为5%,所述乙醇-抗坏血酸溶液中乙醇的体积分数为40%,抗坏血酸的质量分数为1%;所述显色液中的磷浓度为0μg/ml~1μg/ml;
步骤四、采用紫外分光光度计在波长690nm处以步骤三中得到的磷浓度为0μg/ml的显色液为对照,分别测定步骤三中得到的其它磷浓度的显色液的吸光度,并以显色液的磷浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线。
上述的一种钼铁中磷含量测定标准曲线的改进方法,其特征在于,步骤一中所述钼铁样品的质量为0.3000g,所述浓盐酸溶液的体积为15ml,所述浓硝酸溶液的体积为30ml;步骤二中所述高氯酸的体积为15ml,所述容量瓶的规格为100ml。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明采用与钼铁中磷含量测定过程中制备样品溶液相同步骤制备的不添加钼铁样品的空白溶液作为调整溶液,加入到钼铁中磷含量测定标准曲线绘制过程中的显色液中以调整显色介质,使标准曲线和样品显色介质更接近,标准曲线显色现象、显色反应更稳定,降低了标准曲线绘制过程中的系统误差,标准曲线的线性关系和稳定性更好。
2、本发明采用与钼铁中磷含量测定过程中制备样品溶液相同步骤制备的不添加钼铁样品的空白溶液作为调整溶液,提高了标准曲线的线性关系和稳定性,降低了标准曲线绘制过程中的系统误差,提高了分析的灵敏度,从而使得通过该标准曲线计算得到的钼铁中磷含量的结果更为精确和准确。
3、本发明可在溶解样品的同时制备调整溶液,无需另外配制其它溶液,简化了钼铁中磷的测定标准曲线显色介质的调整步骤,缩短了标准曲线的绘制时间,提高了工作效率。
下面通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的钼铁中磷含量测定标准曲线。
图2是本发明对比例1制备的钼铁中磷含量测定标准曲线。
具体实施方式
实施例1和对比例1中的1#钼铁标样溶液的制备过程为:称取0.3000g的1#钼铁标准样品(1#钼铁标准样品的标准号为ysbc37652—10,由郑州机械研究所承制,其磷含量为0.046%),然后加入15ml质量分数为37%的浓盐酸和30ml质量分数为68%的浓硝酸摇匀,加热至钼铁样品完全溶解且黄烟冒尽后停止加热,继续加入15ml高氯酸,再次加热至溶液出现混浊时停止加热,冷却至室温后转移到100ml容量瓶中并用水稀释至刻度摇匀,干过滤后得到1#钼铁标样溶液;
实施例1和对比例1中的2#钼铁标样溶液的制备过程为:称取0.3000g的2#钼铁标准样品(2#钼铁标准样品的标准号为gsb03—1563—2014,由吉林铁合金股份有限公司承制,其磷含量为0.031%),然后加入15ml质量分数为37%的浓盐酸和30ml质量分数为68%的浓硝酸摇匀,加热至钼铁样品完全溶解且黄烟冒尽后停止加热,继续加入15ml高氯酸,再次加热至溶液出现混浊时停止加热,冷却至室温后转移到100ml容量瓶中并用水稀释至刻度摇匀,干过滤后得到2#钼铁标样溶液。
实施例1
本实施例的一种钼铁中磷含量测定标准曲线的改进方法包括以下步骤:
步骤一、向0.3000g钼铁样品中加入15ml质量分数为37%浓盐酸溶液和30ml质量分数为68%浓硝酸溶液,得到样品组,然后将15ml质量分数为37%的浓盐酸溶液和30ml质量分数为68%的浓硝酸溶液混匀后得到空白组;
步骤二、分别将步骤一中得到的样品组和空白组同时进行加热,当样品组中的钼铁样品完全溶解且黄烟冒尽后同时停止对样品组和空白组加热,然后分别向样品组和空白组中加入15ml高氯酸,再同时进行加热,当样品组中的溶液中出现混浊时同时停止对样品组和空白组加热,冷却至室温后分别将样品组和空白组的溶液转移到100ml容量瓶中并用水稀释至刻度摇匀,得到样品液和空白液;
步骤三、分别量取0.00ml、1.00ml、2.00ml、3.00ml、4.00ml、5.00ml磷标准溶液置于6个50ml容量瓶中,然后分别加入20ml步骤二中得到空白液,再分别依次加入2ml高氯酸、5ml硝酸铋溶液、5ml钼酸铵溶液和10ml乙醇-抗坏血酸溶液,每加一种试剂后均需摇匀后再加入下一种试剂,最后分别用水稀释至刻度后摇匀,静置10min~15min显色,得到磷浓度分别为0μg/ml、0.2μg/ml、0.4μg/ml、0.6μg/ml、0.8μg/ml和1μg/ml的显色液;所述磷标准溶液的浓度为10μg/ml;所述硝酸铋溶液的质量分数为1%,所述钼酸铵溶液的质量分数为5%,所述乙醇-抗坏血酸溶液中乙醇的体积分数为40%,抗坏血酸的质量分数为1%;
步骤四、采用紫外分光光度计在波长690nm处以步骤三中得到的磷浓度为0μg/ml的显色液为对照,分别测定步骤三中得到的其它磷浓度的显色液的吸光度,结果见下表1,并以显色液的磷浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线。
表1实施例1中不同磷浓度量的显色溶液的吸光度
根据表1中数据绘制钼铁中磷含量测定标准曲线,结果如图1所示,由图1可知,本实施例中显色溶液的吸光度与显色溶液中磷浓度呈正相关趋势,通过计算得到标准曲线的线性回归方程为y=0.5826x+0.0027,线性相关系数r2=0.9996,说明标准曲线线性相关系数良好,对测定钼铁中磷质量含量的范围有较宽的适应性。
将本实施例中的样品液、1#钼铁标样溶液和2#钼铁标样溶液各取20ml分别加入到50ml容量瓶中,然后分别依次加入2ml高氯酸、5ml硝酸铋溶液、5ml钼酸铵溶液、10ml乙醇-抗坏血酸溶液,每加一种试剂后均需摇匀后再加入下一种试剂,再分别用水稀释至刻度摇匀,静置10min~15min显色后在波长690nm处以本实施例步骤三中得到的磷浓度为0μg/ml的显色液为对照,分别测定各自吸光度,每个样品平行测定11次,所述硝酸铋溶液的质量分数为1%,所述钼酸铵溶液的质量分数为5%,所述乙醇-抗坏血酸溶液中乙醇的体积分数为40%,抗坏血酸的质量分数为1%;通过本实施例绘制的钼铁中磷含量测定标准曲线分别查出样品液、1#钼铁标样溶液和2#钼铁标样溶液中的磷浓度,从而计算出对应钼铁中磷的质量含量,结果如下表2所示。
表2本实施例的样品液、1#钼铁标样溶液和2#钼铁标样溶液中
磷的质量含量测定结果
由表2可知,采用本实施例绘制的钼铁中磷含量测定标准曲线对样品组溶液和钼铁标样溶液中的磷的质量含量进行测定,结果显示各测定值的相对标准偏差较小,且钼铁标样中磷的质量含量的测定结果和理论值基本吻合,测定结果准确可靠。
对比例1
本对比例标准曲线的绘制过程为:分别量取0.00ml、1.00ml、2.00ml、3.00ml、4.00ml、5.00ml的磷浓度为10μg/ml的磷标准溶液置于6个50ml容量瓶中,然后分别依次加入1ml盐酸溶液(由质量分数为37%的盐酸与等体积水配制而成)、3ml高氯酸、5ml硝酸铋溶液、5ml钼酸铵溶液、10ml乙醇-抗坏血酸溶液,每加一种试剂后均需摇匀后再加入下一种试剂,最后分别用水稀释至刻度后摇匀,静置10min~15min显色,得到磷浓度分别为0μg/ml、0.2μg/ml、0.4μg/ml、0.6μg/ml、0.8μg/ml和1μg/ml的显色液,采用紫外分光光度计在波长690nm处以磷浓度为0μg/ml的显色液为对照,分别测定其它磷浓度的显色液的吸光度,结果见下表3,并以显色液的磷浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线;所述硝酸铋溶液的质量分数为1%,所述钼酸铵溶液的质量分数为5%,所述乙醇-抗坏血酸溶液中乙醇的体积分数为40%,抗坏血酸的质量分数为1%。
表3对比例1中不同磷浓度的显色溶液的吸光度
根据表3中数据绘制钼铁中磷含量测定标准曲线,结果如图2所示,由图2可知本对比例中显色溶液的吸光度与显色溶液中磷浓度呈正相关趋势,通过计算得到标准曲线的线性回归方程为y=0.457x+0.0053,线性相关系数r2=0.9991。
将图1和图2进行比较可知,实施例1中绘制的钼铁中磷含量测定标准曲线的线性相关系数比对比例1中绘制的钼铁中磷含量测定标准曲线的线性相关系数大,且实施例1中相同磷浓度的显色溶液的吸光度均大于对比例1中相同磷浓度的显色溶液的吸光度。
将实施例1中的样品液、1#钼铁标样溶液和2#钼铁标样溶液各取20ml分别加入到50ml容量瓶中,然后分别依次加入2ml高氯酸、5ml硝酸铋溶液、5ml钼酸铵溶液、10ml乙醇-抗坏血酸溶液,每加一种试剂后均需摇匀后再加入下一种试剂,再分别用水稀释至刻度摇匀,静置10min~15min显色后在波长690nm处以本对比例中得到的磷浓度为0μg/ml的显色液为对照,分别测定各自吸光度,每个样品平行测定11次,所述硝酸铋溶液的质量分数为1%,所述钼酸铵溶液的质量分数为5%,所述乙醇-抗坏血酸溶液中乙醇的体积分数为40%,抗坏血酸的质量分数为1%;通过本对比例绘制的钼铁中磷含量测定标准曲线分别查出样品液、1#钼铁标样溶液和2#钼铁标样溶液中的磷浓度,从而计算出对应钼铁中磷的质量含量,结果如下表4所示。
表4为本对比例的样品液、1#钼铁标样溶液和2#钼铁标样溶液中磷的质量含量测定结果
由表4可知,采用本对比例绘制得到的标准曲线对样品组溶液和钼铁标样溶液的磷的质量含量进行测定,分析误差和相对标准偏差较大,且钼铁标样溶液中磷质量含量的测定结果和理论值差距较大,测定结果不够准确。
将实施例1和对比例1比较可以看出,实施例1绘制得到的钼铁中磷含量测定标准曲线的线性相关系数略高于对比例1,说明其曲线线性更好;而实施例1中相同磷浓度的显色溶液的吸光度均大于对比例1中相同磷浓度的显色溶液的吸光度,说明实施例1绘制的钼铁中磷含量测定标准曲线的灵敏度更高;实施例1中钼铁标样溶液中磷的质量含量的分析误差基本呈正态分布,对比例1钼铁标样溶液中磷的质量含量的分析误差基本呈正偏差,因此采用实施例1绘制的钼铁中磷含量测定标准曲线测定钼铁中磷含量的结果更准确。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。