对优化阻垢缓蚀剂检测分析方法的认识.doc

1、对优化阻垢缓蚀剂检测分析方法的认识中图分类号：P965.21 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0393-01 一、概述 对于循环水用阻垢缓蚀剂中含有的聚磷酸盐和有机磷酸盐的检测，无论国标还是现行企业标准，都采用了磷钼兰比色法，先将无机聚磷酸盐和有机磷酸盐一起分解为正磷酸盐，再进行显色分析。但是该方法中的灼烧分解样品环节不易操作，平行性差，而且引入的偶然误差很难消除。通过多次试验，证实该步骤对阻垢缓蚀剂中有机磷的测定误差较大。本试验通过水浴加热，合理调整了还原剂的用量，大大提高了消解过程的可操作性，保证了分析结果的重复性和准确性。优化后的分析方法准确快捷、完备易行，

2、更加适用于阻垢缓蚀剂的监测分析。 二、试验部分 2.1 试剂及溶液配制 （1）抗坏血酸（1716g/L）：称取 1716g 抗坏血酸，精确至 11g，称取 120g 乙二胺四乙酸二钠，精确至 101g，溶于 200mL 蒸馏水中，加入810mL 甲酸，用蒸馏水稀释至 1000mL，混匀，贮存于棕色瓶中。 （2）钼酸铵（710g/L）：称取 710g 钼酸铵，精确至 11g，称取120g 酒石酸氧锑钾，精确至 101g，溶于 200mL 蒸馏水中，加入 80mL 浓度 10%H2SO4 溶液混匀，冷却后用蒸馏水稀释至 1000mL，混匀，贮存于棕色瓶中。 （3）磷酸盐标准溶液 a（含 PO34-

3、15mg/mL）：称取 17165g 预先在100105e 干燥并已恒重过的磷酸二氢钾，精确至 10002g，溶于约 500mL蒸馏水中。定量转移至 1000mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度摇匀。 （4）磷酸盐标准溶液 b（含 PO34-0102mg/mL）：吸取 20mL 磷酸标准溶液 a 于 500mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。 （5）过硫酸铵、无水亚硫酸钠，均为分析纯。 （6）硫酸溶液（1mol/L）：取 27mL 密度 1184g/mL 的硫酸加入937mL 蒸馏水中。 （7）混合磷酸盐标准溶液，主要成分：Na5P3O10 和有机磷酸盐，含PO34-的理论值 22180m

4、g/L。 2.2 试验原理 在酸性溶液中，用过硫酸铵做分解剂，水样经加热后，将聚磷酸盐及有机磷酸盐逐步水解成正磷酸盐，正磷酸盐与钼酸铵反应生成黄色的磷钼杂多酸，再用抗坏血酸还原成磷钼兰。在 710nm 波长测其吸光度。 2.3 试验过程 （1）标准曲线的制作：分别取标准溶液 b 分析与测试，加入 PO34-0，102，104，106，108，110mg 于 6 支50mL 比色管中，依次向比色管中各加入约 25mL 蒸馏水、510mL 钼酸铵溶液，3mL 抗坏血酸溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，在水浴中放置10min，在分光光度计 710nm 波长处，用 1cm 比色皿，以空白调零测吸光度。以

5、测得的吸光度为纵坐标，相对应的 PO34-量为横坐标绘制总磷酸盐标准曲线。 （2）总磷酸盐标准曲线线性方程为 y=010008+314014x，相关系数R2=019999。可以看出，其中 x、y 有较好的相关性1。 （2）改进前分析方法：移取 10mL 经过滤的水样于 50mL 锥形瓶中，加 1mol/L 硫酸溶液1mL 和 120g 过硫酸铵，用少量水冲洗管壁，使总体积约为 25mL，置于加热板上煮沸 15min 至蒸干刚冒出浓厚白烟为止；冷却至室温，用 510mL蒸馏水冲洗锥形瓶内壁，再加入 23 滴浓硫酸，摇匀继续加热到溶液剩余 34mL；冷却后将溶液转移到 50mL 比色管中，洗涤锥形

6、瓶 3 次，洗涤液一并加入比色管中。加入 5mL 钼酸铵溶液、3mL 抗坏血酸溶液，稀释至刻度摇匀，室温放置 10min，于 710nm 波长下，用 1cm 比色皿，以试剂空白做参比进行比色。 （3）改进后分析方法：移取 10mL 经过滤的水样于 50mL 比色管中，加 1mol/L 硫酸溶液 1mL 和 120g 过硫酸铵，用少量水冲洗管壁，使总体积约为 25mL，然后于水浴上煮沸 40 分后，加入 115g 无水亚硫酸钠，用少量水冲洗管壁，溶解后冷却至室温；向各管中加入 5mL 钼酸铵溶液、3mL 抗坏血酸溶液，稀释到刻度，摇匀，25e 放置 10 分钟，于 710nm 处，用 1cm 比

7、色皿，试剂空白做参比，进行比色。 三、结果与讨论 3.1 回收率 为检验两种测定方法的准确度与可靠性，采用磷酸根含量为22180mg/L 的混合磷酸盐标准溶液分别用改进前方法和改进后方法进行检测，求得两种方法的回收率。两种方法回收率比较量取标准溶液体积，改进前方法的检测回收率为 62198%71193%，而改进后方法测定的回收率为 98133%98195%，准确性较高。因此决定对测定方法影响最大的显色温度、还原剂的加入及用量、加热条件进行考察。 3.2 加热条件 加热板直接加热会产生大量的酸雾，蒸干程度难以掌握，造成分析结果稳定性、重复性较差。随着加热温度的不断升高，待测成分的流失需引起重视。

8、在其他操作条件相同的情况下，对加热板直接加热和水浴加热的测定结果进行比较。取三个循环水样，分别用水浴加热和加热板直接加热 30min 进行测定。水浴加热与加热板直接加热方式总磷含量分析结果对照，直接加热测定的总磷含量明显偏低，除蒸干程度难以掌握以外，快蒸干时，阻垢缓蚀剂检测分析方法的优化，然后定量转移至比色管中，样品转移过程很容易造成被测组分损失，导致分析结果偏低。所以应该避免使用操作繁琐、污染严重的直接加热法，建议使用简单准确、环保安全的水浴加热。 3.3 消解时间的确定 分别取混合磷酸盐标准溶液 c10mL 于 5 支 50mL 比色管中，采用水浴消解方法，从消解 10min 开始，每隔

9、10min 进行测定，并计算回收率结果。消解时间对总磷测定结果的影响消解时间/min 总磷理论值/（mg#L-1）测定值/（mg#L-1）回收率，随消解时间的延长，回收率明显上升，消解到 30min，回收率可达到 94147%，并且趋于稳定，所以把消解时间定为 40min。 3.4 无水亚硫酸钠的添加 添加 Na2SO3 对测定结果影响较大，因为样品测定中要加入一定量的氧化分解剂） ） ）过硫酸铵，稍过量的氧化剂会削弱抗坏血酸的还原能力，从而不能将磷钼杂多酸全部还原为可以检测的磷钼兰，使测定结果偏低。加入无水亚硫酸钠后，可消耗过量的过硫酸铵，保证了显色的充分性，也大大提高了总磷分析结果的准确性

10、。但无水 Na2SO3 加入量需进一步考察确定。试验过程：循环水中总磷酸盐的控制指标是 10mg/L 以下，循环水过滤后取样量是 10mL，分别取过滤后水样 10100mL 于 5 支 50mL 比色管中，消解冷却后，各加入无水亚硫酸钠105，110，112，115，117，120g，然后按操作规程要求显色、比色，结果。Na2SO3 加入量达到 112g 以上后，吸光度值非常稳定，出于经济和方便的考虑，确定 Na2SO3 的加入量为 115g。为了检验添加 115g 无水Na2SO3 的实际效果，分别取标准溶液 c5，10，15mL 于两组 50mL 比色管中，每组 3 支比色管，其中一组各加

11、入 115g 无水 Na2SO3，另一组不加无水 Na2SO3，计算回收率。 无水 Na2SO3 对总磷测定结果的影响量取标准溶液体积/mL，未添加无水 Na2SO3 添加 115g 无水 Na2SO3 相比，添加无水 Na2SO3 后方法的回收率明显提高，数据的稳定性也好。 3.5 显色温度 改进前方法对温度没有明确的规定，只要求在室温下操作，所以取混合磷酸盐标准溶液 c10mL 于 5 支比色管中，分别在 20，25，30，35e水浴中显色 10min 后测定吸光度值。显色温度对钼酸铵法测定总磷结果的影响显色温度。总磷理论值测定回收率，可以看出，定 25e 为本方法的最佳显色温度比较合适。

12、 3.6 改进后方法的干扰因素 因为循环水的补充水和阻垢缓蚀剂本身容易引入微量的可溶性SiO2，在试验酸性条件下可以和显色剂钼酸铵形成黄色的硅钼杂多酸，然后被还原为硅钼兰化合物。硅钼兰最大吸收波长是 660nm，与磷钼兰710nm 检测波长的差值达到了 50nm，对磷钼兰比色结果的准确性没有干扰。通过试验证明。按照总磷检测的操作步骤进行操作，从对照试验可以看出，在阻垢缓蚀剂的分析条件下，可溶性二氧化硅对本方法没有明显干扰，这也印证了理论上的推测 3.7 准确度试验 用优化后的分析方法进行试验， ，消解显色后测定结果。优化后的分析方法回收率高，数据稳定，充分保证了分析结果的准确性。 四、结论 通过采用水浴加热、严格控制消解时间、加入无水亚硫酸钠、控制显色温度等手段，保证了消解安全。加入无水亚硫酸钠保证了显色反应的充分性。经过一段时间的应用实践，该方法操作便捷，容易控制，灵敏度、准确度高，没有环境污染。