分析化验 分析规程 铜含量的测定.docx
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分析化验分析规程铜含量的测定
铜含量的测定
方法一铜试剂分光光度法
1适用范围
本方法适用于工业循环冷却水、脱盐水、锅炉给水、炉水、凝结水和蒸汽中铜含量的测定,也适用于生活用水中铜含量的测定,Cu2+的测定范围为0.02~2.00mg/L。
2分析原理
在pH=8~9.5的氨性溶液中,铜离子(Cu2+)与铜试剂(二乙氨基二硫代甲酸钠即DDTC)反应,生成黄棕色络合物,此络合物可用四氯化碳萃取,在波长440nm处进行测定。
3试剂和仪器
3.1试剂
3.l.l硝酸。
3.1.2四氯化碳。
3.1.3氨水(1+1)。
3.1.4硫酸铜(CuSO4·5H2O)。
3.1.52g/LDDTC显色剂溶液
称取0.2g二乙氨基二硫代甲酸钠(C5H10NS2Na·H20)溶于水中,并稀释至100mL,用棕色瓶贮存,置于暗处,有效期一个月。
3.1.6氨—氯化铵缓冲溶液(pH≈9)
称取氯化铵70g,溶于适量水中,加入浓氨水48mL,稀释至1000mL。
3.1.70.4g/L甲酚红指示液
称取0.02g甲酚红钠盐试剂溶于50mL95%乙醇中。
3.1.8乙二胺四乙酸二钠盐一柠檬酸铵溶液
称取乙二胺四乙酸二钠盐(C10H14N2O8Na2·2H2O)2.0g,柠檬酸铵10.0g,溶于水并稀释至100mL,加入4滴甲酚红指示液,用(1+1)氨水调至pH8~8.5(溶液由黄色变为浅紫色),加入少量2g/LDDTC显色液,用四氯化碳萃取提纯(弃去四氯化碳层)。
3.1.9铜标准贮备液(0.100mg/mL)
称取硫酸铜0.3930g溶于水中,加硝酸2.0mL移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀备用。
3.1.10铜标准工作溶液(1ug/mL)
取铜标准贮备液5.0mL于500mL容量瓶中,加1.0mL硝酸,用水稀释至刻度,摇匀备用。
3.2仪器
3.2.1分光光度计。
3.2.2125mL梨形分液漏斗,活塞以硅油为润滑剂。
3.2.350mL具塞比色管。
4操作步骤
4.1标准曲线的绘制
4.1.1于7个125mL分液漏斗中依次加入铜标准工作液0.00,1.00,2.00,4.00,6.00,8.00,10.00,15.00,20.00,25.00mL,加水至体积为50mL。
4.1.2依次各加入5.0mL乙二胺四乙酸二钠盐—柠檬酸铵溶液和5mL氨—氯化铵缓冲溶液,摇匀。
4.1.3各加入5.0mL2g/L的二乙氨基二硫代甲酸钠溶液,摇匀,静置5min。
4.1.4准确加入10.0mL四氯化碳,用力振荡2min,静置分层后在1h内进行测定。
4.1.5用滤纸吸干漏斗颈管内壁的水分后,塞入一小团脱脂棉,弃去最初流出的四氯化碳2mL,然后将四氯化碳层放入1cm的干燥比色皿中,于440nm波长处,以四氯化碳作参比,测定吸光度。
4.1.6以测得的吸光度减去试剂空白吸光度值为纵坐标,以相应的铜含量(ug)为横坐标绘制标准曲线。
4.2水样的测定
4.2.1水样的酸化
取样和保存样品应使用预先洗净的聚乙烯或玻璃细口瓶,采样完毕,即可加硝酸于样品中。
每1000mL样品加入2.0mL硝酸,摇匀。
4.2.2水样预处理
4.2.2.1清洁水样可直接进行测定。
4.2.2.2对含悬浮物及有机物极少的水样,可取50mL酸化后的水样于150mL烧杯中,加2.0mL硝酸,盖上表面皿。
于电炉上加热微沸10min,冷却。
4.2.2.3对含悬浮物和有机物较多的水样,可取50mL酸化后的水样于150mL烧杯中,加5mL硝酸,盖上表面皿。
于电炉或电热板上加热消解近干,稍冷,用水冲洗烧杯壁及表面皿,继续加热消解,蒸至近干,冷却后,加水约20mL,加热微沸3min,冷却。
4.2.3测定
移取适量预处理后的水样于125mL分液漏斗中,用水稀释至50mL。
对于清洁水样,以下步骤同4.1.2~4.1.5;对于消解后的水样,加入5.0mL乙二-胺四乙酸二钠盐—柠檬酸铵溶液,2滴甲酚红指示剂,用(1+1)氨水调至由红色经黄色变为紫色,以下步骤同4.1.3~4.1.5。
以水样的吸光度减去空白试验的吸光度后,从标准曲线查出相应的铜含量。
4.2.4空白试验
用50.0mL水代替水样,以下步骤同清洁水样的测定。
5分析结果
水样中铜的含量按下式计算:
式中:
m—从工作曲线表上查出或求出的Cu2+量,ug;
V—吸取水样的体积,mL。
6允许差
单位:
mg/L
铜含量
室内允许差
室间允许差
0.10以下
0.0050
0.010
0.1~0.50
0.040
0.040
0.51~1.00
0.050
0.050
1.01~2.00
0.090
0.090
7注意事项
7.1铁、锰、镍、钴也与二乙氨基二硫代甲酸钠生成有色络合物,干扰铜的测定,本法采用乙二胺四乙酸二钠盐和柠檬酸铵掩蔽消除。
7.2为防止铜离子吸附于采样容器的器壁上,采样后应尽快分析。
如需保存,样品应立即酸化至pH<2。
7.3萃取和测定时,避免目光直射,以免Cu—DDTC配合物分解。
8备注
本规程参照GB/T13689—92编制。
方法二新亚铜灵试剂分光光度法
1适用范围
本方法适用于循环冷却水、天然水、脱盐水、锅炉冷却水、蒸汽及其冷凝液中铜离子的测定,Cu2+的测定范围为0.06~3mg/L。
2分析原理
在pH=3~10范围内,亚铜离子(Cu+)与新亚铜灵试剂(2,9—二甲基—l,10二氮杂菲)发生配位反应生成黄色化合物,可在中性及微酸性条件下用氯仿萃取后,用分光光度法测定。
3试剂和仪器
3.1试剂
3.1.1硫酸(ρ=1.84g/cm3)。
3.1.2硝酸(ρ=1.42g/cm3)。
3.1.3三氯甲烷。
3.1.4硫酸铜(CuSO4·5H2O)。
3.1.55mol/L氨水
取330mL浓氨水,用水稀释至1000mL。
3.1.6新亚铜灵试剂
称取0.1g新亚铜灵试剂,溶于100mL无水乙醇中(有效期一个月)。
3.1.7柠檬酸三钠溶液
称取150g柠檬酸三钠溶于4000mL水中,加5mL100g/L盐酸羟胺溶液和10mL新铜试剂,用50mL三氯甲烷萃取一次(除去铜离子),弃去三氯甲烷层。
3.1.8Cu2+标准工作液(2ug/mL)
称取0.393g硫酸铜(CuSO4·5H2O)溶于水,移入1000mL容量瓶中,稀释至刻度。
3.1.9100g/L盐酸羟胺溶液。
3.1.10刚果红试纸或pH=4~6的精密pH试纸。
3.2仪器
3.2.1分光光度计及2cm玻璃比色皿。
3.2.2125mL梨形分液漏斗。
3.2.325mL比色管。
4操作步骤
4.1标准曲线的绘制
4.1.1分别移取Cu2+标准工作液(2ug/mL)0.0,0.10,2.0,4.0,6.0,8.0,10.0,15.0,20.0,25.0mL于九个125mL分液漏斗中,加水至50mL。
4.1.2依次分别加入5mL100g/L盐酸羟胺和10mL柠檬酸三钠溶液并摇匀之,用5mol/L氨水调pH=4左右(使刚果红试纸正好变红)。
4.l.3加入10mL新铜试剂和10mL三氯甲烷,盖紧塞子,剧烈振荡30秒,静置分层后,将三氯甲烷层放入25mL比色管中,再用10mL三氯甲烷萃取一次,合并三氯甲烷层于25mL比色管中,用无水乙醇稀释至刻度,摇匀。
4.1.4萃取液于457nm处,用2cm比色皿,以试剂空白为参比,测定吸光度。
4.1.5以吸光度为纵坐标,Cu2+毫克数为横坐标绘制标准曲线。
4.2水样预处理
取100mL水样于250mL锥形瓶中,加浓硝酸5mL、浓硫酸3mL摇匀之,置于电炉上加热至冒白烟,冷却后加50mL水煮沸3min;再冷却后移入50mL容量瓶中,用水稀释至刻度并摇匀(若有沉淀,边移入边过滤)。
未受污染的清洁水可不必预处理。
4.3水样的测定
4.3.1吸取适量水样(经预处理水或清洁水,含Cu2+量不超过50ug)于分液漏斗中,加水至50mL。
4.3.2按4.1.2~4.1.4步骤进行。
5分析结果
5.1经预处理水样
5.2未经预处理水样
以上两式中:
m—从标准曲线上查得或按回归方程求得的Cu2+质量,mg;
V—移取的水样量,mL。
6注意事项
6.1氧化性离子的干扰可通过加入盐酸羟胺除去;氰化物,硫化物的干扰可经消解后除去。
6.2取两次平行测定结果的平均值作为水样的铜含量。
方法三锌试剂法
1适用范围
本规程规定了水中铜含量的测定方法。
本规程适用于锅炉给水、凝结水、蒸汽、水内冷发电机冷却水和炉水等水样中铜的测定。
采用100mm长比色皿时,测定范围为2.5—50μg/L。
2引用标准
GB6903锅炉用水和冷却水分析方法通则。
3方法提要
本规程方法是将水样中的全铜溶解为离子态,在pH3.5~4.8的条件下与锌试剂(C20H1606N4SNa)反应形成蓝色络合物,然后在600nm波长下测定其吸光度。
在pH3.5~4.8范围内,镍和锌的干扰可忽略,此外水样中可能存在的联氨、三价铬、三价铁、铝、钙、镁、硅酸盐等对测定无干扰,二价铁共存时引起的干扰可加酒石酸消除。
4试剂
4.1锌试剂溶液
准确称取0.075g锌试剂,加50mL甲醇(或乙醇)温热(50℃以下),完全溶解后用I级试剂水稀释至100mL,注入棕色瓶内。
此溶液应贮存于冰箱中。
注:
锌试剂质量随不同生产广和不同批号而变,质量好的配成溶液后贮存期为5天,差的每回使用时配制。
4.250%乙酸铵溶液
称500g乙酸铵溶于I级试剂水中,移入1L容量瓶稀释至刻度。
乙酸铵溶液的除铜方法如下:
将100mL乙酸铵溶液注入分液漏斗,加20mL锌试剂-异戊醇溶液(2mL锌试剂溶液溶于100mL异戊醇),充分摇动,静置5min,分离,弃去带色的醇层。
4.31mol/L酒石酸溶液
称15g酒石酸溶于I级试剂水中,移入100mL溶量瓶稀释至刻度。
4.4铜标准溶液
4.4.1铜贮备溶液(1mL含0.1mg铜):
称0.1000g金属铜(含铜99.9%以上)于20mL硝酸(1+2)和5mL硫酸(1+2)中,缓慢加热溶解,继续加热蒸发至干枯,冷却后加I级试剂水溶解,移入1L容量瓶稀释至刻度。
4.4.2铜工作溶液。
(1mL含1μg铜):
吸取铜贮备溶液10mL注入1L容量瓶稀释至刻度。
4.5浓盐酸(优级纯)。
5仪器
5.1分光光度计,带有100mm长比色皿。
5.2本方法所用的器皿,用盐酸溶液(1+4)浸泡过夜,然后用I级试剂水充分洗净。
6分析步骤
6.1绘制工作曲线
按表1取铜工作溶液注入一组100mL容量瓶中(也可根据水样中铜的含量制作更小范围的工作曲线),各加浓盐酸8mL,加I级试剂水使体积成为约50mL,摇匀。
依次各加50%乙酸铵溶液25mL和1mol/L酒石酸溶液2mL,并准确加入锌试剂溶液0.2mL发色,用I级试剂水稀释至刻度,用100mm长比色皿,在波长600nm下测定吸光度,绘制铜含量与吸光度关系曲线。
表1铜标准色阶溶液的配制
编号
0
1
2
3
4
5
铜工作溶液,mL
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
铜含量,μg
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.2水样的测定
6.2.1将取样瓶用温热浓盐酸洗涤,再用I级试剂水充分洗净,然后向取样瓶内加入浓盐酸(每500mL水样加浓盐酸2mL),直接采取水样,取样后将水样摇匀。
6.2.2取200mL水样(铜含量在50μg/L以上时,适当减少取样量,用I级试剂水稀释至约200mL),注入300mL锥形瓶中,加8mL浓盐酸,小心煮沸浓缩至20~40mL。
6.2.3冷却后全部移入100mL容量瓶中,加25mL乙酸铵溶液和2mL酒石酸溶液,pH调至3.5~4.8。
6.2.4准确加入0.2mL锌试剂溶液发色,用I级试剂水稀释至刻度。
以I级试剂水进行相同操作作参比,用100mm长比色皿,在600nm波长下测定吸光度,从工作曲线上查得铜含量a(μg)。
注:
每次配制锌试剂溶液后,均应重新绘制工作曲线。
7计算
水中铜含量X(μg/L)按式
(1)计算:
式中:
a—从工作曲线上查得铜含量,μg
V—取水样的体积,mL。
8精度
相对标准偏差±10%~3%
注:
规程5、6、7三部分操作参照铜分析仪使用说明书进行
方法四铜含量测定仪法(低含量)
1适用范围
本规程适用于锅炉给水、凝结水、蒸汽、水内冷发电机冷却水和炉水等水样中铜的测定。
测定范围为0—200μg/L。
2方法提要
双环已酮草酰二腙分光光度法测定水中的微量铜,利用铜与双环己酮草酰二腙(BCO)和双乙醛草酰二腙在PH=8-10条件下形成1:
2有色络合物的原理而制定的分光光度分析法,其方法简便,结果准确。
3试剂
3.1双环已酮草酰二腙溶液:
称取1.0g双环已酮草酰二腙(C14H22N4O2)溶于200mL优级纯乙醇溶液(1+1),微热使之溶解,冷却,若有沉淀应过滤后使用。
3.2硼砂绶冲溶液:
称取2.5g氢氧化钠溶于920mL一级水中,加硼砂24.8g,使其溶解后稀释到1000mL。
3.3100g/L柠檬酸三铵溶液:
称取100g柠檬酸三铵溶解于500mL一级水中,并用一级水稀释到1000mL,混匀。
3.4盐酸。
3.580g/L氢氧化钠:
称取氢氧化钠8g于100mL烧杯中,加60~70mL水,不断搅拌溶液,稀释至100mL。
4仪器
4.1HD—2023铜含量测定仪。
4.2本方法所用的器皿,用盐酸溶液(1+4)浸泡过夜,然后用I级试剂水充分洗净。
5水样的显色
5.1取100mL被测水样,加入1mL浓盐酸,加热浓缩至体积略小于50mL,冷却后用一级水稀释到原来体积。
5.2加入5mL100g/L柠檬酸三铵溶液。
5.3用80g/L氢氧化钠溶液中和至PH=9左右,加入5mL硼砂绶冲溶液,混匀后加入0.5mL双环已酮草酰二腙溶液,即可测定。
6水样的测定
6.1对仪器进行校准.
6.2在仪器处于测量画面状态下,倒入显色后的待测水样,仪器显示当前测量水样的铜含量.
6.3如果认为该值无效,可按“确认”键,将液体排空,重复②、③步即可。
7注意事项
6.1每次测量最好分两次注入被测水样,并以第二次显示数值为准。
6.2每次测量完成后,应注入一级水不排掉。
6.3仪表长期使用后应进行清洗:
用10%的氨水和盐酸(1+1)溶液清洗管路和比色池,再使用。
8备注
本规程参照HD—2023型铜含量测定仪编制。
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