两种方法测定赤泥中可溶性硫酸根

张 頔，朱云勤，陈 星

（贵州大学资源化工研究所，贵州 贵阳550025）

两种方法测定赤泥中可溶性硫酸根

张 頔，朱云勤，陈 星

（贵州大学资源化工研究所，贵州 贵阳550025）

赤泥中含有硫酸根离子，其含量对赤泥的回收利用过程带来麻烦，也对回收产品的质量有影响。本文用2种方法测定赤泥中的硫酸根并进行对比，希望找到简便、快捷、准确、精密度高的实验方法。铬酸钡分光光度法：在410nm硫酸根在0～6.00mg·（50mL）-1范围内与铬酸根吸光度呈线性关系，线性回归方程：y=0.1747x-0.0064，r=0.9999。 比浊法：在420nm，硫酸根在0～5.00mg·（115mL）-1范围内呈线性关系，线性回归方程：y=0.063x+0.0068，r=0.9990。

赤泥；硫酸根；测定

拜耳法赤泥是用铝土矿提炼氧化铝过程中产生的碱性废弃物，将铝土矿直接在高温高压下进行溶解、分离、结晶、焙烧后得到了氧化铝，排出去的固体废渣就是拜耳法赤泥，是排放量很大，对自然环境危害严重又难以利用的主要工业废渣之一。在赤泥的回收利用中，除杂是不可避免的工艺过程，回收产品的质量控制中，硫酸根的含量也是严格要求的。在一系列的分析中，测定硫酸根离子的含量是不可缺少的项目。曾有文献介绍离子色谱法［1］、重量法［2］、EDTA容量法、阳离子交换法［3］，但离子色谱法仪器价格昂贵，其它3种方法操作繁琐冗长。本文介绍2种方法测定赤泥中的硫酸根，以期找到简便、快捷、准确、精密度高的实验方法。

1 实验原理

1．1 铬酸钡分光光度法

在酸性溶液中，铬酸钡与硫酸盐生成硫酸钡沉淀和铬酸离子，反应方程式为：SO42－＋BaCrO4＝BaSO4＋CrO42－，将溶液中和后，过滤除去多余的铬酸钡和生成的硫酸钡，滤液中即为硫酸盐所取代出的铬酸离子，呈黄色，在410 nm处测其吸光度，比色定量。

1．2 比浊法

在酸性介质中，一定浓度的SO42－与Ba2＋生成BaSO4沉淀。加入酸—盐—甘油试剂可以帮助形成物理性质均匀的细粒并阻止沉淀的沉降而呈现悬浮物状态，在420nm处测其吸光度。在一定浓度范围内，服从朗伯—比尔定量。

2 仪器和试剂

2．1 试剂

硫酸盐标准溶液：准确称取1．4788 g无水硫酸钠Na2SO4，分析纯，在105℃烘2 h，溶于少量水，定容至1000 mL。此溶液1．00 mL含1．00mg硫酸根离子。

铬酸钡悬浮液：称取铬酸钾K2CrO4·2H2O 19．44 g， 分别与24．44 g氯化钡BaCl2溶于1 L蒸馏水中，加热至沸腾。然后将其共同倾入3 L烧杯内，此时生成黄色铬酸钡沉淀。待沉淀下降后，倾去上清液。用约1 L蒸馏水洗涤沉淀，共需洗涤5次左右。最后加蒸馏水至1 L，使成悬浮液，每次使用前混匀。每5 mL铬酸钡悬浮液可以沉淀约48 g硫酸根离子。

1＋1 氨水：取50 mL分析纯氨水溶于50 mL蒸馏水中。

2．5 mol·L-1盐酸溶液： 取21 mL分析纯盐酸溶液稀释至100 mL。

特备试剂：将50 mL甘油，30 mL浓盐酸，300 mL蒸馏水，100 mL 95%乙醇，75 g氯化钠混匀。

25 g·L-1氯化钡溶液：称取25 g氯化钡溶于100 mL的蒸馏水中，定容于1 L的容量瓶内。

2．2仪器

722 型可见分光光度计，比色皿（10mm）。

3 实验步骤

3．1 铬酸钡分光光度法

3．1．1 校正曲线的绘制

于150 mL锥形瓶中， 分别加入0．00、1．00、2．00、3．00、4．00、5．00、6．00 mL硫酸根标准溶液，加蒸馏水至50 mL。然后各加2．5 mol·L-1盐酸溶液1．00 mL，加热煮沸5 min。取下后再各加2．5 mL铬酸钡悬浮液，煮沸5 min。稍冷后，向各锥形瓶逐滴加入氨水溶液至呈柠檬黄色，再多加2滴。待溶液冷却后，用慢速定性滤纸过滤，滤液收集于50 mL容量瓶中，若滤液浑浊，应重复过滤至透明。用蒸馏水洗涤锥形瓶及滤纸3次，收集于容量瓶中，用蒸馏水稀释至标线。用10 mm比色皿，于420 nm波长处，测定吸光度，以硫酸根体积为纵坐标，以吸光度为横坐标，所做标准曲线见图1。

3．1．2 样品的测定

称取赤泥约2 g（精确至0．0001 g），于100 mL小烧杯中，加入50 mL水，用玻璃棒搅拌，用慢速滤纸过滤，用蒸馏水分别洗涤玻璃杯和赤泥3次，定容至250 mL。在250 mL容量瓶中，取出待测溶液20 mL，操作同标准曲线的绘制，测其吸光度。

3．1．3 计算

式中：A—样品吸光度；

m—样品的质量。

3．2 比浊法

3．2．1 校正曲线的绘制

精确吸取硫酸根标准 溶液1．00、2．00、3．00、4．00、5．00 mL于150 mL烧杯中分别加入100mL蒸馏水、5 mL特备试剂，在搅拌器上搅匀。同时加入25 g·L-1氯化钡溶液10．00 mL， 匀速搅拌1 min，将浑浊液倒入1cm比色皿中，在420 nm处，以蒸馏水为空白，分别测其吸光度。以吸取硫酸根标准溶液的体积为横坐标，以吸光度为纵坐标绘制校正曲线见图2。

3．2．2 样品的测定

样品的制备同3．1．2，在250 mL容量瓶中，取出待测溶液20 mL，以操作同标准曲线的绘制。测其吸光度。

3．2．3 计算

式中：A—样品吸光度；

m—样品的质量。

4 重复性及加标回收率

分 别 称2．008g、1．9987g、1．9995g、2．0001g、2．0042g的赤泥，按照3．1．2的操作过程进行测定。两种方法的测定结果分别是：

（1）铬酸钡分光光度法：1．18%、1．20%、1．21%、1．20%、1．22%。相对标准偏差：1．17%。

（2）比浊法：1．20%、1．19%、1．17%、1．21%、1．23%。相对标准偏差：1．86%。

铬酸钡分光光度法的加标回收率在98%～106%。比浊法的加标回收率为96%～106%。

5 方法评价

铬酸钡分光光度法线性范围相对比较宽，准确度和精密度相对来说都比较高，但是耗时较长，适用于对硫酸根准确测量。比浊法操作简单，耗时短，但不能做精确的测量。

［1］ 秦荣大，郑永章．土壤分析标准方法（日）［M］．北京：北京大学出版社，1988．

［2］GB／T 1880-1995，磷矿石和磷精矿中三氧化硫含量的测定重量法［S］．

［3］ 冉广芬，马海州．硫酸根分析技术及应用现状［J］．盐湖研究，2009，（4）：58-61．

Determination of Sulfuric Acid Soluble Root in Red Mud by Two Methods

ZHANG Di，ZHU Yun-qin，CHEN Xing
（Research Institute of Resources and Chemical Industry，Guizhou University，Guiyang 550025，China）

The sulfuric acid contained in red mud was interference the recovery of red mud．Two methods were applied to determine the sulfuric acid root and the results were compared．Barium chromate spectrophotometry:at 410nm，in range of 0～6mg/50mL，the sulfuric acid root had a linear relationship with chromate absorbency，and the linear regression equation was:y＝0．1747x-0．0064，r＝0．9999．Turbidimetry:at 420nm，the sulfuric acid rood had a linear relationship in the range of 0～5．00mg/115mL，and the linear regression equation was:y＝0．063x＋0．0068，r＝0．9990．

red mud;acid roots;determination

O 657

A

1671-9905（2011）06-0035-03

张頔（1987-），女，河南通许人，在读硕士研究生，主要从事资源分析化学研究，E-mail:xiaoyuzd@163.com

朱云勤（1951-），男，湖南衡阳人，教授，研究方向为：分析化学，资源化工，E-mail:qinzhu5152@sina.com

2011-03-16