微乳液介质增稳-硫酸钡浊度法测定钡的研究及应用

微乳液介质增稳-硫酸钡浊度法测定钡的研究及应用

赵彦华1，于思琦2，张勇1*，李艳辉1

(1. 济南大学化学化工学院，山东济南250022；2. 山东大学化学与化工学院，山东济南250100)

[摘要]合金中钡的含量是一项重要的测量指标，本研究以乳化剂OP/正丁醇/环己烷/水微乳液作为增稳介质，采用硫酸钡浊度法对合金中的钡的含量进行了分析.相比传统方法具有的操作复杂、耗时长等缺点，本方法具有快速、精密、简便等优点，同时引入微乳液介质，显著增加了体系的稳定性，有效解决了重现性和准确度差的问题.

[关键词]微乳液；增稳；钡；浊度法[收稿日期]2015-07-03

[基金项目]国家自然科学基金资助项目(项目编号：21203074)；山东省自然科学基金(项目编号：ZR2013BL003).

[作者简介]张勇(1978-)，男，山东潍坊人，济南大学化学化工学院讲师，理学硕士，主要从事分析化学理论研究.

[中图分类号]O655 [文献标识码]A

0引言

钡是一种常用的金属元素，在周期表中处于第IIA族第六周期，在碱土金属中属于较活泼的一种.钡的通常测定方法[1 ,2 ]有容量法、电感耦合等离子体原子发射光谱法[3 ,4 ]、原子吸收光谱法、红外碳硫分析法、光度法、浊度法、滴定法等.浊度分析法简便快速，但由于操作条件的影响，分析结果的重现性和准确度较差.为解决这一问题，本文引入包含乳化剂OP[5]、环己烷、正丁醇的水微乳液介质[6 ,7 ]，稳定性达到45 min，测定条件得到显著优化.

1实验部分

1.1仪器与试剂

721型分光光度计购自上海第三分析仪器厂；PHS-2C型酸度计购自上海精密科学仪器有限公司.1mg/mL的钡标准溶液，使用时稀释至0.1mg/mL的工作液；5 g/L的十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)胶束溶液；91g/L的辛基苯基聚氧乙烯醚(OP)胶束溶液；吐温-80、吐温-60、吐温-40、吐温-20(含水量均为80%)胶束溶液；1：1的硫酸溶液；微乳液的配制方法：含水量80%的吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80的微乳液 (质量比为吐温类非离子表面活性剂∶正丁醇∶环己烷=5∶3.3∶0.8)；含水量90.9%的微乳液(质量比为保证乳化剂OP∶正丁醇∶环己烷=5∶3.3∶0.8).

1.2实验方法

将4.0mL微乳液和1.0mL的1：1硫酸溶液加入至25mL比色管中，摇匀.同时将0.1mg/mL的Ba2+溶液5.00mL加到上述溶液，用水稀释至刻度，摇匀.5min后，测定溶液的吸光度.(1cm比色皿，λ=410nm，参比为相应的试剂空白.)

2结果与讨论

2.1吸收光谱

选用OP微乳液作为介质(含水量90.9%)，图1所示为体系的吸收光谱，曲线III表明，试剂空白对水的吸收曲线随着波长的增大几乎不变；曲线I表明，试剂对水的吸收曲线随着波长的增大也几乎不变；由曲线II可以看出，悬浮液对水的吸收曲线随波长的增加而逐渐降低.考虑到其它因素的影响，本研究选择的测定波长为410nm，该处灵敏度相对较高、干扰相对较小.

图1　试剂对水(I)、悬浮液对水(II)、悬浮　　图2　不同微乳液和胶束介质的影响

IV.吐温-60；V.吐温-80

2.2微乳液体系与胶束体系灵敏度的比较

胶束体系和微乳液体系对悬浮液体系灵敏度的影响如图2所示.对于同一物质的微乳液与胶束体系，微乳液的灵敏度相对较高，从灵敏度角度考虑，吐温-60灵敏度最高，其次是吐温-20、乳化剂OP和吐温-80，灵敏度最低的是吐温-40.通过比较，吐温类体系的稳定时间都比OP微乳液体系的短，所以选择OP微乳液体系为介质.

2.3微乳液用量

以体积为变量，测定微乳液介质的吸光度.结果表明，OP微乳液在2.0 ～ 4.0mL范围内，吸光度达到稳定，所以本研究选用OP微乳液4.0mL，体系可稳定45min.

2.4酸度的优化

体系酸度是通过加入不同量的H2SO4来控制，测定体系的吸光度.结果表明，吸光度在酸度为0.18 ～ 1.4mol·L-1范围内达到稳定.考虑到高价金属离子的水解及稳定性，本研究选用0.36mol·L-1的H2SO4.

2.5共存离子的影响

2.6工作曲线

在一系列25mL的比色管中移取Ba2+的量分别为50、100、200、300、400、500、600、700μg，进行浊度分析，实验结果表明，浓度与吸光度有很好的线性关系，线性范围为0.3～28μg/mL，线性方程为：A=1.28×10-2ρ(μg/mL)-0.043 (r=0.996).

3样品分析

3.1样品处理及测定

在铂皿中称取合金样品0.2～0.5g，加入20～40mL (1+1)的HNO3，然后滴加10mL HF，反应后加热铂皿，使溶液体积蒸发至10mL，加入HClO43mL，继续加热近干，冷却后，用(1+1)NH3·H2O调节pH至6，将沉淀过滤、热洗，滤液用水定容至250mL容量瓶内摇匀.分析结果在表1中列出；回收试验结果如表2所示.

表1　样品的精密度实验结果

表2　回收试验结果

由表1可以看出，1、2和3号样品中Ba(II)量分别为153μg/mL、280μg/mL、308μg/mL；相对标准偏差分别为2.5%、3.1%和2.4%，证明该方法的精密度较好.由表2可以看出，1、2和3号样品的回收率在97.6% ～ 103%范围内，表明该方法具有较好的准确度.

参考文献

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[7]刘丽娟, 周峰岩. 绿色溶剂离子液体在酯合成反应中的应用研究进展[J]. 枣庄学院学报, 2008, 25(5)： 1-9.

[责任编辑：周峰岩]