硫酸钡浊度法测定电子级氢氟酸中硫酸根的条件研究

2016-08-02王建萍王小利

河南化工 2016年5期

关键词：硫酸根酸度微量

王建萍，王小利

(多氟多化工股份有限公司，河南焦作　454191)

•分析测试•

硫酸钡浊度法测定电子级氢氟酸中硫酸根的条件研究

王建萍，王小利

(多氟多化工股份有限公司，河南焦作454191)

摘要：电子级氢氟酸经水浴挥发后，残留很少量硫酸、硫酸盐等难挥发的成分，其中微量的硫酸根与氯化钡形成比较稳定的硫酸钡悬浊液，在紫外分光光度计420 nm波长测其浊度，通过工作曲线计算出硫酸根的含量。低于100 mg/L硫酸根的吸光度、灵敏度和准确度很低，无法建立工作曲线。通过改变实验条件，增加低含量的硫酸根形成硫酸钡浊度，提高灵敏度和稳定性，建立相对应线性工作曲线。研究结果表明，该方法能检测低含量的硫酸根，且工作曲线相关系数达到0.99以上，方法下限0.4 mg/L相对标准偏差<10%，回收率在95%～105%。

关键词：电子级氢氟酸；硫酸根；微量；酸度；吸光度；工作曲线

随着电子级氢氟酸市场生产及需求的大力发展，对于硫酸根指标快速准确分析的必要性越来越重要。而离子色谱法检测硫酸根方法出现分析效率低、成本高，且对样品特性限制多等问题。通过长期实验研究，采用硫酸钡比浊法检测电子级氢氟酸中硫酸根是对离子色谱法的有效补充，能更好地快速指导生产，对保证电子级氢氟酸产品质量提供准确的数据支撑。

1实验部分

1.1实验方法

试样在水浴上蒸发至干，除去低沸点HF 、H2SiF6等，将残渣溶于盐酸，在盐酸介质中，钡离子与硫酸根生成难溶的硫酸钡。在一定时间内硫酸钡悬浮于溶液中，于分光光度计波长420 nm处测量其吸光度，从而计算硫酸根的含量。

1.2仪器及试剂

1.2.1仪器

紫外可见分光光度计： TU 1810 PC型，北京普析通用仪器有限责任公司，配有5 cm比色皿；铂皿：容积约100 mL。

1.2.2试剂

盐酸：3 mol/L，优级纯，北京化工厂(硫酸根≤0.000 1%)。甘油：1+4优级纯，天津市科密欧化学试剂有限公司(硫酸根≤0.000 3%)。氢氧化钠(100 g/L)：优级纯；氯化钡(100 g/L)：分析纯，用时现配。对硝基苯酚指示剂(1 g/L)：分析纯，中国湘中地质实验研究所。硫酸根标准储存溶液(1.000 g/L)。称取0.907 5 g硫酸钾(优级纯)，预先放置在105～110 ℃烘干2 h并置于干燥器中冷却至室温，置于250 mL烧杯中，以水溶解后，转移入500 mL容量瓶中，以水稀释至刻度摇匀，即为1.000 g/L SO42-标准溶液。硫酸根标准溶液(0.010 g/L)：用移液管移取5.00 mL硫酸根标准溶液(1.000 g/L)，放入500 mL容量瓶中，定容摇匀，即为0.010 g/L SO42-标准溶液。

1.3分析步骤

1.3.1工作曲线的绘制

在一系列50 mL容量瓶中，分别加入2.00、6.00、10.00、14.00、18.00 mL硫酸根标准溶液(0.010 g/L)，加水至约20 mL，加1滴对硝基苯酚，用氢氧化钠溶液(100 g/L)调至溶液呈黄色，再用3 mol/L盐酸调至溶液呈无色，加入1∶4甘油 5 mL、100 g/L氯化钡2 mL，定容摇匀，20 min后于420 nm波长处，使用5 cm比色皿，以水调零，测定每个标准溶液的吸光度。

从每个标准溶液的吸光度中减去试剂空白溶液的吸光度，以硫酸根的质量(mg)为横坐标，对应的吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。

1.3.2测定基本步骤

在洗净的铂金皿中准确称取50 g电子级氢氟酸，置于100 ℃水浴锅上蒸干，用约20 mL水冲洗皿壁后再蒸干(重复2～3次)，然后向铂金皿中加2 ～4滴3 mol/L盐酸，加少量水，在电炉上加热微沸至清，取下冷却后转移入50 mL容量瓶。加1滴对硝基苯酚，用氢氧化钠溶液(100 g/L)调至溶液呈黄色，再用3 mol/L盐酸调至溶液呈无色，以下分析步骤与1.3.1的操作相同。同时做空白实验。

2实验结果与讨论

在一系列50mL容量瓶中，分别加入不同量的硫酸根标准溶液，依次改变检测条件进行探索实验，考察硫酸根加入量与溶液吸光度的变化关系，从而确定最优检测条件。具体内容如下。

2.1酸度对悬浊液吸光度的影响

改变加入盐酸浓度和体积，考察悬浊液吸光度变化，实验数据如表1所示。