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锌测定

方法一配位滴定法(高锌)
1分析方法
配位滴定法。

2适用范围
本方法适用于循环冷却水系统磷锌预膜液中Zn2+的测定,测定范围是10~40 mg/L。

3分析原理
在pH=5~6的醋酸一醋酸钠缓冲溶液中,以二甲酚橙(H3In4-)为指示剂,用EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定试液中的Zn2+,反应如下:
滴定反应:Zn2++ H2Y2-= ZnY2- +2H+
(各种离子均无色)
终点前:Zn2++ H3In4-=ZnH2In3-+H+
终点指示反应(亮黄色)(紫红色)
终点时:ZnH2In3- + H2Y2-=ZnY2- + H3In4-+H+
(紫红色)(亮黄色)
以上反应表明,二甲酚橙与锌离子生成紫红色的配合物,当用EDTA标液滴定至接近终点时(即溶液中游离Zn2+红色完全反应时),EDTA便夺取紫配合物中的Zn2+ (因为EDTA与Zn2+形成的配合物稳定性很大),使指示剂呈游离态的亮黄色,从而指示终点的到来。

水中的Al3+、Fe3+等离子对二甲酚橙有封闭作用,从而干扰测定,可加入过量的NH4F掩蔽之。

NH4F = NH4++F-
Al3++6 F-= AlF63-
Fe3++6 F-= Fe F63-
4试剂和仪器
4.1 试剂
4.1.1 0.5%二甲酚橙水溶液(贮于棕色滴瓶中,有效期两周)。

4.1.2 2mol/L NaOH溶液。

4.1.3 盐酸溶液(1+1)。

4.1.4 HAc—NaAc缓冲溶液(pH=5 .5)
称取200g乙酸钠(CH3COONa·3H2O).溶于适量水后,再加入9mL冰醋酸,用水于1000mL容量瓶中定容。

4.1.5 氟化铵固体试剂。

4.1.6 无水乙醇。

4.1.7 EDTA标准滴定溶液[C(EDTA)=0.01mol/L]。

4.2 仪器
4.2.1 微量滴定管(10mL)。

4.2.2 移液管(50 mL和100mL)。

5分析步骤
5.1 准确吸取经中速滤纸过滤后的水样50~l00mL于300mL锥形瓶中,加2滴(1+1)盐酸溶液、2g固体氟化铵和10mL无水乙醇,再加水50mL。

5.2 温热至40~50℃,搅拌lmin,用2mol/L NaOH溶液调节pH到5~6之间。

5.3 加20mLHAc—NaAc缓冲溶液和1~2滴0.5%二甲酚橙指示剂至溶液呈鲜红色。

立即用EDTA标准滴定溶液滴定至溶液由红色突变为亮黄色为终点(快摇慢滴)。

6分析结果
水样中锌的含量按下式计算:
Zn2+(mg/L)= C(EDTA)V(EDTA)×65.38×1000/V0
式中:V0 —取样量,mL;
65.38—Zn2+的毫摩尔质量,mg/mmol 。

7注意事项
7.1 滴定时要剧烈摇动,以防吸Zn2+附于CaF2。

沉淀上,尤其在接近终点时要更剧烈摇动,但此时滴定速度要慢。

7.2 水样中铁含量大于1mg/L时,到达滴定终点后会有返色现象,应取第一次颜色突变作为滴定终点。

7.3 水样中含Cu2+时,可加入5%硫脲溶液0.5mL消除干扰。

7.4 不溶锌含量的测定:取未经过滤水样100mL,滴加(1+1)盐酸使pH<2,加热煮沸,冷却后按分析步骤进行测定(所得为总锌含量)。

然后按下式计算不溶锌的含量。

总锌的含量(mg/L)=总锌含量- 可溶锌含量
7.5 水样中Zn2+浓度过低,致使EDTA标液消耗体积太少,从而测定误差很大,此时可采用分光光度法测定。

7.6 当水样中Al3+含量大于lmg/L时,可于加入缓冲溶液后再加入3%柠檬酸三钠榕液10滴来掩蔽之;水样中若含有机膦酸时,可于加入氟化铵前加入2 mL
10%酒石酸溶液来消除。

7.7 Ca2+含量大于50 mg/L时,将产生负偏差;Ca2+含量超过150mg/L时,一部分Ca2+也被EDTA溶液滴定,将产生正误差。

此时可改在pH=5的条件下滴定之。

7.8 水样中Zn2+含量为7mg/L时,平行测定两结果差不大于0.9 mg/L;Zn2+含量为1~3.5 mg/L时,平行测定两结果差不大于0.4 mg/L。

7.9 取平行测定两结果的算术平均值作为水样的Zn2+含量。

方法二锌试剂分光光度法(低锌)
1分析方法
锌试剂分光光度法。

2适用范围
本方法适用于天然水和循环冷却水中微量锌离子的测定,测定范围为0.4~5.0 mg/L。

3分析原理
在pH= 8.5~9.5的溶液中,锌试剂与Zn2+反应生成蓝色的配位化合物,该配位化合物在波长620nm处有最大吸收,故可用分光光度法测定之。

4试剂和仪器
4.1 试剂
4.1.1 NaOH溶液(1mol/L)。

4.1.2 盐酸溶液(1+1)。

4.1.3 H2SO4溶液(0. 25mol/L)。

4.1.4 甲基橙水溶液(0.02%)。

4.1.5 0.4%过硫酸铵溶液(用前配制)。

4.1.6 锌试剂溶液(0.2%)。

0.2g锌试剂溶于2mL NaOH溶液(1mol/L)中,用水稀释为100mL。

贮存于棕色瓶中可稳定三天左右,溶液正常颜色为红色,若变为紫色,则已失效。

4.1.7 锌试剂乙醇溶液(0.08%)
称取0.2g锌试剂溶于250mL无水乙醇中,放置过夜,使其全部溶解,贮于棕色瓶中,可稳定一个月。

若溶液由红变黄,则已失效。

4.1.8 硼酸—氯化钾一氢氧化钠缓冲溶液(pH=8.8~9.0)
称取37.3gKCl、31gH3BO3及8.34gNaOH溶于60~80℃水中,冷却后用水稀释为l升。

4.1.9 锌标准溶液
标准贮备液(0.1mg Zn2+/mL)
准确称取经处理去ZnO膜的优级纯锌0.1000g或基准氧化锌0.1245g于小烧杯
中,加入(1+1)盐酸20mL,低温溶解后稍冷,用水于lL容量瓶中定容。

标准工作液(0.01mg Zn2+/mL)
吸取上述标准贮备液10.00mL.放于l00mL容量瓶中,用水稀释至刻度。

混匀(临用时配制)。

4.2 仪器
4.2.1 可见分光光度计及2cm玻璃吸收池。

4.2.2 50 mL容量瓶。

5分析步骤
5.1 标准曲线的绘制
5.1.1 准确移取0,1,2,3,4及5mL Zn2+标准工作液(0. 01mg/mL)放于6只50 mL容量瓶中,各加入约30 mL水。

5.1.2 分别依次加入10.0mL硼酸一氯化钾一氢氧化钠缓冲溶液和2.00mL 0.2%锌试剂溶液(或5.00mL 0.08%锌试剂乙醇溶液),用水稀释至刻度,摇匀。

5.1.3 放置l0min后于620nm处,用2㎝吸收池以试剂空白(不含Zn2+)为参比,测定其吸光度。

5.1.4 以吸光度为纵坐标、锌含量(mg)为横坐标绘制标准曲线。

5.2 样品分析
5.2.1 含有机膦的水样
(1) 取两只l00mL锥形瓶,其中一只加入10 .00mL水样(视其中Zn2+增减取样量),另一只留作空白。

(2) 于两只锥形瓶中分别加入0.5mL H2S04溶液(0.25mol/L)和1.0mL(NH4)
S2O8溶液(0 4%),加水至溶液总体积为30mL。

置于电炉上煮沸5min后取下并冷却
2
至室温,加入1滴甲基橙溶液,用NaOH溶液(1mo1/L)调至溶液呈黄色。

(3) 分别依次加入10.0mL 缓冲溶液和2 .00mL锌试剂溶液(或5. 00mL锌试剂乙醇溶液)。

(4) 将溶液移入50mL容量瓶中,用水洗涤锥形瓶,洗水并入容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,放置l0min。

(5) 于620nm处,用2cm比色皿,以空白试样作参比,测定其吸光度,从标
准曲线上查出或按回归方程求出相应的锌量。

5.2.2 不含有机膦的水样
(1) 准确吸取10.0mL试样于50mL容量瓶中,加入30mL水。

(2) 其余操作同5.1.2和5.1.3。

5.2.3水样中总锌的测定
(1) 吸取10.00mL水样于50mL容量瓶中,加入0.5mL (1+1)盐酸使其中沉淀完
全溶解后,再用1mol/L NaOH溶液调节pH至甲基橙指示剂呈黄色。

(2) 其余操作同5 .2 .1或5. 2 .2(视其是否含有机膦而定)。

6分析结果
水样中锌含量按下式计算:
Zn2+(mg/L)=1000 m/v
式中:m——从标准曲线查出或按其回归方程求出的锌量,mg。

v——取样量,mL。

7注意事项
7.1 锌试剂溶液或锌试剂乙醇溶液的加入量必须准确、一致,否则严重影响测定结果。

7.2 若以基准氧化锌配制标准贮备液,在加酸前应先以少量水湿润之。

7.3 只测水样中可溶性锌时,水样要用慢速滤纸过滤。

7.4 测定pH<4的水样中可溶性锌时,应先以1滴甲基橙为指示剂,用lmol/L NaOH溶液调节试样至黄色。

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