第26卷 第3期
河南师范大学学报(自然科学版) V ol . 26 N o . 3水中硅酸根的示波极谱法测定
娄天军 赵功玲 陶建中 王顺梅
(河南职技师院, 453003, 新乡; 第1作者32岁, 男, 讲师) (新乡师专化学科)
杨水利 薛绍伦
(焦作市水晶石厂) (原阳县第一中学)
摘 要 在pH =2的HCl 溶液中, 硅酸根与钼酸铵形成的杂多酸在V c 存在下, 于N H 3-
N H 4Cl 底液中有一灵敏还原波. 峰电位为-1. 06V (v s . SCE ) , 检测下限1×10-8mol L -1. 应用于水样中硅酸根的测定, 结果满意.
关键词 硅酸根; 硅钼杂多酸; 极谱法
硅酸根的经典测定方法是杂多酸分光光度法[1]. 示波极谱法测定硅酸根亦有报道[2, 3], 其极谱行为多在酸性底液中. 在文献[4, 5]的启示下, 利用硅酸根与钼酸铵形成的二元杂多酸在V C 存在下于NH 3-NH 4Cl 底液中有一灵敏的还原波, 峰电位-1. 06V(vs. SCE) , 对硅酸根进行了测定, 检测下限1. 0×10-8mol L -1, 导数波波高与硅酸根浓度在3. 5×10-8～4×10-5mol L -1的范围内呈良好线性关系. 用于水样中硅酸根的测定, 相对标准偏差为2. 7%, 回收率为98%～105%.
1 实验部分
1. 1 主要仪器和试剂
JP-Ⅱ型单扫示波极谱仪(成都仪器厂) ; PHS-2型酸度计(上海分析仪器二厂).
硅标准储备液0. 1000m ol L -1配制按常规方法[1]进行, 存储于塑料瓶中, 使用前稀释; 钼酸铵溶液0. 04m ol L -1(以Mo O 2-4计) ; NH 3-NH 4Cl 缓冲溶液1mo l L -1NH 3 0. 2mol L -1NH 4Cl 配制, 调节pH =9. 9, 存储于塑料瓶中. 所用试剂均在二级纯度以上, 实验用水为二次蒸馏水.
1. 2 实验方法
取一定量的硅标准液于25. 00ml 的容量瓶中, 加入1ml 0. 1m ol L -1的盐酸溶液, 加水控制体积在8ml 左右, 加入2ml 钼酸铵溶液摇匀于室温下放置2min 后, 加入10%Vc 溶液2. 6ml 摇匀放置50s 后加入NH 3-NH 4Cl 缓冲溶液5ml, 用水稀释至刻度. 在示波极谱仪上以-0. 75V 为起扫电位, 测量-1. 06V 处的寻数波波高.
:
第3期 娄天军等:水中硅酸根的示波极谱法测定952 结果与讨论
2. 1 硅钼兰杂多酸形成条件实验
分别对盐酸、钼酸铵浓度及Vc 用量进行了实验, 结果表明:盐酸浓度在0. 001～0. 02mol L 范围内; 钼酸铵(以M oO 4) 2×10～4×10mol L 范围内波形最好, 峰高最大. 本实验控制盐酸浓度为0. 01m ol L ; 钼酸铵4×10mol L ; Vc 的加入量为溶液体积的2%为宜
.
2. 2 反应时间的确定
在所选择的实验条件下, 考察了硅钼黄的形成时间及其与
Vc 反应时间对i p 的影响. 实验表明:硅钼黄的形成时间在90s
后及其与Vc 作用40s 后i p 达到最大. 本文控制硅钼黄的形成
时间为2min, 产物与Vc 作用时间为50s.
2. 3 极谱波的产生
硅钼兰杂多酸在NH 3-NH 4Cl (pH =9. 9) 的底液中于-
1. 06V(vs, SCE) 处产生一灵敏还原波(附图). 导数波比常规波
更灵敏, 易于测定.
2. 4 共存物质的影响及消除
当硅酸根浓度为1×10m ol L 时, 硅钼黄形成后, 加入
大量EDT A 、柠檬酸盐、酒石酸盐不干扰硅酸根的测定. 所以按
后者操作, 在0. 01m ol L
3+2+2+2+-1-6-1-1-3-1-12--3-3-1附图 杂多酸极谱波形a 常规波形; b 导数波形EDTA 存在时, 可防止至少100倍(摩尔比, 下同) 硅酸根浓度的2+3+3+2+Fe , Cu , Co , Zn , M n , Cr , A l , Ni 等常见金属离子因生成沉淀物引起的干扰, 3
-倍于硅酸根浓度的W O -4, VO 3不干扰测定. 严格控制反应时间则50倍的磷酸根不干扰测
定. 砷酸根干扰较严重; 0. 1m ol L -1NO 3-和SO 2-4等常见阴离子不干扰.
2. 5 硅酸根浓度与峰高(i p ) 的关系
实验发现:硅酸根浓度在3. 5×10-8～4×10-5mol L -1内与i p 呈良好的线性关系, 其线性回归方程为i p =57685714. 3C+1. 22; r =0. 9992; 式中i p 为0. 0025倍率下的格数, 大浓度测定时则按实际倍率进行折算.
3 试样分析
水样按文献[3]方法进行处理. 取一定处理液按实验方法进行测定, 为防止金属离子生成沉淀在硅钼黄形成后, 加入0. 001m ol L -1EDTA 溶液. 用标准曲线法计算硅酸根浓度, 结果见表1. 同时对测定液做加标回收试验, 结果见表2.
表1 水样中硅酸根浓度的测定结果
样 品
1#
2#水样中硅酸根浓度平均值相对标准偏差s %2. 42. 7/×10-5mol L -1x /×10-5m ol L -15. 36 5. 29 5. 10 5. 45 5. 315. 303. 56 3. 62 3. 53 3. 44 3. 703. 57
注:表中含量是由测定结果折算得到的原始值.
96河南师范大学学报(自然科学版) 1998年
表2 回收率实验结果 (n =5)
测得值
5. 30
3. 57加入硅酸根浓度2. 004. 002. 004. 00测得合量7. 269. 435. 677. 50回收率98103. 310598. 3
注:表中浓度×10-6mol L -1.
参 考 文 献
1 华中师范学院. 分析化学实验. 北京:高等教育出版, 1984. 176～178
2 尹 红, 黄 诚. 极谱杂多酸吸附波测定矿石中硅. 理化检验(化学分册) , 1993, 29(2) :106～1073 朱化雨等. 示波极谱法测微量硅. 理化检验(化学分册) , 1994, 30(5) :295～296
4 王长发等. 硅钼杂多酸示波极谱法测定抗坏血酸. 分析化学, 1992, 20(6) :710～713
5 王长发, 娄天军. 杂多酸示波极谱法测定磷酸根. 分析化学, 1993, 21(6) :644～647
Single -sweep Polarographic Determination of Silicate in Water
L o u T ianjun et al
(Department of Basic, Henan Vocation-technical T each ers ' College, Xinxiang, 453003)
Abstract In a solutio n of HCl at pH 2, silicate r eact with ammo uium molybdate . O n the conditio n of co ntaining asco rbic acid, this reactio n pro duct can be r educed with a sensitive w av e at the E p of abo ut -1. 06V (v s. SCE) in NH 3-N H 4Cl buffer solnt ion. T he deriv ative peak heig ht is dir ect ly pro po rt ional to the silicate co ncentr atio n in the r ange o f 3. 5×10-8～4×10-5mo l L -1, and t he detection limit is 1×10-mol L -1. T he met ho d is applied t o the determ inatio n o f silicate in w ater with satisfacto ry result s . 8
Key words silicate ; moly bdosilicate heter opo ly acid; polaro gr aphy.
(上接第37页)
的超声背向散射声场.
参 考 文 献
1 Bo yd M L , Deav enpor t R L. Fo rw ar d and specular scatt ering fr o m a r ough sur face:theor y and ex per i-ment . J Aco ust So c Am , 1993, (53) :791～801
2 李继凯等. 随机粗糙表面散射声场的理论研究. 河南师范大学学报(自) , 1992, 20(2) :40～80
3 Bar rick D E . U naccept able height cor rection co efficients and t he Q uasi -specular component in r oug h
sur face scatt ering. R adio Sci, 1970, (5) :647～654
A Research on Ultrasound Backscattering from a Laplacian Distributed Rough Surface
L i Jikai G u Jinho ng L i L ing ong
(Department of Ph ysics , Hen an Normal University, 453002, Xinx iang )
Abstract I n this paper , the mean Backscat terd so und int ensit y by a sur face described by a laplacian distribution o f heights is calcula ted. A for mulat ion of the mean Backscatter ed sound intensity as a functio n of sur face r oug hness, ultr aso und fr equency and g razing angle is dev elo ped.
第26卷 第3期
河南师范大学学报(自然科学版) V ol . 26 N o . 3水中硅酸根的示波极谱法测定
娄天军 赵功玲 陶建中 王顺梅
(河南职技师院, 453003, 新乡; 第1作者32岁, 男, 讲师) (新乡师专化学科)
杨水利 薛绍伦
(焦作市水晶石厂) (原阳县第一中学)
摘 要 在pH =2的HCl 溶液中, 硅酸根与钼酸铵形成的杂多酸在V c 存在下, 于N H 3-
N H 4Cl 底液中有一灵敏还原波. 峰电位为-1. 06V (v s . SCE ) , 检测下限1×10-8mol L -1. 应用于水样中硅酸根的测定, 结果满意.
关键词 硅酸根; 硅钼杂多酸; 极谱法
硅酸根的经典测定方法是杂多酸分光光度法[1]. 示波极谱法测定硅酸根亦有报道[2, 3], 其极谱行为多在酸性底液中. 在文献[4, 5]的启示下, 利用硅酸根与钼酸铵形成的二元杂多酸在V C 存在下于NH 3-NH 4Cl 底液中有一灵敏的还原波, 峰电位-1. 06V(vs. SCE) , 对硅酸根进行了测定, 检测下限1. 0×10-8mol L -1, 导数波波高与硅酸根浓度在3. 5×10-8～4×10-5mol L -1的范围内呈良好线性关系. 用于水样中硅酸根的测定, 相对标准偏差为2. 7%, 回收率为98%～105%.
1 实验部分
1. 1 主要仪器和试剂
JP-Ⅱ型单扫示波极谱仪(成都仪器厂) ; PHS-2型酸度计(上海分析仪器二厂).
硅标准储备液0. 1000m ol L -1配制按常规方法[1]进行, 存储于塑料瓶中, 使用前稀释; 钼酸铵溶液0. 04m ol L -1(以Mo O 2-4计) ; NH 3-NH 4Cl 缓冲溶液1mo l L -1NH 3 0. 2mol L -1NH 4Cl 配制, 调节pH =9. 9, 存储于塑料瓶中. 所用试剂均在二级纯度以上, 实验用水为二次蒸馏水.
1. 2 实验方法
取一定量的硅标准液于25. 00ml 的容量瓶中, 加入1ml 0. 1m ol L -1的盐酸溶液, 加水控制体积在8ml 左右, 加入2ml 钼酸铵溶液摇匀于室温下放置2min 后, 加入10%Vc 溶液2. 6ml 摇匀放置50s 后加入NH 3-NH 4Cl 缓冲溶液5ml, 用水稀释至刻度. 在示波极谱仪上以-0. 75V 为起扫电位, 测量-1. 06V 处的寻数波波高.
:
第3期 娄天军等:水中硅酸根的示波极谱法测定952 结果与讨论
2. 1 硅钼兰杂多酸形成条件实验
分别对盐酸、钼酸铵浓度及Vc 用量进行了实验, 结果表明:盐酸浓度在0. 001～0. 02mol L 范围内; 钼酸铵(以M oO 4) 2×10～4×10mol L 范围内波形最好, 峰高最大. 本实验控制盐酸浓度为0. 01m ol L ; 钼酸铵4×10mol L ; Vc 的加入量为溶液体积的2%为宜
.
2. 2 反应时间的确定
在所选择的实验条件下, 考察了硅钼黄的形成时间及其与
Vc 反应时间对i p 的影响. 实验表明:硅钼黄的形成时间在90s
后及其与Vc 作用40s 后i p 达到最大. 本文控制硅钼黄的形成
时间为2min, 产物与Vc 作用时间为50s.
2. 3 极谱波的产生
硅钼兰杂多酸在NH 3-NH 4Cl (pH =9. 9) 的底液中于-
1. 06V(vs, SCE) 处产生一灵敏还原波(附图). 导数波比常规波
更灵敏, 易于测定.
2. 4 共存物质的影响及消除
当硅酸根浓度为1×10m ol L 时, 硅钼黄形成后, 加入
大量EDT A 、柠檬酸盐、酒石酸盐不干扰硅酸根的测定. 所以按
后者操作, 在0. 01m ol L
3+2+2+2+-1-6-1-1-3-1-12--3-3-1附图 杂多酸极谱波形a 常规波形; b 导数波形EDTA 存在时, 可防止至少100倍(摩尔比, 下同) 硅酸根浓度的2+3+3+2+Fe , Cu , Co , Zn , M n , Cr , A l , Ni 等常见金属离子因生成沉淀物引起的干扰, 3
-倍于硅酸根浓度的W O -4, VO 3不干扰测定. 严格控制反应时间则50倍的磷酸根不干扰测
定. 砷酸根干扰较严重; 0. 1m ol L -1NO 3-和SO 2-4等常见阴离子不干扰.
2. 5 硅酸根浓度与峰高(i p ) 的关系
实验发现:硅酸根浓度在3. 5×10-8～4×10-5mol L -1内与i p 呈良好的线性关系, 其线性回归方程为i p =57685714. 3C+1. 22; r =0. 9992; 式中i p 为0. 0025倍率下的格数, 大浓度测定时则按实际倍率进行折算.
3 试样分析
水样按文献[3]方法进行处理. 取一定处理液按实验方法进行测定, 为防止金属离子生成沉淀在硅钼黄形成后, 加入0. 001m ol L -1EDTA 溶液. 用标准曲线法计算硅酸根浓度, 结果见表1. 同时对测定液做加标回收试验, 结果见表2.
表1 水样中硅酸根浓度的测定结果
样 品
1#
2#水样中硅酸根浓度平均值相对标准偏差s %2. 42. 7/×10-5mol L -1x /×10-5m ol L -15. 36 5. 29 5. 10 5. 45 5. 315. 303. 56 3. 62 3. 53 3. 44 3. 703. 57
注:表中含量是由测定结果折算得到的原始值.
96河南师范大学学报(自然科学版) 1998年
表2 回收率实验结果 (n =5)
测得值
5. 30
3. 57加入硅酸根浓度2. 004. 002. 004. 00测得合量7. 269. 435. 677. 50回收率98103. 310598. 3
注:表中浓度×10-6mol L -1.
参 考 文 献
1 华中师范学院. 分析化学实验. 北京:高等教育出版, 1984. 176～178
2 尹 红, 黄 诚. 极谱杂多酸吸附波测定矿石中硅. 理化检验(化学分册) , 1993, 29(2) :106～1073 朱化雨等. 示波极谱法测微量硅. 理化检验(化学分册) , 1994, 30(5) :295～296
4 王长发等. 硅钼杂多酸示波极谱法测定抗坏血酸. 分析化学, 1992, 20(6) :710～713
5 王长发, 娄天军. 杂多酸示波极谱法测定磷酸根. 分析化学, 1993, 21(6) :644～647
Single -sweep Polarographic Determination of Silicate in Water
L o u T ianjun et al
(Department of Basic, Henan Vocation-technical T each ers ' College, Xinxiang, 453003)
Abstract In a solutio n of HCl at pH 2, silicate r eact with ammo uium molybdate . O n the conditio n of co ntaining asco rbic acid, this reactio n pro duct can be r educed with a sensitive w av e at the E p of abo ut -1. 06V (v s. SCE) in NH 3-N H 4Cl buffer solnt ion. T he deriv ative peak heig ht is dir ect ly pro po rt ional to the silicate co ncentr atio n in the r ange o f 3. 5×10-8～4×10-5mo l L -1, and t he detection limit is 1×10-mol L -1. T he met ho d is applied t o the determ inatio n o f silicate in w ater with satisfacto ry result s . 8
Key words silicate ; moly bdosilicate heter opo ly acid; polaro gr aphy.
(上接第37页)
的超声背向散射声场.
参 考 文 献
1 Bo yd M L , Deav enpor t R L. Fo rw ar d and specular scatt ering fr o m a r ough sur face:theor y and ex per i-ment . J Aco ust So c Am , 1993, (53) :791～801
2 李继凯等. 随机粗糙表面散射声场的理论研究. 河南师范大学学报(自) , 1992, 20(2) :40～80
3 Bar rick D E . U naccept able height cor rection co efficients and t he Q uasi -specular component in r oug h
sur face scatt ering. R adio Sci, 1970, (5) :647～654
A Research on Ultrasound Backscattering from a Laplacian Distributed Rough Surface
L i Jikai G u Jinho ng L i L ing ong
(Department of Ph ysics , Hen an Normal University, 453002, Xinx iang )
Abstract I n this paper , the mean Backscat terd so und int ensit y by a sur face described by a laplacian distribution o f heights is calcula ted. A for mulat ion of the mean Backscatter ed sound intensity as a functio n of sur face r oug hness, ultr aso und fr equency and g razing angle is dev elo ped.