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分光光度法检测电镀液中氯离子的分析方案

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1 实验部分
   1.1 仪器与试剂
紫外可见分光光度计;电子天平(万分之一)
氯标准溶液10 μg/mL: 准确称取干燥的氯化钠固体1.648 0 g,用去离子水充分溶解后定容于1 L的容量瓶中,摇匀后,准确移取25 mL于250 mL的容量瓶中定容。配置成10 μg/mL的氯标准溶液。
AgNO3 标准溶液0.1 mol/L:准确称取干燥的AgNO3 固体4.246 7 g,用去离子水充分溶解后定容于250 mL的容量瓶中,配置成 0.1 mol/L 的AgNO3标准溶液,并储于棕色瓶中备用。
CuSO4•5 H2O标准溶液0.1 mol/L:准确称取干燥的CuSO4•5 H2O固体2.499 6 g,用去离子水充分溶解后定容于100 mL的容量瓶中,配置成 0.1 mol/L的CuSO4•5 H2O标准溶液。
   HNO3溶液(1+1);乙二醇(不含氯离子);其它试剂均为分析纯,水为去离子水。
   1.2 实验方法
  准确移取适量样品溶液于25 mL容量瓶中,边摇边加入5 mL的乙二醇溶液,2  mL的AgNO3标准溶液,用去离子水定容,并用同样量的Cu2+ 配制成基础镀液,准确吸取5 mL于25 mL容量瓶中,加入5 mL的乙二醇溶液,摇匀作为参比,用1 cm的比色皿在440 nm波长下测定吸光度。
   1.3 标准曲线的绘制
   准确移取0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00 mL的氯标准溶液于25 mL容量瓶中,依次加入2 mL(1+1)的HNO3,5 mL的乙二醇溶液,2 mL 0.1 mol/L的AgNO3溶液,以相应的不加氯离子的试剂作空白参比,用1 cm比色皿于440 nm处测量吸光度,并绘制标准曲线。结果表明,氯含量在0~2 μg/mL 内符合比尔定律。其回归方程为y=0.150 5 C+0.015 30(c为0.4 μg/mL),相关系数为r=0.999 8,按工作曲线斜率求算得其表观摩尔吸光系数ε=1.3×105。
   2 结果与讨论
   2.1 吸收光谱的测定
   移取3 mL氯标准工作溶液置于25 mL容量瓶中,按照实验方法操作,测定了氯化银悬浊液对试剂空白的吸收光谱曲线,同时测定了试剂空白的吸收光谱曲线。结果表明,在小于400 nm的波长下,氯离子有很大的吸收,并且很不稳定,影响了测量的准确性,在大于480 nm的波长下,溶液的吸光度又很小,为了消除可见光区有色离子的吸收干扰,紫外光区试剂的吸收干扰,考虑到测定的灵敏度及体系的稳定性,选取440 nm处测定体系的吸光度。
   2.2 酸度的影响
   试验表明,当硝酸(1+1)溶液的用量在1.5~2.5mL时,吸光度基本不发生变化。并且在2.0mL时,溶液的酸度和镀铜液中的酸度大致相同,因此测定样品时,无须准确调节镀铜液酸度。为了保证标液的酸度与样品溶液的酸度大致相同,本文在绘制标准曲线时硝酸(1+1)用量为2.0 mL,测定样品时不再加酸。
   2.3 AgNO3用量
   按实验方法,仅改变AgNO3用量,测定体系的吸光度。结果表明,当AgNO3用量在0.5~3.0 mL时,吸光度几乎不变化,所以,在测量过程中,为了保证氯离子沉淀完全,加入AgNO3 2.0 mL。
   2.4 稳定时间的测定
   试验表明,室温下氯化银胶状悬浊液加乙二醇形成均匀混合物时,体系的稳定性增加,吸光度值20 min后达最大并在6 h内基本不发生改变。所以选定在室温下显色25 min进行测定。
   2.5 乙二醇用量
   试验表明,当乙二醇用量大于3 mL时,吸光度最大且基本不发生变化,本实验选用乙二醇用量为5 mL。
   2.6 镀铜液中其它成分对测定的影响
   在不加掩蔽剂的情况下,考察了下列离子与1.2 μg/mL的Cl共存时的干扰情况, 当测定结果的相对误差小于5% 时,下列离子的最大允许量为:Fe3+(50 mg)、Co2+ (40 mg)、 K+(46.4 mg)、Cu2+(30 mg)、 Ni2+(29 mg)、Na+ (26 mg)、SO2 (150 mg) 、Ca2+(18 mg)。在测定时把样品稀释10倍,而稀释后的酸性镀铜液中Fe3+、Co2+、K+、Cu2+、Ni2+、Na+、SO2、Ca2+的含量不会超过上述允许含量,所以允许量的常见离子对测定无干扰,不影响实际镀铜液中微量氯离子的测定。
   3 样品分析
准确液取一定量稀释10倍的镀铜液于25 mL容量瓶中,按实验方法1.2进行测定。