水溶液中溴离子的测定方法研究
水溶液中溴离子测定方法的优化具有经济、生态环境和科学研究三重意义。随着分析仪器的发展，溴离子的测定方法日益丰富，但任何一种方法都有其自身的局限性。目前国内外分析领域仅局限于对单种测定方法的研究，尚未对各种常规分析方法进行系统优化与评价，也未形成统一的方法选择标准。基于此，本文同时改进了酚红分光光度法、离子选择电极法、离子色谱法和碘量法四种常规溴离子测定方法，并从线性关系、灵敏度、抗干扰能力、精密度、准确度、优缺点和适用测定体系等不同角度对优化后的方法进行科学地比对与评价。本文提供了水溶液中溴离子测定方法的选择依据，有利于检测人员据此选择合适的分析方法，对提高盐水体系溴资源的利用水平，加强淡水体系溴离子含量的有效监控和推动溴离子回收利用的课题研究都具有重要意义。主要研究结论如下： (1)提出了通过控制氧化时间消除氯离子干扰的方法，将酚红分光光度法的应用扩展到海水体系，并确定了最佳测定条件为：最大吸收波长为595 nm，溶液的pH值在4.6~4.7之间，酚红(0.24 g?L-1)的加入量为0.40 mL，氯胺T(2 g?L-1)和硫代硫酸钠(25 g?L-1)的加入量都为1.00 mL，氧化反应时间为2.0 min，显色时间为15.0 min；该方法的线性范围为0.2~1.2 mg?L-1，以溴离子浓度(cBr-)为横坐标，对应的吸光度(A)为纵坐标作图，线性拟合得到回归方程为y=0.1804x-0.0011，相关系数为0.9993，检出限为0.14 mg?L-1，相对标准偏差(n=6)为0.79％，相对误差在0.9％以内，加标回收率在97%~103%之间，且海水中主要溶解成分对方法不产生干扰。 (2)用1 mol?L-1硝酸钾溶液作为离子强度调节剂，改进了溴离子电极测定水溶液中溴离子的分析方法，确定了最佳测定条件为：离子强度调节剂与待测溶液的体积比为1:4，溶液的pH值在3.0~10.0之间，恒温水浴，恒速搅拌下测定，响应时间为0.5~1.0 min；该方法的线性范围为0.0004~7.9904 mg?L-1，以溴离子浓度的负对数(-lgcBr-)为横坐标，对应的平衡电位(E)为纵坐标作图，线性拟合得到回归方程为y=54.9317x-153.0282，相关系数为0.9988，检出限为3.01×10-5 mg·L-1，相对标准偏差(n=6)为2.18％，相对误差在4％以内，加标回收率在95%~109%之间，但氯离子对该方法有干扰。 (3)配置IonPac AS11-HC阴离子分离柱和IonPac AG11-HC阴离子保护柱对离子色谱测定淡水体系溴离子的分析方法进行优化，确定了最佳色谱条件为：在线生成18 mmol·L-1氢氧化钾淋洗液，淋洗液流速为1.0 mL·min-1，电导池温度为35℃，柱温为30℃，抑制器电流为45 mA；该方法在0.05~5.00 mg?L-1范围内以溴离子浓度(cBr-)为横坐标，对应的峰面积(Area)为纵坐标作图，线性拟合得到回归方程为y=0.0199x+0.0002，相关系数为0.9995，检出限为0.026 mg?L-1，相对标准偏差(n=6)为2.42％，相对误差在4％以内，加标回收率在98%~102%之间，且淡水体系中常见的氯离子、亚硝酸根离子和硝酸根离子均对测定无干扰。 (4)用市售安替福民作为溴离子氧化剂，并将加热煮沸过程优化为恒温水浴加热，对传统碘量法的操作步骤进行简化，改进后确定了碘量法测定溴离子的最佳条件为：在测量水样体积为25.00 mL时，次氯酸钠溶液(1:1)、硼酸、甲酸钠溶液(20％)和淀粉指示剂(0.5％)的加入量分别为5.00 mL、3.50 g、3.00 mL和2.00 mL，碘离子氧化时，控制溶液的pH值小于0.6，溴离子的氧化温度和次氯酸钠的分解温度分别为80℃和100℃，恒温时间都为5.0 min；该方法的相对标准偏差(n=6)为1.32％，相对误差在3％以内，加标回收率在97%~105%之间，且盐水体系常见离子对该方法无干扰。 (5)对优化后的四种测定方法进行系统地比对与评价，明确了每种方法适宜的测量体系：酚红分光光度法同时适用于海水和溴离子浓度高于0.2 mg·L-1的淡水体系；离子选择电极法灵敏度最高，但抗干扰能力差，可作为溴离子回收利用研究的辅助分析方法；离子色谱法适用于淡水体系多种阴离子的同时分析；碘量法可应用于海水和卤水等组成复杂的高盐度水体中溴离子的分析。在适宜的测量体系内各方法可有效避免自身的局限性，且准确度和精密度得到较大提高。
水溶液;溴离子测定;回收利用
中国海洋大学
硕士
分析化学
王海增
2013
中文
O657;O613.43
91
2013-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）