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文档简介
《化学试剂硫酸》编制说明
一、工作简况
1标准制定背景
化学试剂硫酸为无色透明液体,能与水或乙醇相混溶,同时放出大量热,暴露在空气中则迅速
吸水,其密度为1.84g/mL。主要用作分析试剂、有机合成、水处理、自然产物分离、清洗剂以及颜
料及染料的合成等,由于化学试剂硫酸用途广泛,因此有着良好的市场潜力。
GB/T625-2007《化学试剂硫酸》国家标准发布已有16年,个别项目检测方法已不能满足现有
产品质量及市场应用的需求。为保证产品质量,满足广大用户的需求,亟需修订符合市场需求及发
展的标准。本标准的修订将对规范市场经济、加速产业化进程、提高自主创新能力具有十分重要的
意义。
2任务来源
根据国家标准化管理委员会《关于下达2022年第四批推荐性国家标准计划及相关标准外文
版计划的通知》(国标委发【2022】51号),由苏州鹏然科技有限公司、山东省产品质量检验研究
院牵头修订国家标准《化学试剂硫酸》,计划编号为20221911-T-606,完成年限为2023年。由全国
化学标准化技术委员会(SAC/TC63)归口、全国化学标准化技术委员会化学试剂分会(SAC/TC63/SC
3)执行。
3主要工作过程
本标准于2022年12月下达计划,2023年1月,苏州鹏然科技有限公司、山东省产品质量检验研究
院等单位按要求成立了标准起草小组,并制定了工作计划,其中包括工作内容及工作进度。然后对
行业内生产单位进行了调研分析,包括各主要生产厂家的生产工艺、实测数据、近三年的生产产量
等。各生产企业近三年产量见表1。
2023年2月起草小组向有关生产单位、销售单位及全国化学标准化技术委员会化学试剂分会的各
位委员、专家发出征求意见函42份,征求对原标准的意见。收到回函6份,其中对原标准有建议的
5份,对原标准无意见的1份,详见表5。
通过查阅国内外相关标准及技术资料,编制了化学试剂硫酸国内外标准指标准对比表(见附表
2)、国内外标准方法对比表(见附表3),各生产厂家产品实测数据(见附表4)。
2023年3月,在全国化标委化学试剂分会召开的网络会议上又征求了与会委员的意见。根据反馈
意见和资料,进一步明确了标准修订内容。
2023年3月-6月,起草小组根据修订内容和建议进行试验方法验证,并于2023年7月完成征求意
见稿及编制说明的编写。
4主要参加单位和工作组成员及其所做的工作
本标准由苏州鹏然科技有限公司、山东省产品质量检验研究院等共同起草。
本标准主要起草人:XXX、XXX、XXX。
所做的工作:XXX。
二、标准调研情况、编制原则和主要内容
1调研情况
1.1有关生产厂生产工艺
1.1.1重庆川东化工(集团)有限公司:
1.1.2江苏强盛功能化学股份有限公司:
分装
1.1.3天津市科密欧化学试剂有限公司:
工业硫酸蒸馏处理
1.1.4南京化学试剂股份有限公司:
工业硫酸→提纯→成品
1.2生产企业近年来生产情况见表1:
表1生产企业近三年的生产情况
生产企业2020年(t)2021年(t)2022年(t)
重庆川东化工(集团)有限公司320044505500
江苏强盛功能化学股份有限公司14.5516.7516.8
天津市科密欧化学试剂有限公司108.6144.4167.9
南京化学试剂股份有限公司500580520
西陇科学股份有限公司500600800
1.3产品用途
化学试剂硫酸可以用作化学实验室的常用试剂,可用于金属及其合金的氧化溶解、溶解、分离
等;在有机合成中,硫酸可用于醇的氧化、炔烃的氧化、环烃的异构化、各种有机多碳氢化合物的
水解、碳基反应;在水处理方面,硫酸可以用于除硅酸根、消除酸度及pH、除去水中的金属离子及
氯离子、补充水中硫的不足。硫酸还可以用于植物油、果汁和药用植物中萜类物质等自然产物分离;
硫酸还可用作清洗剂,用于钢铁表面油污的清洗;在颜色及染料的合成方面,硫酸可以用于染料及
有色颜料的合成,也可以用于酸性色素的沉淀。
1.4化学试剂硫酸国内外产品质量指标对比(见附表2)
1.5化学试剂硫酸国内外标准方法对比(见附表3)
1.6各生产厂家产品质量实测数据(见附表4)
1.7反馈意见汇总(见表5)
2023年月通过工作群发出42份征求意见函,收到回函6份,意见汇总见表5。
表5用户及生产厂家意见汇总
单位名称意见及建议意见处理
西陇科学股份有限公司
5.6建议硝酸盐项目使用靛蓝二磺酸钠比色法采纳
王俊波委员
利安隆博华(天津)医药化学有5.6涉及试药“马钱子碱”现属于国家毒品管制,购买及
限公司使用都受到极大的限制。采纳
杜勇雄委员建议修改硝酸盐检测方法或用其它试药替代“马钱子碱”。
(1)5.4灼烧残渣级纯指标0.0005%太小,建议0.0005%
重庆川东化工(集团)有限公司
提高到0.001%(1)不采纳
王禄委员
(2)5.6硝酸盐检测因马钱子碱为剧毒,建议修改为不(2)采纳
使用马钱子碱溶液的其他方法
原标准中硝酸盐的测定采用马钱子碱溶液,因马钱子碱属
南京化学试剂股份有限公司
剧毒品,采购较困难,且操作有一定的危险性,建议对此采纳
查宏燕委员
方法进行修订,改为通则测定。
(1)采纳
(1)5.6硝酸盐测定需用到马钱子碱(剧毒品),建议采
(2)(3)采纳,
用GB/T35496《化学试剂硝酸盐测定通用方法》中4.3.1
江苏强盛功能化学股份有限公司铜铅测定采用原
的方法
归向红委员子吸收法和ICP
(2)5.9建议取消阳极溶出伏安法,增加ICP的方法
测定方法(仲裁
(3)5.11建议取消阳极溶出伏安法,增加ICP的方法
法)
天津市科密欧化学试剂有限公司
无意见
王旭委员
有建议的5
2标准编制原则及依据
标准编制遵循“统一性、协调性、适用性、一致性、规范性”的原则,尽可能与国外先进标准
接轨,注重标准的可操作性。并按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结
构和起草规则》,GB/T20001.10《标准编写规则第10部分:产品标准》给出的规定起草。
3标准技术内容的确定及修订说明
本次修订GB/T625-2007《化学试剂硫酸》标准,主要参考ISO6353-2:1983标准并结合原标
准的实用性和可操作性进行修订,依据标准修订调研回函委员们的建议,拟订标准与原标准相比:
修改了硝酸盐项目测定方法;针对铜、铅项目,删除了阳极溶出伏安法,增加了ICP法。
3.1规格、项目和指标
本次修订仍保留优级纯、分析纯、化学纯三个级别,检验项目及技术指标均不发生改变。
3.2分析方法的修订说明
本标准修订过程中,本着积极采用化学试剂基础标准中“通用标准”的原则;测定方法与通则
一致的,套用通则书写。
3.2.1含量(H2SO4)的测定
3.2.1.1方法选择
目前我国现行硫酸标准有GB/T534-2014《工业硫酸》、GB/T40124-2021《再生硫酸技术要求
及试验方法》、HG/T5771-2020《肥料生产用硫酸》、HG/T2692-2015《蓄电池用硫酸》、HG/T
4559-2013《超净高纯硫酸》等。
GB/T534-2014中硫酸的测定是称取0.7g试样至盛有50mL水的250mL锥形瓶中,冷却至室温,向
试液中加入2滴~3滴甲基红-亚甲基蓝混合指示剂,用0.5moL/L氢氧化钠标准滴定溶液呈灰绿色为
终点。浓硫酸中硫酸(H2SO4)质量分数w计算公式如下:
VcM
w=100%
2000m
式中:
V--滴定时耗用氢氧化钠标准滴定溶液的体积的数值,单位为毫升(mL);
c--氢氧化钠标准滴定溶液的浓度的准确数值,单位为摩尔每升(mol/L);
M--硫酸的摩尔质量的数值(M=98.08),单位为克每摩尔(g/mol);
m--试料的质量的数值,单位为克(g)。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,平行测定结果的绝对差值应不大于0.20%。
GB/T40124-2021、HG/T5771-2020、HG/T2692-2015中硫酸含量测定均引用GB/T534-2014。
GB/T4559-2013中硫酸测定是称取1.5g试样,注入盛有50mL水的250mL具塞轻体锥形瓶
中,冷却至室温。向试液中加入2滴~3滴甲基红指示液,用1.0mol/L氢氧化钠标准滴定溶液滴
定至溶液呈黄色为终点。硫酸(H2SO4)质量分数w计算公式如下:
VcM
w=100%
2000m
式中:
V--滴定时耗用氢氧化钠标准滴定溶液的体积的数值,单位为毫升(mL);
c--氢氧化钠标准滴定溶液的浓度的准确数值,单位为摩尔每升(mol/L);
M--硫酸的摩尔质量的数值(M=98.08),单位为克每摩尔(g/mol);
m--试料的质量的数值,单位为克(g)。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,平行测定结果的绝对差值应不大于0.20%。
目前,GB/T625中硫酸含量的测定是称取2g样品,注入盛有50mL水的具塞轻体锥形瓶中,
冷却,加入2滴甲基红指示液,用1.0mol/L的氢氧化钠标准滴定溶液滴定至溶液呈黄色。硫酸(H2SO4)
质量分数w计算公式如下:
VcM
w=100
m2000
式中:
V--滴定时耗用氢氧化钠标准滴定溶液的体积的数值,单位为毫升(mL);
c--氢氧化钠标准滴定溶液的浓度的准确数值,单位为摩尔每升(mol/L);
M--硫酸摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol)[M(½H2SO4)=49.04];
m--样品质量的数值,单位为克(g)。
通过对比三个方法标准,可以发现,在硫酸含量测定所使用原理是相同的,该方法有效,可继
续使用。
3.2.1.2精密度要求
在GB/T625-2007中,未对测定结果误差进行规定。因各硫酸标准中硫酸含量技术要求均相近,
参考GB/T534-2014和GB/T4559-2013中的规定,增加化学试剂硫酸中硫酸含量平行测定结果的
绝对误差应不大于0.20%。
3.2.2色度的测定
该项目采用量取50mL样品,注入50mL比色管中,与同体积水比较,应透明无机械杂质;在
白色背景下,沿比色管轴线方向观察,样品颜色不得深于GB/T605规定的色度标准。
GB/T605-2006《化学试剂色度测定通用方法》为现行有效标准,该项目本次修订不做修改。
3.2.3灼烧残渣
该项目采用量取55mL(100g)[优级纯量取110mL(200g)]样品,置于已在650℃±50℃
恒重的石英皿中,按GB/T9741-1988中4.3的规定测定,按照第5章中式(2)计算。
该项目本身就是测定硫酸灼烧后的残渣,标准项目中“灼烧残渣(以硫酸盐计)”的表述显得有
些累赘,直接以“灼烧残渣”表述更为简洁明了。
另外,GB/T9741-1988标准已于2008年11月1日废止,被新标准GB/T9741-2008《化学试剂
灼烧残渣测定通用方法》代替,新标准中主要变化为高温炉:温度可保持在由原标准中“650±50℃”
变为“650℃±50℃”,只是对温度表述形式的变化,不需要进行方法验证。在新标准中4.3对液
体样品测定时需要加入0.25mL硫酸,因本产品本身为硫酸,因此该条也不适应,采用新标准中“4.4
不必或不能加硫酸的样品”更为适用。检验结果仍然按照标准中第5章中式(2)计算。
3.2.4氯化物
该项目是量取27.2mL(50g)样品,注入20mL水中,稀释至50mL,冷却,加4mL硝酸溶液
(25%)及1mL硝酸银溶液(17g/L),摇匀,溶液所呈浊度不得大于标准比浊溶液。
目前测定氯化物的方法有离子色谱法、电位滴定法等,相比较于其他仪器方法,目前采用的比
浊法成本低,操作简便,该项目本次修订不做修改。
3.2.5硝酸盐
该项目目前采用量取5mL水,加0.2mL马钱子碱溶液(50g/L),在摇动下加27.2mL(50g)
[化学纯10.9mL(20g)]样品,冷却,溶液所呈黄色不得深于标准比色溶液。
该方法中马钱子碱属于剧毒品,受国家毒品管制,且操作具有一定的危险性,需要进行修订。
目前,我国化学试剂中硝酸盐测定通用方法为GB/T35496-2017,其中规定了靛蓝二磺酸钠(靛蓝
胭脂红)比色法和马钱子碱比色法测定硝酸盐的通用方法。其中靛蓝二磺酸钠(靛蓝胭脂红)分光
光度法或目视比色法的检测范围为0.2μg/mL~4μg/mL(以NO3计),而化学试剂硫酸标准中优级
纯、分析纯和化学纯要求硝酸盐浓度分别为≤0.37μg/mL、≤0.92μg/mL和≤9.2μg/mL,该方法
中优级纯和分析纯能完全满足产品标准要求,但对于化学纯则有些超过适用范围,可以通过调整样
品量来满足该方法检出限的要求。因此,计划采用GB/T35496-2017中4.3.1靛蓝二磺酸钠(靛蓝
胭脂红)比色法作为新的代替方法。
3.2.6铵盐
该项目是将5.5mL(10g)样品,注入盛有15mL无氨的水的支管蒸馏瓶中,用无氨的氢氧
化钠溶液(320g/L)调节溶液pH值6~7(约24mL),稀释至140mL。沿壁加入5mL氢氧化钠溶
液(320g/L)加热蒸馏出75mL,用盛有5mL硫酸溶液(0.5%)的100mL比色管接收。加3mL
氢氧化钠溶液(320g/L)及2mL纳氏试剂,稀释至100mL,摇匀,溶液所呈黄色不得深于标准比
色溶液。
该方法不涉及复杂仪器,经过多年使用,暂未出现更简便方法,该项目本次修订不做修改。
3.2.7铁
该项目是量取5.5mL(10g)样品,注入石英皿中,加热至近干,冷却,稀释至15mL,用氨
水溶液(10%)将溶液的pH值调至2后,按GB/T9739的规定测定。溶液所呈红色不得深于标准比
色溶液。
该方法引用的GB/T9739现行标准为GB/T9739-2006《化学试剂铁测定通用方法》,属于铁测
定经典方法,该项目本次修订不做修改。
3.2.8铜
目前GB/T625-2007中对铜的测定规定了两个方法,一个是阳极溶出伏安法,一个是火焰原子
吸收光谱法,而随着科技进步,也出现了可以同时测定多种元素含量的电感耦合等离子体原子发射
光谱法。
(1)阳极溶出伏安法,标准中引用了GB/T3914-1983《化学试剂阳极溶出安法通则》,经查,
该标准目前已作废,现行标准为GB/T3914-2008《化学试剂阳极溶出伏安法通则》,其原理是化学
试剂产品中所含杂质锌、镉、铜、硒等可以在适当的支持电解质溶液中,永膜电极作工作电极,以
银-氯化银电极作参比电极,加以适当的预电解电位,经过一定时间的预电解富集,还原到膜电极上。
然后,在较短的时间(与预电解富集时间比较)内作反向(指电位向正方向)溶出扫描测定,记录
其在溶出伏安曲线。根据其溶出峰电位和峰高,用标准加入法定量计算被测物的含量。根据征求意
见,阳极溶出伏安法是一种电化学检测方法,在现代实验室中应用较少,建议取消阳极溶出伏安法。
(2)火焰原子吸收光谱法采用GB/T9723-2007《化学试剂火焰原子吸收光谱法通则》,是分
析铜元素的经典方法。其原理是从光源辐射出待测元素的特征波长的光,通过火焰原子化系统产生
的样品蒸气时,被蒸气中待测元素的基态原子吸收,在一定的试验条件下,吸光度大小与样品中待
测元素的浓度关系符合光吸收定律。当吸收光程的长度与吸收系数一定时,吸光度与待测元素的浓
度成正比,利用此定律可进行定量分析。
(3)电感耦合等离子体原子发射光谱法,该方法对应于GB/T23942-2009《化学试剂则电感
耦合等离子体原子发射光谱法通则》,该方法原理为试样溶液经雾化系统雾化后形成气溶胶,由载气
带入等离子体内,在高温和惰性氩气气氛中蒸发、原子化、激发和电离。被测元素的原子或离子被
激发时,电子在原子内不同能级跃迁,当由高能态向低能态跃迁时产生特征辐射,通过确定这种特
征辐射的波长及其相对强度,可对各元素进行定性或定量分析。
根据修订建议,本次修订该方法删除阳极溶出伏安法,保留火焰原子吸收光谱法,增加电感耦
合等离子体原子发射光谱法。
3.2.9砷
现行标准中砷的测定采用砷斑法,仪器简单,操作方便,灵敏度高,但精度较差,测定误差较
大,只适用于定性或半定量的测定。随着科学技术的不断提高,水质、食品、药品、土壤等监测部
门已普遍采用氢化物发生-原子荧光法(以下简称“原子荧光法”)测定微量砷。氢化物发生-原子
荧光光谱仪是我国具有自主知识产权的分析仪器,其结构简单,价格便宜,作为近年发展起来的一
种痕量分析新技术,已广泛应用于可生成氢化物元素的分析中,具有准确、快速、灵敏度高、选择
性好、操作简单、试剂用量小等优点。但考虑到实验室习惯及操作,本次修订该项目测定不做更改。
3.2.10铅
目前GB/T625-2007中对铅的测定规定了两个方法,一个是阳极溶出伏安法,一个是火焰原子
吸收光谱法,而随着科技进步,也出现了可以同时测定多种元素含量的电感耦合等离子体原子发射
光谱法。
具体原理见3.2.7,根据修订建议,本次修订该方法删除阳极溶出伏安法,保留火焰原子吸收
光谱法,增加电感耦合等离子体原子发射光谱法。
3.2.11还原高锰酸钾物质
该项目是量取35mL(64g)样品,缓慢注入90mL水中,冷却至25℃,加入下列数量的高锰
酸钾标准滴定溶液[c(1/5KMnO4)=0.01mol/L]。
优级纯·······0.4mL;
分析纯·······1.0mL;
化学纯·······2.0mL。
摇匀,5min内粉红色不得消失。
该方法与现行标准GB/T9726-2007《化学试剂还原高锰酸钾物质测定通则》中3.1直接法保
持一致,此次修订无需修改。
3.3检验规则
按HG/T3921-2006《化学试剂采样及验收规则》的规定进行采样及验收。
3.4包装及标志
包装、贮存及运输按GB15346-2012《化学试剂包装及标志》的规定进行。
三、主要试验(或验证)的分析
本次标准修订按照拟定的标准方法,进行了相关实验,实验数据及结论见实验报告。实验结果
表明修订的测定方法可行。
同时邀请第三方检测机构对本标准方法进行了验证,验证结果表明产品你定标准方法可行。
四、采用国际标准和国外先进标准的程度,以及与国际、国外同类标准水平的对比情况
本标准技术水平达到国际同类产品先进水平。
本标准测定方法中涉及有国标通则的,都采用通则测定。
五、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系
本标准所涉及的引用标准均为本行业现行有效的化学试剂国家标准及行业标准,强制性标准只
有GB190《危险货物包装标志》、GB15258《化学品安全标签编写规定》、GB15346《化学试剂包
装及标志》,其余均为推荐性标准。
本标准与其它现行法律、法规、规章保持一致。
六、重大分歧意见的处理经过和依据
本标准在修订过程中没有出现重大分歧意见。
七、国家标准作为强制性国家标准或推荐性国家标准的建议
原标准为推荐性国家标准,修订后建议仍作为推荐性国家标准发布。
八、贯彻国家标准的要求和措施建议
目前本标准正在修订阶段,仍需执行原标准。原标准的标龄已经有十六年,原引用标准部分已
经废止,不再适用。报批稿提交后希望有关部门尽快批准发布。新标准发布后,希望各使用单位按
新标准的实施日期执行新版标准。
九、废止现行有关标准的建议
标准发布实施后建议原有标准废止。
十、其它应予说明的事项
无。
化学试剂硫酸实验报告
一、硝酸盐
1.1原方法:
1.1.1不含硝酸盐的硫酸的制备
将硫酸(优级纯)按1+1稀释后,加热冒强烈的硫酸蒸气,冷却。重复处理一次。
1.1.2测定方法
量取15mL水,加0.2mL马钱子碱溶液(50g/L),在摇动下加27.2mL(50g)[化学纯10.9mL
(20g)]样品,冷却,溶液所呈黄色不得深于标准比色溶液。
标准比色溶液的制备是取含下列数量的硝酸盐标准溶液:
优级纯··········0.010mgNO3
分析纯··········0.025mgNO3
化学纯··········0.10mgNO3
稀释至15mL,加入0.2mL马钱子碱溶液(50g/L),在摇动夏加入27.2mL[化学纯10.9mL(20g)]
不含硝酸盐的硫酸。
1.2拟定方法:
1.2.1原理
硝酸根对靛蓝二磺酸钠的氧化作用使靛蓝二磺酸钠发生褪色反应,而且褪色程度与硝酸根含量
呈线性关系。
1.2.2试剂
1.2.2.1氯化钠溶液:100g/L。
1.2.2.2靛蓝二磺酸钠溶液:0.001mol/L。
1.2.2.3无硝酸盐的硫酸:将优级纯硫酸按1+1的比例用水稀释后,加热蒸发至冒强烈的硫酸蒸气,
冷却。重复处理一次。
1.2.2.4硝酸盐(NO3)标准溶液:0.1mg/mL。
1.2.2.5硝酸盐(NO3)标准溶液:0.02mg/mL。量取10.00mL硝酸盐标准溶液(2.2.4)置于50mL
容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液使用时现配。
1.2.3分析步骤
量取3mL水,加入1mL氯化钠溶液,1mL靛蓝二磺酸钠溶液,摇匀,在摇动下加入7g硫酸样
品,冷却,所呈蓝色不得浅于标准比对溶液至室温。
标准溶液制备:吸取5个质量浓度成比例的硝酸盐(NO3)标准溶液,最大浓度应不大于5mg/kg,
用水定容至3mL,再加入1mL氯化钠溶液,1mL靛蓝二磺酸钠溶,在摇动下加入7g不含硝酸盐的硫
酸。
以水为参比,用0.5cm比色皿测定各溶液620nm波长下的吸光度,通过回归方程计算样品中硝
酸盐含量。
1.2.3验证过程
1.2.3.1工作曲线
检验设备:北京普析TU-1901双光束紫外可见分光光度计
通过加入不同量的亚硝酸盐,用水定容至3mL,加1mL氯化钠溶液(100g/L)、1mL靛蓝二
磺酸钠溶液[c(C16H8N2Na2O8S2)]=0.001mol/L,在摇动下于10s~15s分别加入5g、7g、10g空白硫
酸,冷却10min,以水为参比,用1cm比色皿测定各标准溶液的吸光度。检测数据见表1-表3,
数据拟合图见图1-图3。
表1添加5g空白硫酸试液吸光度
硫酸中硝酸盐浓度/(mg/kg)吸光度硫酸中硝酸盐浓度/(mg/kg)吸光度
01.739120.861
0.41.705140.749
1.21.663160.684
21.627180.645
31.477200.627
41.402240.496
51.171320.344
61.14360.291
81.036500.213
101.01
图1加5g空白硫酸试液吸光度
从表1及图1,可以发现,当添加空白硫酸为5g时,硝酸盐含量与吸光度线性相关性较差,
在试验过程中,溶液颜色变化不明显,即使添加足够多的硝酸盐,也并未使试液完全褪色,始终保
持一定的蓝色。该添加比例不能够对硫酸中硝酸盐进行准确定量。
表2添加7g空白硫酸试液吸光度
硫酸中硝酸盐浓度/(mg/kg)吸光度
0.001.335
0.141.26
0.291.24
0.711.14
1.001.07
1.430.999
2.860.76
7.140.101
11.430.025
图2加7g空白硫酸酸试液吸光度
从表2和图2,可以发现,当空白硫酸添加量为7g时,在硝酸盐浓度为0mg/kg到7mg/kg
的范围内,硝酸盐含量和试液吸光度有较好的线性相关性,超过此浓度后,线性相关性较差。通过
拟合0mg/kg~7mg/kg范围内吸光度曲线,得出拟合方程为y=0.1688x+1.2691,线性相关性
R2=0.9974.同时,产品标准中三类试剂硝酸盐浓度分别不大于0.2mg/kg、0.5mg/kg和5mg/kg,
此配比同时满足三类试剂中测定硝酸盐含量的要求。
表3添加10g空白硫酸试液吸光度
硫酸中硝酸盐浓度/(mg/kg)吸光度
00.828
0.10.81
0.20.79
0.50.684
0.70.66
10.61
20.4
30.255
50.104
10-0.007
15-0.009
图3加10g空白硫酸试液吸光度
从表3和图3,可以发现,当空白硫酸添加量为10g时,在硝酸盐浓度为0mg/kg到3mg/kg
的范围内,硝酸盐含量和试液吸光度有较好的线性相关性,超过此浓度后,线性相关性较差。通过
拟合0mg/kg-3mg/kg范围内吸光度曲线,得出拟合方程为y=0.1939x+0.8114,线性相关性R2=0.9887.
同时,产品标准中三类试剂硝酸盐浓度分别不大于0.2mg/kg、0.5mg/kg和5mg/kg,此配比只能
满足分析纯和优级纯试剂的定量要求,不满足化学纯试剂硝酸盐含量要求定量限制范围。
通过对比以上三种空白硫酸添加量,可以发现,当取空白硫酸为7g时,可同时满足三种规格
硫酸测定硝酸盐含量的要求。根据GB/T9721-2006《化学试剂分子吸收分光光度法通则(紫外和
可见光部分)》7.1.6吸光度的读数范围,为了减少测定的误差,在测定样品主体含量、摩尔吸收
系数或质量吸收系数时,吸光度读数一般应在0.2~0.8之间。单使用1cm比色皿时,最大吸光度
为1.335,因此通过使用0.5cm比色皿,可以降低吸光度,满足对吸光度范围的要求。
当使用0.5cm比色皿进行比色,添加7g硫酸时,试验数据见表4和图4。
表4添加7g空白硫酸试液吸光度
硫酸中硝酸盐浓度/(mg/kg)吸光度
0.000.647
0.140.630
0.290.621
0.710.571
1.000.542
1.430.5056
2.860.386
4.290.271
5.000.210
7.140.050
图4加7g空白硫酸酸试液吸光度
因此确定测定硫酸中硝酸盐含量方法如下:
(1)不含硝酸盐的硫酸的制备
将硫酸(优级纯)按1+1稀释后,加热至冒强烈的硫酸蒸汽,冷却。重复处理一次。
(2)测定方法
量取3mL水,加1mL氯化钠溶液(100g/L)、1mL靛蓝二磺酸钠溶液[c(C16H8N2Na2O8S2)]=0.001
mol/L,在摇动下于10s~15s内加不同量样品,冷却至室温。
吸取5个质量浓度成比例的硝酸盐(NO3)标准溶液,稀释至与样品同样体积,与同体积试液同
时同样处理。同时做空白试验。以水为参比,用0.5cm比色皿测定620nm波长下的吸光度,通过
回归方程计算样品中硝酸盐含量。
1.2.3.2回收率试验
选取三个不同规格的硫酸试剂样品进行加标回收试验,
表5不同等级产品加标回收试验
型号标准溶液加标量样品加标前测定值样品加标后测定值/回收率/%
mg/kg/(mg/kg)(mg/kg)
硝酸钠0.100.2190
优级纯硝酸钠0.200.120.3195
硝酸钠0.500.6198
硝酸钠0.100.4290
分析纯硝酸钠0.200.330.54105
硝酸钠0.500.85104
硝酸钠0.101.4580
化学纯硝酸钠0.201.371.59110
硝酸钠0.501.8494
从表5中可见,硝酸盐回收率在80%~110%,符合回收率在±20%的要求,说明采用该法测定硝
酸盐的含量是适应的。
1.2.3.3精密度试验
按照选定的实验条件,对样品分别进行10次精密度试验。
表6测定硝酸盐精密度试验结果
试样平行测定结果平均值极差
相对标准偏差/%
编号mg/kgmg/kgmg/kg
0.110.12
0.120.11
优级纯0.130.120.120.025.2
0.120.11
0.110.12
0.330.32
0.310.34
分析纯0.330.330.330.032.3
0.320.33
0.330.32
1.391.37
1.361.38
化学纯1.371.341.370.050.8
1.351.36
1.371.34
1.2.3.4验证情况
为验证方法准确性,邀请三家实验室进行了实验室间比对,结果如表8所示。各实验室数据相
对标准偏差不超过10%,证明该方法满足实验要求。
表7硝酸盐测定验证试验结果
样品编号实验室编号RSD/%
1234
10.110.120.150.131.5
20.360.330.410.372.8
31.451.371.521.536.4
二、铜
2.1原方法
2.1.1阳极溶出伏安法
2.1.2原子吸收法
2.2拟增加方法(ICP-AES)
2.2.1通则
所有器皿均要用(5+95)硝酸溶液浸泡12h以上,然后用超纯水反复冲洗干净后使用。
2.2.2原理
试样溶液经雾化系统雾化后形成气溶胶,由载气带入等离子体内,在高温和惰性氩气气氛中蒸
发、原子化、激发和电离。被测元素的原子或离子被激发时,电子在原子内不同能级跃迁,当由高
能态向低能态跃迁时产生特征辐射,通过确定这种特征辐射的波长及其相对强度,可对各元素进行
定性或定量分析。
2.2.3试剂
2.2.3.1硝酸溶液1+99,使用净化后的优级纯硝酸配制。
2.2.3.2硝酸溶液1+19,使用净化后的优级纯硝酸配制。
2.2.3.3多元素标准储备液:100μg/mL,或选用其它浓度持证混合标准溶液或单标溶液。
2.2.3.4多元素标准工作液:1μg/mL。
用硝酸溶液(2.2.3.1)将多元素储备溶液稀释至一定体积而得。
2.2.4分析步骤
称取20g样品,注入石英皿中,加热至硫酸蒸气逸尽,冷却至室温。残渣溶于25mL硝酸溶
液(2.2.3.2),转移至50mL容量瓶中,用水定容。
根据硫酸中杂质的实际含量配制工作曲线。
按照仪器操作规程,调整仪器的各项指标达到测定要求后,输入各参数,测定上述标准系列溶
液中各元素的信号强度,绘制工作曲线,计算回归方程,见GB/T23942。
在与标准溶液系列同样的分析条件下测定试液中各元素的信号强度。
同时进行空白试验,依据仪器说明书的操作要求扣除空白。
2.3验证过程
2.3.1标准曲线
检验设备:电感耦合等离子体发射光谱仪(PerkinelmerAvio200)
调整好设备工作状态后,测定各标准溶液在327.393nm处的发射强度,测定数据图5。
图5铜标准曲线
标准曲线表明,在0mg/L-0.5mg/L的范围内,铜浓度与信号强度有良好的线性关系,拟合曲线
相关系数可达0.9998。
2.3.2称样量的确定
称量不同质量的试剂硫酸样品于石英皿中,加热蒸发至干,用5%优级纯硝酸溶液溶解残渣,转
移至50mL容量瓶中,用去离子水定容。上机测定,测定结果见图6。
图6不同质量样品测定结果
从图7可以发现,不同称样量测定结果差距较大,试液中测定结果在0.002mg/L~0.005mg/L,
样品计算结果从0.010mg/kg~0.096mg/kg。试液中铜含量接近检出限,所以,称样量越少,误差
越大。称样量在15g到25g时,样品测定结果稳定在0.01mg/kg。因此一方面考虑试剂消耗,一方
面保证试验结果准确性,选择称样量为20g。
2.3.2回收率试验
称量20g硫酸样品,向硫酸中加入不同含量的铜标液,蒸发至干,5%硝酸溶解后转移至50mL
容量瓶中,用水定容,上机测定,测定结果见表8。
表8加标回收
加标量/加标前测定加标后测定值/
样品编号称样量/g定容体积/mL回收率/%
(mg/kg)值/(mg/kg)(mg/kg)
20501.00.0110.96495.3
120500.50.0110.49697.0
20500.10.0110.10392.0
20501.00.1021.08798.5
220500.50.1020.59197.8
20500.10.1020.19189.0
三个级别铜加标回收率在89.0%~97.8%,符合回收率20%的要求。
2.3.3精密度试验
按照选定的实验条件,对样品分别进行10次精密度试验,试验结果见表9。
表9精密度试验
试样平行测定结果平均值极差相对标准偏
编号mg/Lmg/Lmg/L差
0.0290.025
0.0280.025
10.0280.0340.0280.0099.0
0.0250.027
0.0270.030
0.1440.142
0.1370.145
20.1480.1510.1460.0163.53
0.1530.139
0.1470.152
2.3.4不同方法对比
原GB/T625-2007中仲裁法阳极溶出伏安法,现在设备已很少,本次通过原子吸收分光光度法
与新增ICP法进行比较。试验结果见表10。
表10不同方法测定结果比较
试样编号加标量/原子吸收法ICP法
(mg/kg)空白/加标后空白/加标后/
(mg/kg)(mg/kg)(mg/kg)(mg/kg)
10.10.0420.1210.0410.132
21.00.0420.9680.0410.989
2.3.5验证情况
为验证方法准确性,邀请三家实验室进行了实验室间比对,结果如表11所示。各实验室数据相
对标准偏差不超过10%,证明该方法满足实验要求。
表11铜含量测定验证试验结果
样品编号实验室编号RSD/%
1234
10.1330.1370.1250.1088.8
20.5140.5030.5250.4942.3
31.0721.0651.1251.0442.4
原子吸收法检出限为0.02mg/kg,ICP法为0.01mg/kg,且ICP法受干扰更少,更稳定,线性
范围更宽。新增ICP法可以满足化学试剂硫酸中铜含量测定的要求,建议ICP法作为铜含量分析的
仲裁方法。
三铅
3.1原方法
3.1.1阳极溶出伏安法
3.1.2原子吸收法
3.2拟增加方法(ICP-AES)
见2.2。
3.3验证过程
3.3.1标准曲线
检验设备:电感耦合等离子体发射光谱仪(PerkinelmerAvio200)
调整好设备工作状态后,测定各标准溶液在220.353nm处的发射强度,测定数据图7。
标准曲线表明,在0-0.5mg/L的范围内,铅浓度与信号强度有良好的线性关系,拟合曲线相关
系数可达0.9993。
图7铅标准曲线
3.3.2称样量的确定
称量不同质量的试剂硫酸样品于石英皿中,加热蒸发至干,用5%优级纯硝酸溶液溶解残渣,转
移至50mL容量瓶中,用去离子水定容。上机测定,测定结果见图8。
图8不同质量样品测定结果
从图8可以发现,不同称样量测定结果差距较大,试液中测定结果在0.003mg/L~0.029mg/L,
样品计算结果从0.009mg/kg~0.480mg/kg。试液中铅含量接近检出限,所以,称样量越少,误差
越大。称样量在15g到25g时,样品测定结果稳定在0.01mg/kg。因此一方面考虑试剂消耗,一方
面保证试验结果准确性,选择称样量为20g。
3.3.3回收率试验
称量20g硫酸样品,向硫酸中加入不同含量的铅标液,蒸发至干,5%硝酸溶解后转移至50mL
容量瓶中,用水定容,上机测定,测定结果见表12。
表12加标回收
加标量/加标前测定加标后测定值/
样品编号称样量/g定容体积/mL回收率/%
(mg/kg)值/(mg/kg)(mg/kg)
20501.00.0100.90389.3
120500.50.0100.49695.6
20500.10.0100.10391.0
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