吸光光度法测定脱碳液中的二乙烯三胺

吸光光度法测定脱碳液中的二乙烯三胺王永刚（山西焦化股份有限公司，洪洞041606）摘要：研究了碱性介质中二乙烯三胺（DETA）与铜（Ⅱ）形成络合物的最佳反应条件，利用此显色反应建立了测定脱碳液中DETA的新方法。实验条件下，该显色反应迅速、灵敏，形成络合物的最大吸收波长为600nm，其吸光度与DETA浓度遵循比耳定律。将该法直接应用于脱碳液中DETA的测定，加标回收率为96.0%—100.2%。关键词：光度法；脱碳液；二乙烯三胺以二乙烯三胺(DETA)活化的热钾碱脱碳技术因其吸收效果好、能耗低，目前已在我国大中型化肥厂中得到广泛应用。据调查各厂对DETA的控制分析仍采用浓硫酸消解——凯氏定氮法，此法操作繁琐、费时、且危险性大，不适用于生产控制分析。DETA作为有机胺类化合物，络合滴定中有时用它作为金属离子掩蔽剂[1]，一定条件下它能与铜（Ⅱ）形成稳定的蓝色络合物[2]。本文据此采用吸光光度法对脱碳液中的DETA进行了实验性测定，取得了满意的效果。该法操作简单，分析时间短，一次分析仅需20min左右。1实验部分1.1主要仪器与试剂紫外光栅分光光度计：752型，山东高密分析仪器厂；精密酸度计：PHS—2C型，上海雷磁仪器厂；碳酸钾溶液：20g/L(PH11.7)氢氧化钠溶液：1mol/L(一滴约0.05ml,PH为8)盐酸：1+1钒溶液：称取5.0gV2O5用20g/L碳酸钾溶液溶解后，定容至1000mL。铜盐显色剂：称取25.0g酒石酸钾钠、10.0g无水硫酸铜分别溶于100mL水中，待二者溶解后慢慢混匀，再加入5g磷酸氢二钾，稍热溶解后，冷却至室温，用20g/L碳酸钾定容至500mL；DETA标准贮备液：10mg/mL，准确称取二乙撑三胺5g（准确至0.0001g）溶于含少量水的500mL容量瓶中再用水稀释至刻度摇匀，此溶液含DETA10mg/mL。DETA标准使用液：5mg/mL，取适量DETA标准贮备液稀释一倍即可[3]。所用试剂均为分析纯；水为无氨蒸馏水[4]。1.2实验原理碱性介质中DETA能与铜盐形成稳定的蓝色络合物。一定条件下，该络合物的吸光度与DETA的浓度符合比耳定律，可用吸光光度法测定。1.3实验方法取DETA标准贮备液2.0mL于50mL烧杯中，加1.0mL钒溶液，用水稀至约10mL，再缓慢加入盐酸（1+1）2mL,加热煮沸至近干。取下烧杯冷却后加入20g/L碳酸钾溶液10.0mL，待固体溶解后，转入50mL容量瓶中，用少许水冲洗烧杯2-3次一并转入，摇匀后加入20mL铜盐显色剂，用水定容至50mL。放置10min后，在波长600nm处，以试剂空白作参比，用2cm比色皿测定吸光度。2结果与讨论2.1吸收曲线按实验方法，分别绘制络合物及试剂空白吸收曲线。吸收曲线见图1。由图可知，络合物最大吸收波长为600nm；以水为参比试剂空白最大吸收波长在660—680nm之间且呈平台型。2.2显色时间和稳定性按实验方法，在室温下，2分钟后间隔一定时间测定一次其吸光度。实验表明：该显色反应迅速、灵敏，5分钟后即形成稳定的蓝色络合物，且吸光度在3小时内基本保持不变。2.3显色剂用量按实验方法，分别加入5、10、15、20、25mL铜盐显色剂，测定其吸光度。结果表明，显色剂用量在15—25mL之间时，其吸光度趋于稳定，且吸光度相对偏差小于0.01%。实验选显色剂用量为20mL。2.4溶液pH值的影响按试验方法，平行取5个样品，在蒸至近干时，依次加入2、5、10、15、20mL20g/L碳酸钾溶液。以下同实验方法，分别测定其吸光度和pH值。实验结果见表1、表2。表1：溶液pH值对样品测定结果的影响样品加碱量空白加碱量pH值A（mL）(mL)2.02.011.930.2815.02.012.110.29310.02.012.350.30815.02.012.440.32620.02.012.730.337表2：溶液pH值对空白测定结果的影响样品加碱量空白加碱量pH值A(mL)(mL)2.02.011.930.2815.05.012.110.29310.010.012.350.29415.015.012.440.28620.020.012.730.272从表1、表2可以看出：在pH值小于12.3时，DETA-Cu（Ⅱ）络合物的颜色随pH值的增大而变深；当pH值大于12.3时，由于空白吸光度变化较大，测定的络合物吸光度开始变小。因此，pH值控制在12.3±0.1之间较为合适。2.5样品分析2.5.1标准曲线绘制取6个50mL烧杯，依次加入0.0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0mLDETA标准使用液液，用水稀至约10mL，以下步骤同实验方法。绘制标准曲线（图略），相关系数r≥0.9990。2.5.2脱碳液中DETA的测定取1.00mL脱碳液（溶液颜色深时可适当稀释）于50mL烧杯中，用水稀至约10mL，加盐酸（1+1）2mL，以下步骤同实验方法。2.6方法的重复性和回收率我公司脱碳液用20g/LK2CO3溶液稀释一倍后，按2.5.2实验方法重复测定5次，并做加标回收实验，结果见表3。表3：样品及加标回收测定结果编号样品值均值加标量测定值回收率(g/L)(g/L)(mg)(g/L)%18.582.510.9696.828.535.013.4197.438.538.547.515.9899.248.557.515.9498.758.521018.56100.2试验结果表明：对样品5次重复测定结果的RSD值小于0.56%，回收率大于96%，完全满足工艺控制分析需要，且分析样品一次仅需20分钟左右，与传统的凯氏定氮法相比，大大缩短了分析时间。参考文献：[1]北京师范大学主编.无机化学[M].高等教育出版社,1986.699.[2]武汉大学主编.分析化学[M].高等教育出版社,1982.326.[3]GB/T14378—93,水质二乙烯三胺测定-水杨醛分光光度法[S].[4]水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法（第四版）[M].北京：中国环境科学出版社，2002.51.