3,5-二溴-PADAP-酒石酸光度法测定铌

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1996.01.022 第18卷第1期 北京科技大学学报 Vol.18 No.I 1%年2月 Journal of University of Science and Technology Beijing Feh.1996 3,5一二溴-PADAP一酒石酸光度法测定铌 李宏玲)董俊平) 刘宇宏》 李景捷3) 1)北京科技大学图书馆，北京1000832)北京科技大学实验室管理处3)北京科技大学冶金系 摘要基于铌与3.5-二溴-PADAP酒石酸在pH=1.0~4.0时可形成蓝紫色的三元络合物的原 理，借助分光光度法测定了低合金钢等样品中微量铌.实验结果与其它方法对比分析证明，结 果相符。但该方法更实用、经济， 关键词分光光度法，低合金钢，炉渣，铌 中图分类号0657.32 铌与3,5-二溴-PADAP-酒石酸(tar)在pH=1.0~4.0时可形成蓝紫色的三元络合 物1-，其c60=2.6×104,铌浓度在0~1.6g/ml范围内符合比尔定律，络合物的组 成为，Nb:3,5-二溴-PADAP:ar=1::L.酒石酸的存在一方面使反应灵敏度激增，另一方面 它又是掩蔽剂，当酒石酸浓度达到07M时，吸光值稳定，此外做了干扰元素的试验，可以 在此酸度和EDTA二钠存在下，排除了大多数元素的干扰，此方法灵敏度较高，络合物的 选择性强，测定范围宽，不需要专门调节酸度，尤其可选用价格低、购买方便的EDTA二钠 代替昂贵的，不易购买的CYDTA,测定结果稳定可靠， 1实验 1.1仪器与试剂 721分光度计；王水；EDTA二钠盐溶液：0.1M;疏酸：1：1；3,5-二溴-PADAP溶液： 0.001M的乙醇溶液；酒石酸溶液：30%，1M. 铌标准溶液：准确称取0.1431gNb20(99.9%)置于50ml瓷坩埚中，用5~7g焦硫酸 钾于650℃熔融至透明，冷却；于300ml烧杯中用70ml30%酒石酸溶液浸取熔块，煮沸至 榕块全部溶解洗净瓷坩埚稍冷加200ml硫酸，冷却后移入1000ml容量瓶中，以水稀释至刻 度，摇匀，此溶液含铌100μg/ml. 1.2实验方法 于25ml比色管中，顺序加入NbV)0~40μg,1M酒石酸溶液3.0ml,EDAT二钠溶液1.5ml, 5-二溴-PADAP溶液15ml,以水稀释至刻度，摇匀，放置1h后用适当比色皿，于630nm处以试 剂空白为参比，测定其吸光度， 2实验结果 (1)吸收光谱由图1可知，试剂的最大吸收波长在460nm处（曲线2）；配合物最大 1995-09-05收稿 第一作者女6岁工程师

第 卷 第 期 北 京 科 技 大 学 学 报 竺越翅 年 月 正 。 心 功 。 旦翅场 ， 一 二嗅一 一 酒石酸光度法测 定妮 李宏玲 ’ 董俊平 刘 宇宏 李景捷 北京科技大学 图书馆 ， 北 京 刀粥 北京科技大 学 实验室 管理处 北京科技大 学 冶金 系 摘要 基 于 妮 与 ， 一 二 澳 一 酒石酸在 一 时 可 形 成 蓝 紫 色 的 三 元 络 合 物 的 原 理 ， 借 助 分 光 光 度 法 测 定 了 低 合金 钢 等 样 品 中微量 锐 实验 结 果 与 其它 方 法 对 比 分析 证 明 ， 结 果 相 符 但 该 方 法 更 实用 、 经 济 关键词 分光光度法 ， 低合金钢 ， 炉 渣 ， 妮 中图分类号 妮 与 ， 一 二 嗅 一 一 酒 石酸 在 一 时可形成 蓝紫色 的三元络合 物 ’ 一 ‘ ， 其 。 。 一 义 一 ‘ ， 妮 浓 度 在 一 拜 司 范 围 内符合 比 尔 定 律 ， 络 合 物 的 组 成 为 ， ， 一 二 嗅一 酒 石 酸 的存在 一 方 面使反应灵敏度激增 ， 另一方面 它又是 掩 蔽 剂 当酒 石 酸浓度达到 时 ， 吸光值稳定 此外做 了干扰 元 素 的试验 ， 可 以 在此 酸度 和 二 钠存在下 ， 排 除 了大 多数元 素的 干扰 此方 法灵敏 度 较 高 ， 络 合 物 的 选择性 强 ， 测定 范 围宽 ， 不需 要 专门调节酸度 ， 尤其 可 选用 价格低 、 购买方便 的 二钠 代替 昂贵 的 ， 不 易 购买 的 丫’ ， 测定 结果稳定 可 靠 实验 仪器 与试剂 分 光度计 王 水 二 钠 盐落 液 硫 酸 ， 一二溟 一 落 液 的 乙 醇溶液 酒 石 酸溶液 ， 妮标 准溶 液 准确 称取 置 于 耐 瓷 钳 祸 中 ， 用 一 焦硫酸 钾 于 ℃ 熔融至 透 明 ， 冷却 于 耐 烧杯 中用 酒 石 酸溶 液浸取熔块 ， 煮沸 至 熔块 全部溶解洗 净瓷 增 祸稍 冷加 而 硫 酸 ， 冷却 后 移 入 刃 耐 容 量瓶 中 ， 以水稀释 至 刻 度 ， 摇匀 ， 此 溶 液含妮 拜 实验方 法 于 比色管中 ， 顺序加人 议 卜 拜 ， 酒石酸溶液 ， 二钠溶液 耐 ， 一 二嗅 一 溶 液 ， 以 水稀释至刻度 ， 摇匀 ， 放置 后用适当比色皿 ， 于 处似试 剂空 白为参 比 ， 测定 其 吸光度 实验结果 吸收光谱 由图 可 知 ， 试 剂 的 最 大 吸 收 波 长 在 处 曲线 配合物最大 卯 一 一 收稿 第 一 作者 女 岁 工程 师 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1996．01．022

Vol.18 No.I 李宏玲等：3,5-二溴-PADAP-酒石酸光度法测定铌 .97. 吸收波长630nm(曲线1)，此时△2=170nm.实 验选择最大吸收波长为630nm. 1.20 (2)酸介质对测定的影响实验选用了硫 酸、磷酸、盐酸、硝酸、草酸等不同的介质对 1.00 显色体系的影响，结果表明草酸介质使结果超 0.80 过误差，氢氟酸则产生严重干扰，使吸光度明 显降低， 0.40 (3)酒石酸用量的影响实验证明酒石酸 用量在3.0~4.0ml范围内吸光度最大且稳 0.20 定.实验选用3.0ml 0.00 (4)EDTA二钠用量的影响实验表明，当 0 500 600 660 EDTA二钠盐溶液用量小于1.5ml时，干扰元 1/m 素产生影响，吸光度升高，其用量高于2.5ml 图1试剂及配合物的吸收光谱 时有沉淀产生.实验采用1.5ml. 1试剂（以水作为参比） 2配合物（以试剂空白作参比） (5)3,5-二溴一PADAPI用量的影响实验 表明，3,5-二溴一PADAP用量在1.5~2.5ml范围内吸光度最大，故采用1.5ml. (6)放置时间当放置50min时，络合物完全形成，体系稳定，在20min内吸光度不变.本实 验选用放置1h后比色， (7)工作曲线和灵敏度当含Nb()在0~1.60g/ml时符合比尔定律.其摩尔吸光系数 ε=2.6×104（室温30℃），见图2~图4. 0.3 1.20 1.00 曲线】 曲级2 0.2 0.80 0.60 0 0.40 0,20 0.09 0.00/ 0.000.080.160.24.032 0.00.40.81.21.62.02.4 Nb(V)浓度/g·ml Nb(V)浓度4g·ml 图2b(V)吸收曲线 图3Nb(V)吸收曲线 1试剂空白作参比 1试剂空白作参比 2BH85-5打底 2BH85-5打底 3比色m3am 3比色皿2am (8)共存离子的影响取204g铌，吸光度相对误差不超过±5%时，各离子经实验后 得到允许量(mg)如下：Mo(T)(I)、V(V)(0.8)、Mg2(⑤)、Mn2(5)、Ca2(5)、A(6)、 Fe2+(90)、Fe3+0.5)、Cr(Π)0.1)、Ba2+(2、Cu2+(0.3)、Pb2+(0.5)、Zn2*(1)、Sb3+0.1)、Se3+0.02)

、 李宏玲等 ， 一 二澳 一 一 酒石 酸光度法测定优 为的 助 吸 收波 长 曲线 ， 此 时△ 又 实 验选 择最大 吸 收波长 为 酸介质 对 测 定 的影 响 实 验 选 用 了 硫 酸 、 磷 酸 、 盐酸 、 硝 酸 、 草酸等不 同 的介 质 对 显色体系 的影 响 ， 结果表 明草酸介质使结果超 过误差 ， 氢 氟 酸则产 生严 重干 扰 ， 使 吸 光 度 明 阅 显降低 酒石酸用量 的影 响 实 验证 明酒 石 酸 用 量 在 一 耐 范 围 内 吸 光 度 最 大 且 稳 定 实验选用 而 叮 二 钠用量 的 影 响 实验表 明 ， 当 二钠盐溶液用量小 于 时 ， 干 扰元 素 产 生 影 响 ， 吸光 度 升 高 ， 其用量高于 时有沉 淀产 生 实验采 用 耐 ， 一二 澳一 用量 的影 响 实验 长 ， 沽仁 月 气， 厂 月 印加 又娜 图 试剂及配合物的吸收光谱 试剂 以水作为参比 配合物 以试剂空 白作参 比 表 明 ， ， 一 二 澳一 用 量在 一 范 围 内吸光度最大 ， 故采 用 耐 放置时间 当放置 时 ， 络合物完全形成 ， 体系稳定 ， 在 ” 内吸光度不变 本实 验选用 放置 后 比色 工作 曲线和 灵敏度 当含 凹 在 一 拼 耐 时符合 比尔定律 其摩尔吸光系数 · ‘ 一 室温 ， 见 图 一 图 才 少 川 『 川… ’ ’ ‘ 明 升对 。 阳 曰可砷了可习 代 口才一厂 一盯下州 。 “ 团 口一下 丁丁可州 口厂卞丁 一 。 曰川 厂卞 一 区二一上一 一一下‘ 止一可一上一一 一下川一一」 一 的 以朗 通 一 众 议 浓度 尸 · 而 一 ’ 名 浓 度 ‘拜 · 司 一 ’ 图 防 吸收 曲线 试剂空 白作参 比 书 一 打底 比色皿 共存 离 子 的影 响 取 拼 妮 ， 得 到 允 许 量 叱 如 下 、 、 ， 、 代 、 ， 图 附 吸收 曲线 试剂空 白作参比 肠 一 打底 比色皿 助 吸光 度相 对误差 不超过 士 时 ， 各 离 子 经 实 验 后 、 ， 、 ， 、 、 ， 、 ， ， 、 、 ， 、 ， 、

·98 北京科技大学学报 199%年No.1 Ti(V)(0.01)B+(1)、N+(0.5)、Co2+(0.05)、TaV)0.04)、WM)0.05). 3样品分析 3.1样品溶液的制备及测定方法 1.6 (I)低合金钢样品溶液的制备及方法 曲线3 准确称取0.1000g或0.2000g(视样品含量) 1.4 试样，于100ml容量瓶中，分别加入不同量的 铌，水润试样，再加王水10.0ml、1:1硫酸 4.00ml,试溶解至微冒硫酸烟，稍冷，用蒸馏 10 水稀释至刻度边加边摇匀后备用· 0.8 实验方法：分别取5.00ml样品溶液于25ml 0.6 比色管中.显色液同实验方法；空白液为不加铌 的BH85-5低合金钢，配置方法同实验方法· 00L 0.81.21.6202.42.8 而后测定吸光度，绘制工作曲线（见图2曲线 Nb(V)浓度/ag·nml 1和图2中曲线2)· (2)含铌渣和铌精矿样品溶液的配制及测 图4Nb)吸收曲线 定方法 1试剂空白作参比2BH85-5打底3比色m2m 称样0.050~0.1000g置于100ml容量瓶中，加水润湿样品，加入(1.5ml)氢氟酸、 1:1硫酸10ml、1:1磷酸5.0ml,试样溶解至微冒硫酸烟，取下稍冷用蒸馏水稀释至刻度，摇匀 备用.分别取5.00ml于25ml比色管中. 实验方法：显色液配制同实验方法；空白液配制是加人不含铌标准样GBD31003一93， 其他同实验方法，测定吸光度，绘制工作曲线· 3.2测定结果 根据上述样品试液的配制及测定方法测定吸光度；按图2~4中的工作曲线1,2,3 查出测定结果见附表. 附表铌样品分析结果 本方法测定结果/% 样品编号 铌含量/% 单次测定 平均值 合.钢131 0.015 0.01390.01550.0151 0.0148 低合金钢707 0.057 0.0560.059 0.059 0.058 低合金钢70一6 0.167 0.163 0.169 0.170 0.167 中低合金钢70-8 0.32 0.308 0.3190.34 0.32 BH1014-1 0.84 0.82 0.85 0.88 0.85 白云那博末矿 0.12 0.1210.119 0.126 0.122 包头铌铁精矿铌一1 1.50 1.49 1.51 1.54 1.51 包头铌中一1 1.80 1.76 1.79 1.88 1.81 从附表结果证明，此方法准确、可靠、实用

北 京 科 技 大 学 学 报 尧魏玉年 ， 、 ， 、 。 、 以 、 样品 分析 样品溶液的制备及测 定方法 低合金 钢 样 品溶 液 的 制备及方法 准 确称取 或 视 样 品含 量 试 样 ， 于 耐 容 量 瓶 中 ， 分别 加人不 同量 的 妮 ， 水 润 试 样 ， 再 加 王 水 、 硫 酸 ， 试本湃容解 至微 冒硫 酸烟 ， 稍 冷 ， 用 蒸馏 水 稀 释至刻 度 边 加边 摇 匀后 备用 实验方法 分 别 取 耐 样 品溶 液于 耐 比 色管 中 显 色液 同实验 方法 空 白液 为不 加 妮 的 一 低 合金 钢 ， 配置方 法 同实验方 法 而后 测定 吸光度 ， 绘制工 作 曲线 见 图 曲线 和 图 中 曲线 含妮渣 和妮精 矿样 品溶 液 的配制 及 测 定方法 丈 名娜 石 且 ‘曰 力 ’ 浓 度 “ · 川 一 ‘ 图 试剂 空 白作参 比 斌 吸收 曲线 肥 一 打底 比色皿 称 样 一 置 于 而 容 量 瓶 中 ， 加 水 润 湿 样 品 ， 加 人 司 氢 氟 酸 、 硫 酸 耐 、 磷 酸 ， 试样 溶解 至微 冒硫 酸烟 ， 取下稍 冷用蒸 馏水稀 释 至刻度 ， 摇 匀 备 用 分别 取 耐 于 比色管 中 实 验 方法 显 色 液 配 制 同实验方 法 空 白液 配 制 是 加 入 不 含 妮 标 准样 一 ， 其他 同实验方法 测 定 吸光度 ， 绘制工 作 曲线 测定 结 果 根 据上述样 品试液 的配 制及 测 定 方 法 测 定 吸 光 度 按 图 一 中 的 工 作 曲 线 ， ， 查 出测 定结果见 附表 附表 妮样 品 分 析结 果 样 品编 号 锐含量 本方法测 定 结果 单次测定 合 钢 低 合金钢 令 低合金 钢 一 中低合金钢 一 一 白云 鄂博末矿 包头妮铁精矿锐 一 包头妮 中 一 印 歹粥 名 另 平均值 从附表结果证 明 ， 此方 法 准确 、 可 靠 、 实 用

Vol.18 No.I 李宏玲等：3,5-二溴-PADAP酒石酸光度法测定铌 .99· 参考文献 1彭妹丽.5-B-PADAP-树脂相分光光度法测定铁矿中铌.分析化学，1989,17(3)：266~267 2倪永年·因子分析法研究5-B-PADAP.-铌、钼显色体系.分析化学，1988,1610)：897~901 3张成孝.钒-2-(3,5-二溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚一二苯瓢-NaB0,体系极谱催化波的研 究.分析化学，1990,18(6)：563~566 4刘绍璞.金属化学分析概论与应用.重庆：四川科学技术出版社，1985.648 5史慧明.铌-(5-Br-PADAP)-羟基酸体系混合型络合物的研究.高等学校化学学报，1980,1(I):44~52 Determination of Nb with Photometric Method of 3,5-Dibromo-PADAP-Tar Li Hongling)Dong Zunping2)Liu Yuhong)Li Jingjie) 1)Library,USTB,Beijing 100083.PRC 2)Laboratory Adminstrative Office 3)Department of Metallurgy ABSTRACT The contents of trace Nb in low alloy steels have been determined by using photometric method of a complex compound derived from the reaction between Nb and 3,5-dibromo-PADAP-tar in the range of pH 1.0~4.0.The experimental results show that it is more accuracy and reliable comparing with other testing methods. KEY WORDS spectrophotometry,low alloy steels,slags,niobium

丫 李宏玲等 ， 一 二澳 一 酒 石 酸光度 法测定 钥 卯 参 考 文 献 彭妹丽 一 一 卫一 树脂相分光光度法测定铁矿 中铭 分析化学 ， ， 肠 一 倪永年 因 子分 析法研究 一 一 一 妮 、 担显色体系 分析化学 ， ， 《 一 张成孝 钒 一 一 ， 一 二 澳 一 一 毗 吮 偶 氮 一 一 二 乙 氨基酚一二 苯肌 一 扭 体系极谱催化波 的研 究 分析化学 ， 哭刃 ， 肠 一反又 刘绍 璞 金属 化学分析概论与应用 重 庆 四 川科学技术 出版社 ， 翻名 史 慧 明 铭 一 一 一 一 经基酸体系混合型络合物的研究 高等学校化学学报 ， ， 一 比 初 ， 一 一 一 加岭 认 夕” 口粉 王 ， 山 耐 ， ， ， ， 吻论 ’ ， 一 一 一 一 ， ，