痕量碘的測定方法及砷鈰催化動力學(xué)研究.pdf

1、碘具有重要的海洋學(xué)和生理學(xué)意義，其存在具有不穩(wěn)定性和含量低的特點，所以，建立一種快速、靈敏、準(zhǔn)確的測定碘含量的方法具有十分重要的意義。目前研究測定碘含量的方法的文章很多，但是各種方法都有一定的缺陷，本文擬采用砷鈰催化電位法進(jìn)行碘含量的測定，對方法進(jìn)行優(yōu)化，以提高測碘的靈敏度、準(zhǔn)確度和測定速度，可以實現(xiàn)連續(xù)、在線檢測。 利用砷鈰催化電位法進(jìn)行碘含量測定的理論基礎(chǔ)是砷鈰催化反應(yīng)的假一級動力學(xué)特性，首先對砷鈰催化動力學(xué)進(jìn)行了詳細(xì)的研究

2、，然后針對淡水中碘含量的測定，進(jìn)行了砷鈰催化電位法具體操作方法的研究。研究方法和結(jié)論如下： 1.利用標(biāo)準(zhǔn)方法砷鈰催化分光光度法對照電位法，測定了砷鈰催化反應(yīng)體系中系列碘濃度條件下，反應(yīng)物Ce4+濃度隨時間的變化曲線，所得結(jié)果符合一級反應(yīng)動力學(xué)。由計算所得的反應(yīng)速率對碘濃度作曲線，對照用固定時間法所測得的光度值和電位差值對碘濃度曲線，都具有較好的線性，因此，利用砷鈰催化電位法進(jìn)行痕量碘的測定具有良好的動力學(xué)基礎(chǔ)。 2.固定

3、砷鈰催化反應(yīng)體系中H+濃度為1.5mol·L-1，改變Cl-濃度；固定砷鈰催化反應(yīng)體系中Cl-濃度為0.1mol·L-1，改變H+濃度，測定加入系列碘化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液后反應(yīng)體系的電位E隨時間t的變化曲線。結(jié)果表明當(dāng)氯離子濃度大于0.3mol.L-1時，會抑制碘的催化作用：氯離子濃度為0.1 mol·L-1，氫離子濃度為1.5mol·L-1時，測定的準(zhǔn)確度和靈敏度均較高，實驗選擇該條件下進(jìn)行測定。 3.工作電極就金盤電極、鉑盤電極和玻

4、碳電極進(jìn)行了研究和選擇。分別測定了其在一定濃度的硫酸鈰銨溶液中的電極電位隨時間的變化，其中金盤電極電位穩(wěn)定性較差，不適合電位法測定；進(jìn)而測定了以鉑盤電極和玻碳電極作為工作電極所得砷鈰催化反應(yīng)體系的電位隨時間的變化曲線，其中用鉑盤電極所測得砷鈰催化反應(yīng)體系的電位～時間曲線線性較好，而電位隨時間變化速率～碘濃度線性較差，使電位法測定的誤差較大；玻碳電極在以上測試中結(jié)果均較好，適合用作砷鈰催化電位法測定的工作電極。 4.參比電極就飽和

5、Ag/AgCl電極和飽和甘汞電極進(jìn)行了選擇，測試了飽和Ag/AgCl電極相對飽和甘汞電極的電位變化，所得結(jié)論是飽和Ag/AgCl電極在測定過程中由于室溫變化其電位產(chǎn)生變化，對測定結(jié)果產(chǎn)生較大影響，應(yīng)選用雙鹽橋飽和甘汞電極作為參比電極。 5.在反應(yīng)體系中氯離子濃度為0.1 mol·L-1，氫離子濃度為1.5mol·L-1時，對比研究了碘化鉀和碘酸鉀用來作催化劑的效果，其結(jié)果表明該條件下碘酸鉀可以完全還原。降低碘酸鉀還原過程中的酸度

6、，導(dǎo)致IO3-不能完全還原。為提高測定速度，對碘酸鉀還原時間進(jìn)行選擇，結(jié)果表明恒溫后再還原10min，測定結(jié)果最好，為便于操作，還原時間選定為包括加液和恒溫在內(nèi)共15min。 6.最終確定實驗方法后，對自來水樣品進(jìn)行測定，所測樣品碘濃度的平均值為4.4μgI·L-1，所測6個平行樣的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差值為2.7％，精密度較好。所測樣品的回收率在94％～106％之間，平均回收率為101％，表明該方法進(jìn)行樣品測定的準(zhǔn)確度較高。該方法可準(zhǔn)確