GB/T 3914-1983
标准分类号
标准ICS号:化工技术>>分析化学>>71.040.30化学试剂
中标分类号:化工>>化学试剂>>G60化学试剂综合
相关单位信息
首发日期:1983-11-07
复审日期:2004-10-14
起草单位:北京化学试剂总厂
归口单位:全国化学标准化技术委员会
发布部门:国家标准局
主管部门:中国石油和化学工业协会
标准简介
本方法适用于普通化学试剂和高纯化学试剂中金属离子杂质,特别是锌、镉、铅、铜的测定。灵敏度可达ppb级。 GB/T 3914-1983 化学试剂 阳极溶出伏安法通则 GB/T3914-1983 标准下载解压密码:www.bzxz.net
标准内容
中华人民共和国国家标准
化学试剂
阳极溶出伏安法通则
Chemical reagents
The general rules of anodic stripping voltammetryUDC 543.253
.063:54-4
GB 3914—83
本方法适用于普通化学试剂和高纯化学试剂中金属离子杂质,特别是锌、镉、铅、铜的测定。灵敏度可达ppb级。
本方法可以在个测定过程中连续测定几个杂质。本通则仅规定了用银基汞膜电极作工作电极,银-氯化银电极作参比电极的两电极体系和增加对电极的三电极体系。
本通则采用线性变位溶出法。
2名词、术语
本标准采用的名词、术语定义如下:2.1对电极
在用三电极体系时,溶出过程中承担较大电流的阴极。2.2支持电解质溶液
溶解样品以进行阳极溶出伏安法测定的溶剂。2.3预电解电位和预电解时间
把欲测的金属离子电解富集到工作电极上所加的电压和所用的时间。2.4扫描电位范围
在作溶出测定时,所选用的由负向正变化的电位范围。2.5扫描速率
在作溶出测定时,单位时间电位改变的数值。2.6线性变位溶出法
在作溶出测定时,采用电位由负向正按一定的扫描速率作线性变位的方法。2.7、解脱电位和解脱时间
溶出测定后,为除去工作电极上残存的金属杂质所加的溶出电压和溶出的时间。2.8金属互化物
电解还原到汞电极上的两种金属,当其量超过它们在汞中的溶度积时,其超出部分将以金属化含物的形式析出。此种金属化合物称为金属互化物。3方法原理
化学试剂产品中所含杂质锌、镉、铅、铜等可以在适当的支持电解质溶液中,以汞膜电极作工作电极,以银一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,还原到汞膜电极上,与汞生成汞齐。然后在较短的时间内作反向溶出扫描,记录其溶出伏安曲线。根据溶出国家标准局1983-11-07发布
1984-07-01实施
GB 3914—83
峰电位和峰高,用标准加人法定量地测定每个杂质的含量。反应式为:M”+ne +Hg 预电解富集M(Hg)溶出
式中: M
金属;
金属离子的价数;
-电子,
Hg—汞膜电极上的汞。
4仪器
4.1伏安仪
伏安仪应满足以下要求:
4.1.1使用条件
环境温度:5~40℃;
相对湿度:<80%,
电源:220V±10%。
4.1.2仪器性能
起始电压:+2~~2V,
扫描幅度:+2~-2V,
扫描速率:在10~100mV/s范围有四档以上,灵敏度:在10~0.25μA/mV范围有五档以上斜度补偿:>10mV(在1V测定);电压表刻度:<0.1V;
稳定性:仪器连续使用4h,电压表读数改变不大于0.03V。4.2电极
4.2.1J.作电极
用银基汞膜电极。该电极的银基为圆柱状,长10~16mm,直径约2mm。涂汞量为3~5mg。4.2.2参比电极
用银-氯化银电极,用1M氯化钾水溶液作盐桥。4.2.3对电极
用铂电极或玻碳电极。
4.3电解池
采用石英材料或聚苯乙烯、聚乙烯材料制作之电解池。4.4记录仪
采用函数记录仪或长图记录仪,记录笔全行程时间为0.5秒或1秒。5试剂
5.1求:用高纯级试剂。
5.2氮气:用含量99.99%的氮气。5.3水:用重蒸馏水或先通过离子交换再蒸馏的水。5.4其它:用于萃取、分离、中和等处理样品的试剂和配制支持电解质溶液的试剂属于用量较大的试剂,应使用高纯试剂,指示剂、掩蔽剂等用量较小的试剂应使用分析纯以上的试剂。5.5杂质标准:按GB602-77《化学试剂杂质标准溶液制备方法》配制,使用前根据实验要求稀释。
6测定
6.1测定程序
GB 3914—83
按照产品技术标准的规定,称取一定量的样品(或经按产品技术标准规定的处理),溶于一定体积的支持电解质溶液中。将此溶液转移至洁净的电解池,插人电极,通人适当时间的氮气后接通电源,在规定的预电解电位和恒速搅拌的条件下预电解富集适当时间。在停止搅拌一定时间后;以适当的扫描速率,于规定的扫描电位范围内进行溶出扫描,记录其溶出伏安曲线。溶出扫描后在恒速搅拌和适当的电位条件下进行适当时间的解脱。再成比例地加人一定量的杂质标准,重复上述程序(从预电解开始)。加人杂质标准不能少于三次。同时进行空白测定。
6.2计算
采用标准加人法。即以加人杂质之量ml、m2、m3(μg)为横坐标,以其相应之峰高(mm)为纵坐标绘图,外推与横坐标之相交点m,即为样品中杂质含量,见图。峰高(mm)
加杂质量
样品中被测杂质百分含量(X)按式(1)计算:X=
式中:mx
G×106
从图中外推得被测杂质量,μg,-样品重量,g。
(μg)
因加人杂质标准液使电解液体积增加,故应对溶出峰高进行校正。校正后溶出峰的峰高(H校)以毫米计,按式(2)计算;
V。+V
H校=H
式中:H实测溶出峰高,mm,
~电解液原体积,ml;
-加人杂质标准溶液的体积,ml。6.3测定条件的选择
6.3.1样品处理
当样品是碱金属、碱土金属、钴(Ⅱ)、镍、锌等的可溶性盐,欲测其所含杂质镉、铅、铜时,可131
GB 3914--83
以把样品直接溶于选定的支持电解质溶液中,进行测定。当样品是可挥发性产品,如乙酸酐、三氯甲烷、苯、盐酸、硝酸、氨水等,可以在水浴上加热把样品主体挥发除去,测定其残渣中的杂质。改变主体的价数也可以为测定创造条件。例如欲测亚盐中杂质,可以先把亚砷氧化成高砷,利用高砷很少进行电化学反应的特点,测定其所含杂质。沉淀、萃取、加人掩蔽剂等也是分离除去干扰物常采用的方法。用酸或碱中和样品至测定所需的pH值,是大部分样品处理所必需的。6.3.2支持电解质溶液的配制
配制支持电解质溶液时要考虑以下因素:6.3.2.1加人强电解质
加人不1扰测定的强电解质,使所配制的溶液中强电解质浓度在0.1m以上,这有利于导电。但也不要过浓,这会影响金属离子之扩散速度。6.3.2.2保持-~定的pH值
支持电解质溶液应按方法要求,有-定的pH值,并具有一定的缓冲能力,以保证测定在一定的pH值下进行。例如在pH为8.5的条件下测定锌、镐、铅、铜时用乙酸铵和氨水配成的缓冲液作支持电解质,在强酸性条件下测镉、铅、铜时,因强酸本身就是缓冲剂。6.3.2.3加人络合剂
适当地加人络合剂可以消除干扰或增加方法的选择性。6.3.2.4加人能消除金属互化物干扰的试剂加入某些金属离子,可以消除因为欲测物生成金属互化物而影响测定的准确度。例如加人三价镓可以消除欲测物锌与铜生成金属互化物的干扰,以保证锌测定的准确度。6.3.3样品浓度
在直接测定样品中杂质时,样品浓度应低于支持电解质溶液中强电解质浓度,对需要预先处理的样品,引人支持电解质溶液中处理样品所用试剂的浓度应低于支持电解质溶液中强电解质的浓度。6.3.4通氮气时间
开始应通人氮气10min以上。在测定过程中在电解液上应保持氮气气氛。6.3.5搅拌
当选用电磁搅拌时,转速应不少于600rpm【1rpm=(1/60)s-1]。在测定过程中转速应保持恒定。
当选用气体搅拌时,应有准确恒定的流速控制。6.3.6预电解电位的选择
选择预电解电位主要考虑下述三个因素:6.3.6.1在所选定的预电解电位、支持电解质溶液中的氢离子不能发生电解。例如:在0.1N盐酸作支持电解质溶液时,预电解电位应正于-1.3V,在用氨-乙酸铵的弱碱性溶液作支持电解质溶液时,预电解电位应正于-1.7V。
6.3.6.2在所选定预电解电位,样品本身不能发生电化学反应。6.3.6.3所选定的预电解电位应比欲测金属杂质在该测定条件下的溶出峰电位负0.2V以上。6.3.7预电解时间
预电解时间不能少于1min,不能多于10min。测定过程中预电解时间应恒定。其具体时间取决于欲测杂质之浓度、仪器灵敏度、电极体积。6.3.8停搅拌时间
\~般为30s或60s,不能再延长。每个测定过程中所选停搅拌时间要一致。6.3.9扫描速率
在本通则所规定的条件下,扫描速率以20~60mV/s较好。132
GB 3914—83
在某些情况下可以选10~100mV/s。例如欲提高欲测杂质的灵敏度,而分离和电容电流的改变不影响测定时,可以用比60mV/s更大的扫描速率,但不能大于100mV/s。6.3.10扫描电位范围
扫描电位范围应包括所有欲测杂质全部溶出峰。6.3.11解脱电位和解脱时间
解脱电位选用-0.05V或-0.1V,解脱时间为1min或2min。测定过程中解脱电位和解脱时间应恒定。
6.3.12每次加人杂质的量
第一次加人杂质标准的量不能大于规格量;每次加人杂质量因电化学反应所引起相应溶出峰高的增长不能少于8mm,三次加人杂质之总量必须大于规格量。7方法误差
7.1精密度
在制定方法时,在测定次数不少于十一次的情况下计算相对标准偏差(S,)。要求Sr<20%。
7.2回收率
要求方法回收率在80~120%范围内。安全注意事项
8.1汞膜电极在涂汞、使用和溶解汞的操作中,注意不要把汞遗到实验室。不连续使用汞膜电极时,应把电极上的汞溶解除净后保存。实验室要有排风设备。
实验室应定期检测汞在空气中的含量,要求低于国家规定的标准,即小于0.01mg/m3。对长期从事此项工作的人员要定期进行体格检查。8.2使用高压氮气钢瓶应按高压钢瓶安全操作规定操作。133
名词、术语
阳极溶出伏安法
汞膜电极
银基求膜电极
工作电极
参比电极
对电极
GB 3914—83
附录A
名词、术语、符号规定表
(补充件)
anodic stripping voltammetrymercury film electrode
mercury film electrode on silver supportworking electrode
reference electrode
counter electrode
deaerate
supporting electrolyte solution支持电解质溶液
电解池
预电解电位
预电解时间
停搅拌时间
扫描电位范围
扫描速率
溶出峰电位
溶出峰电流
标准加人法
加人杂质
解脱电位
解脱时间
金属互化物
1扰物
检出限肇
相对标准偏差
回收率
线性范围
electrolytic cell
pre - electrolysis potentialpre - electrolysis time
stop stirring time
potential scan range
scan rate
stripping peak potential
stripping peak current
standard addition
impurity added
rest potential
rest period
intermetallic compound
interferent
detection limit
relative standard deviation
recovery percentWww.bzxZ.net
range of linear response
毫伏/秒
毫微克/毫升
百分之几
百分之几
单位符号
同义词
阳极溶出法等
电解血等
电积电位
电积时间
金属间化合物
检出限
变异系数
B.1仪器
GB 3914—83
附录B
产品技术标准需给出的条件
(补充件)
按GB391483《化学试剂极溶出伏安法通则》第4章之规定。B.2化学试剂
按GB3914--83第5章之规定。
B.3测定
B.3.1测定条件
预电解电位V;
扫描电位范围V,
溶出峰电位,
B.3.2测定程序
要求给出取样品量(g),处理样品的方法,支持电解质溶液的组分和加人体积(ml):其他必要说明的条件。
B.4计算
按GB3914--836.2之规定。
附加说明:
本标准由中华人民共和国化学工业部提出,由北京化学试剂总广归口。本标准由北京化学试剂总厂负贵起草。本标准主要起草人刘天照。
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