1前言
多数矿样中都含有氯离子，氯离子的存在对钝态金属(比如不锈钢)起到直接的破坏作用;原因是氯离子与钝态金属会发生应力腐蚀，处于钝态的金属仍有一定的反应能力，即钝化膜的溶解和修复(再钝化)处于动平衡状态。当介质中含有氯离子时，平衡便受到破坏，溶解占优势。其原因是氯离子能优先地有选择性的吸附在钝化膜上，把氧原子排挤掉，然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物，结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑(孔径多在20～30μm)，这些小蚀坑称为孔蚀核，孔蚀一旦形成则加速生长，从而大面积的腐蚀金属设备，降低设备的使用寿命;因此每个企业对矿样中氯离子含量的指标都有严格要求，能够准确、快速测量出氯离子含量尤为重要。
目前测定氯离子的方法有硝酸银滴定法、电位滴定法、离子选择性电极法、比色法、汞量滴定法等。这些方法各有利弊，在生产中应用有一定难度。分光光度法以其灵敏度高，选择性好，操作简单等优点被广泛应用于化工行业。由于氯化银混浊液不稳定，直接应用分光光度法测定结果不理想。本文通过研究氯化银混浊液在明胶-乙醇水溶液中的稳定性，建立了一种新的分光光度法，能够快速准确分析出矿石中氯离子的含量，结果令人满意。
2实验部分
2.1实验仪器
2.2实验试剂
除非另有说明，在实验中使用的试剂均为分析纯，用水均为蒸馏水。试剂配制如下：
1)氢氧化钠溶液(200g/L);
2)硝酸(1+1);
3)硝酸(1+10);
4)硝酸银溶液(2g/L);
5)氯标准溶液(100ug/mL);
称取0.8243g氯化钠(优级纯，经500～600℃灼烧后冷却)，加水全部溶解后，移入500mL容量瓶中，以水定容，摇匀。此溶液含氯离子1mg/mL。吸取25mL此氯标准溶液于250mL容量瓶中，以水定容，摇匀。此溶液含氯离子100ug/mL。
6)明胶-乙醇溶液(2+3);
称取0.1g明胶，加入100mL热水溶解，吸取20mL明胶溶液于100mL容量瓶中，加入30mL乙醇，以水定容，摇匀。
作者简介：窦辉(1981-)，江西贵溪人，主要从事化验技术管理工作。E-mail：dou.hui@163.com
2.3实验方法
称取0.1000～0.5000g试样于300mL烧杯中，加入10mL硝酸(1+10)，并用玻璃棒不断搅拌5分钟，移入到100mL容量瓶中，加入5mL～10mL200g/L氢氧化钠溶液，用水定容。干过滤，取10.0mL分液于100mL容量瓶中，用硝酸(1+1)、氢氧化钠(200g/L)调至中性(用PH试纸检验)，加入2mL明胶-乙醇溶液，5mL硝酸(1+1)溶液、2mL硝酸银(2g/L)溶液，用水定容。静置15分钟，用1cm吸收池，在330nm波长处测定其吸光度，与分析试样同时做空白试验。从工作曲线上查出相应的氯离子的浓度。
工作曲线的绘制：分别移取0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL 、4.00mL、5.00mL氯标准溶液(100ug/mL)于100mL容量瓶中，用水稀释至10mL～20mL，加入2mL明胶-乙醇溶液、5mL硝酸(1+1)、2mL硝酸银溶液(2g/L)，用水定容，摇匀。静置15分钟，用1cm吸收池，以试剂空白为参比在330nm波长处测定其吸光度，以氯离子的浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。
3结果与讨论
3.1最佳波长的选择
按实验方法，移取5.00mL氯标准溶液于100mL容量瓶中，用水吹洗至10mL～20mL，加入2mL明胶-乙醇溶液、5mL硝酸(1+1)、2mL硝酸银溶液(2g/L)，用水定容，摇匀。另取一容量瓶平行做试剂空白，仅不加氯标准溶液，其余相同。静置15分钟，用1cm吸收池，以试剂空白为参比，在280nm～400nm，每隔10nm测量一次吸光度，在吸收峰值附近每隔5nm测量一次吸光度。绘制吸收光谱如图1：
由图1可见，该方法的最大吸收波长为330nm，因此选择330nm为测定波长。
3.2硝酸用量的选择
取9个100mL容量瓶，按实验方法，分别移取5.00mL氯标准溶液于100mL容量瓶中，用水吹洗至10mL～20mL，加入2mL明胶-乙醇溶液，分别加入1mL、2mL、3mL、4mL、5mL、6mL、7mL、8mL、9mL硝酸(1+1)混匀后，再加入2mL硝酸银溶液(2g/L)，用水定容、摇匀;然后静置15分钟，以相同的试剂空白为参比测定其吸光度，以吸光度A对硝酸加入量作图，如图2：
实验表明，当硝酸用量为5mL～7mL时，吸光度最大且稳定，大于7.5mL时，吸光度开始下降。因此该方法硝酸用量采用5mL。
3.3硝酸银加入量的选择
取9个100mL容量瓶，按实验方法，分别移取5.00mL氯标准溶液于100mL容量瓶中，用水吹洗至10mL～20mL，加入2mL明胶-乙醇溶液，5mL硝酸溶液(1+1)，混匀后再分别加入1mL、1.2mL、1.4mL、1.6mL、1.8mL、2mL、2.2mL、2.4mL、2.6mL硝酸银溶液，用水定容、摇匀;然后静置15分钟，以相同的试剂空白为参比测定其吸光度，以吸光度A对硝酸银加入量作图，如图3：
实验表明，当硝酸银用量为2mL～2.4mL时，吸光度达到峰值且稳定，当大于2.4mL时，吸光度开始下降，因此该方法显色剂用量采用2mL。
3.4 明胶-乙醇溶液加入量的选择
取8个100mL容量瓶，按实验方法，分别移取5.00mL氯标准溶液于100mL容量瓶中，用水吹洗至10mL～20mL，分别加入0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL、2.5mL、3.0mL、3.5mL、4.0mL明胶-乙醇溶液，5mL硝酸(1+1)，混匀后，再加入2mL硝酸银溶液，用水定容、摇匀。然后静置15分钟，以相同的试剂空白为参比测定其吸光度，以吸光度A对明胶-乙醇溶液加入量作图，如图4：
实验表明，当明胶-乙醇用量大于2mL时，吸光度最大且稳定不变，故本方法选择明胶-乙醇量为2mL。
3.5溶液稳定性试验
取2个100mL容量瓶，按实验方法，分别移取5.00mL氯标准溶液于100mL容量瓶中，用水吹洗至10mL～20mL，第一个容量瓶加入2mL明胶-乙醇溶液，5mL硝酸(1+1)，混匀后，再加入2mL硝酸银(2g/L)溶液，第二个容量瓶不加明胶-乙醇溶液，其它均相同，用水定容、摇匀;在不同时间，测定溶液的吸光度，其结果如图5：
明胶属于水溶性大分子化合物，由于分子结构以及在水溶液中形态的特点，可用作光度分析体系的增稳、增敏剂。实验表明，当溶液体系中不加明胶-乙醇溶液时，氯化银沉淀在该体系中沉淀速度快，不稳定，随着时间延长吸光度降低，无法实现分光光度法测定其氯离子的浓度;而加入明胶-乙醇溶液后，体系的稳定性增大，在稳定10分钟之后可以进行测定，可以实现分光光度法测定氯离子浓度。
3.6工作曲线范围
由图6可以看出，在实验最佳条件下，氯离子浓度在0～5ug/mL范围内符合比尔定律,线性回归方程为y=0.1015x，相关系数r=0.9992，说明该方法线性关系良好，可作为定量分析的依据。
3.7加标回收实验
按照实验方法对样品加入氯标准进行回收实验并且与另一种方法进行对照确定方法的准确性，结果见表1、表2。
表1 加标回收实验结果
表2不同方法结果对照
表1、表2表明，用本文方法测定矿石样品中的氯离子含量，回收率在96.16%～101.07%之间，选取的5个样品与电位滴定法测定结果对照吻合，本方法具有较好的准确度。
3.8精密度实验
称取7杯样品3、样品4按照实验方法测定氯离子含量，测定数据见表3。
表3精密度实验数据
表3结果表明：该方法测定矿石样品中的氯离子含量具有较好的精密度。
4结论
综上所述，本方法具有灵敏度高、准确度和精密度较好，分析速度快等优点，可用于矿样中氯离子含量的测定，具有推广价值。
参考文献：
[1]符斌，李华昌.有色冶金分析手册.冶金工业出版社，2008
[2]刘珍,黄沛成等.化验员读本.化学工业出版社，2010
声明：
“分光光度法测定矿样中氯离子” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：江西铜业集团公司贵溪冶炼厂
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2024年11月27日 ~ 29日 
