張曉麗

（中國人民武裝警察部隊(duì)學(xué)院，河北 廊坊 065000）

離子選擇電極法測定溶液中Br-的影響因素研究

張曉麗

（中國人民武裝警察部隊(duì)學(xué)院，河北 廊坊 065000）

本文通過大量的實(shí)驗(yàn)研究了用離子選擇性電極測定溴離子的過程中，測量溫度、標(biāo)準(zhǔn)液存放時(shí)間以及在有NO3-、CI-、CO32-和SO32-共同存在的情況下對測定溴離子的干擾情況。結(jié)果表明該方法適合測定Br-濃度級在1×10-1mol/L以下和干擾離子在1×10-2mol/L以下的混合液的測量。

離子選擇電極；溴離子；硝酸根；氯離子；碳酸根；亞硫酸根

用離子選擇電極法測定溴的研究已有報(bào)道[1]，該方法具有不受樣品溶液顏色、濁度、懸浮物或粘度等因素的影響，所需設(shè)備簡單，適合現(xiàn)場監(jiān)測和批量樣品的連續(xù)測試等特點(diǎn)。有Cl-共存情況下Br-的測量也有報(bào)道[2]，但在含鹵材料燃燒煙氣中除了具有HBr以外，還可能存在CO、CO2、HCl和SO2，因此在吸收液中還可能存在CO32-、Cl-和SO32-。由于吸收液采用NaOH，pH值調(diào)節(jié)采用硝酸，因此在測量溶液中還存在NO3-，這些離子的存在對Br-的影響尚未見報(bào)道。

本文通過在不同濃度的CO32-、Cl-、SO32-和NO3-共存的情況下，討論溴電極的電位響應(yīng)變化。

1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

pBr-1型溴離子選擇性電極 (線性范圍10-1～5．0×10-6mol/L)(上海精密科學(xué)儀器有限公司)；PHS-25C（上?？祪x儀器有限公司）；85-2A控溫磁力攪拌器。

Br-、NO3-、Cl-、CO32-和SO32-標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液(1mol/L)：分別稱取溴化鉀（分析純）、硝酸鉀（分析純）、氯化鈉（分析純）、硫酸鈉（分析純）和碳酸鈉（分析純）（預(yù)先在110℃烘干2h，冷卻）用蒸餾水溶解后轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶中，稀釋到標(biāo)線，搖勻。

溴（Br-）標(biāo)準(zhǔn)溶液：取5個(gè)500mL容量瓶，順序編號為1、2、3、4、5號。用移液管吸取1mol/L溴貯備溶液5mL，注入1號容量瓶中，稀釋至標(biāo)線，搖勻，此溶液為0．1mol/L溴(Br-)標(biāo)準(zhǔn)溶液。依次逐級稀釋得到標(biāo)準(zhǔn)溶液系列（用同樣的方法得到NO3-、Cl-、CO32-和SO32-標(biāo)準(zhǔn)溶液）。

2 儀器準(zhǔn)備

電極使用前，需在10-3溴溶液中浸泡2h以上。參比電極的內(nèi)鹽橋注入飽和氯化鉀溶液，外鹽橋注入飽和硝酸銨溶液。連接電極與儀器，打開電源。用蒸餾水清洗電極至空白電位值-180mv左右。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 不同溫度下Br-的測量

用移液管分別取標(biāo)準(zhǔn)溶液75mL放在干燥的燒杯中，放入磁力攪拌子，插入溴離子選擇電極和參比電極，按濃度由低到高的順序，在攪拌狀態(tài)下測量溶液的電極電位值E(mV)。記錄不同溫度下的電極電位值。在不同溫度下Br-的濃度響應(yīng)電位值E (mV)如表1。

表1 不同溫度Br-的濃度響應(yīng)電位值E(mV)

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出：溫度的變化對離子選擇電極分析測量的影響較大，如果測量是在恒定溫度下進(jìn)行，則E′0及電極斜率S，均保持固定，E隨lgai成線性變化。如果測量過程中溫度發(fā)生變化，則E′0及電極斜率隨溫度而變化。下面的測量中均選擇26℃時(shí)讀取數(shù)據(jù)。

3.2 不同放置時(shí)間下Br-的測量

溴(Br-)標(biāo)準(zhǔn)溶液，室溫下放置。分別于當(dāng)日及第2、4和12d測定其含量，結(jié)果見表2。樣品室溫下放置12d，溴的響應(yīng)電位最大下降了7mV，說明樣品在室溫下至少可放置12d。

表2 不同溫度Br-的濃度響應(yīng)電位值E(mV)

3.3 Br-、NO3-混合溶液中Br-的測量

加入1mL10-1mol/LNO3-標(biāo)準(zhǔn)溶液和10-5mol/L溴標(biāo)準(zhǔn)溶液混合試液的配制方法：分別取1mL10-1mol/L NO3-標(biāo)準(zhǔn)溶液、10-4mol/L溴標(biāo)準(zhǔn)溶液10mL注入100mL容量瓶中，稀釋至刻度。同理，分別配制所需溶液。用溴離子選擇電極測得響應(yīng)電位。

在不同濃度NO3-干擾時(shí)溴電極電位的響應(yīng)電位值如表3所示。

表3 Br-、NO3-混合溶液中Br-的濃度響應(yīng)電位值E(mV)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：Br-的濃度大于10-2mol/L時(shí)干擾離子NO3-對溴的響應(yīng)電位沒有影響；當(dāng)Br-的濃度為10-3～10-5時(shí)，溴的響應(yīng)電位最大下降了6 mV，且當(dāng)NO3-的量增加到一定后溴的響應(yīng)電位便不再變化。說明干擾離子NO3-的加入對溴的測定基本沒有影響，響應(yīng)電位曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線近似重合。

3.4 Br-、CI-混合溶液中Br-的測量

10-5mol/L氯標(biāo)準(zhǔn)溶液與10-5mol/L溴標(biāo)準(zhǔn)溶液混合試液的配制方法：分別取10-4mol/L氯標(biāo)準(zhǔn)溶液、10-4mol/L溴標(biāo)準(zhǔn)溶液10mL注入100mL容量瓶中，稀釋至刻度。同理，分別配制所需溶液。用溴離子選擇電極測得響應(yīng)電位（用同樣的方法得到與NO3-、CO32-和SO32-分別混合時(shí)及幾種離子共同存在時(shí)的所需溶液）。

在不同濃度Cl-干擾時(shí)溴電極電位的響應(yīng)電位值如表4所示。

表4 Br-、Cl-混合溶液中Br-的濃度響應(yīng)電位值E(mV)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：當(dāng)干擾離子Cl-的濃度小于10-3mol/L時(shí)，兩者響應(yīng)電位曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線重合；當(dāng)Cl-的濃度為10-2mol/L時(shí)，溴電極的線性測量范圍從10-1～10-5縮小至10-4～10-1；當(dāng)Cl-的濃度為10-1mol/L時(shí)，溴電極的線性測量范圍從10-1～10-5縮小至10-2～10-1。

3.5 Br-、CO32-混合溶液中Br-的測量

在不同濃度CO32-干擾時(shí)溴電極電位的響應(yīng)電位值如表5所示。

表5 Br-、CO32-混合溶液中Br-的濃度響應(yīng)電位值E(mV)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：當(dāng)干擾離子CO32-的濃度小于10-4mol/L時(shí)，兩者響應(yīng)電位曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線重合；當(dāng)CO32-的濃度為10-3mol/L時(shí)，溴電極的線性測量范圍從10-5～10-1縮小至10-4～10-1；當(dāng)CO32-的濃度為10-1mol/L時(shí)，溴電極的線性測量范圍從10-1～10-5縮小至10-2～10-1。

3.6 Br-、SO32-混合溶液中Br-的測量

在不同濃度SO32-干擾時(shí)溴電極電位的響應(yīng)電位值如表6所示。

表6 Br-、SO32-混合溶液中Br-的濃度響應(yīng)電位值E(mV)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：當(dāng)干擾離子SO32-的濃度小于10-4mol/L時(shí)，兩者響應(yīng)電位曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線重合；當(dāng)SO32-的濃度為10-3mol/L時(shí)，溴電極的線性測量范圍從10-5～10-1縮小至10-4～10-1；當(dāng)SO32-的濃度為10-2mol/L時(shí)，溴電極的線性測量范圍從10-1～10-5縮小至10-3～10-1。

3.7 Br-、NO3-、CI-、CO32-、SO32-混合溶液中Br-的測量

在不同濃度NO3-、Cl-、CO32-、SO32-共同干擾時(shí)溴電極電位的響應(yīng)電位值如表7所示。

表7 混合溶液中Br-的濃度響應(yīng)電位值E(mV)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在幾種干擾離子共同存在的情況下，可以發(fā)現(xiàn)與影響最大的干擾離子Cl-單獨(dú)存在時(shí)相同的變化趨勢。

4 結(jié)論

本研究表明，離子選擇性電極分析方法不受樣品溶液的顏色、濁度、懸浮物或粘度的影響，是一種直接的、非破壞性的分析方法。該方法適合于測定Br-濃度級在1×10-1mol/L以下和干擾離子在1×10-2mol/L以下的混合液的測量。

［1］ 王玉新，劉渭萍，張素艷，等．離子選擇電極法測定溴的研究[J]．遼寧化工，2001，30(11):507-508．

［2］ 梅朵，孫寶盛，薛松宇，宋光武．Br-Cl-共存溶液中Br-測定的研究．環(huán)境科學(xué)與技術(shù)．2005，7，28(4):48-49．

Study on influence factors of detecting Br-by ion selective electrode

ZHANG Xiao-li,YANG Shou-sheng,HE Yi
(The Chinese Peoples Armed Police Forces Academy,hebei langfang 065000)

This paper studies how bromide is disturbed by temperature,resting period of standard solution, NO3-、CI-、CO32-and SO32-as coexisted ion.The results show that this method is proper to measure the mixture with Br-concentration level in the 1×10-1mol/L and the following ions in the 1×10-2mol/L.

Ion selective electrode;Bromine;nitrate radical;chloridion;creosote radical;sulfite

book=1,ebook=152

10.3969/j.issn.1008-1267.2010.04.018

O657.15

A

1008-1267（2010）04-046-03

2010-05-18