郭　堃,馬建偉,陳韶娟,李　楊,杜西超

(青島大學(xué)，山東 青島 266071)

滴定沉淀法測(cè)定尼龍鍍銀纖維銀含量

郭堃,馬建偉,陳韶娟,李楊,杜西超

(青島大學(xué)，山東 青島 266071)

文章利用化學(xué)滴定沉淀的方法對(duì)尼龍基鍍銀纖維中的銀含量進(jìn)行分析測(cè)定，采用磺酸化法對(duì)樣品進(jìn)行溶解，加鹽酸生成沉淀，用離心后烘干的方法提取出沉淀，初步探討滴定沉淀法測(cè)定尼龍鍍銀纖維銀含量的可行性。

沉淀法；尼龍鍍銀纖維；銀含量

含銀功能纖維作為一種新型紡織纖維，以其除臭、抗菌、抗靜電、防輻射、醫(yī)療保健等功能得到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用[1-3]。含銀功能纖維的功能性主要來(lái)源于所含的銀，銀含量是直接影響含銀功能纖維功能性的關(guān)鍵指標(biāo)，也是評(píng)定含銀功能纖維質(zhì)量、決定含銀功能纖維價(jià)格的一項(xiàng)重要指標(biāo)，因此銀含量無(wú)論是對(duì)于鍍銀纖維的生產(chǎn)廠家還是對(duì)于鍍銀纖維的使用者都是至關(guān)重要的。

1　銀含量測(cè)試方法綜述

目前測(cè)量鍍銀纖維銀含量的方法很多，各有利弊。

1.1原子吸收光譜法[4]

原子吸收光譜法主要為火焰原子吸收法和石墨爐原子吸收法兩種。石墨爐法分析溶液的濃度一般為ug/L(ppb)；火焰法分析溶液的濃度一般為mg/L(ppm)，因此石墨爐的檢測(cè)精度比火焰法高，但是重復(fù)性比火焰法差。大體操作流程是：先配備銀標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液，然后將銀標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級(jí)稀釋配制成不同濃度的銀標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，在選定的條件下測(cè)定銀標(biāo)準(zhǔn)工作溶液并繪制工作曲線，再測(cè)定樣品溶液中的銀含量，對(duì)比曲線可計(jì)算出鍍銀纖維樣品的銀含量。該方法測(cè)量過(guò)程中的干擾較少，較易克服，但是由于稀釋倍數(shù)較大，測(cè)試過(guò)程中略微出現(xiàn)點(diǎn)誤差將導(dǎo)致結(jié)果差別很大，對(duì)于測(cè)試鍍銀纖維的銀含量而言不是很適合。

1.2分光光度法[5]通過(guò)溶解將銀纖維上的銀轉(zhuǎn)移到硝酸銀溶液中，在緩沖液的保護(hù)下，于酸性條件中用雙硫腙四氯化碳萃取，然后再用氯化鈉—鹽酸溶液反萃取，分離干擾元素。在酸性條件下用一定體積的雙硫腙四氯化碳溶液萃取銀，用分光光度計(jì)測(cè)量有機(jī)相吸光度的減少值，波長(zhǎng)一般選擇600nm左右，對(duì)比工作曲線找到對(duì)應(yīng)的銀質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。該方法儀器成本較低，測(cè)量結(jié)果比較準(zhǔn)確，靈敏度高，但操作比較麻煩，且雙硫腙四氯化碳溶液穩(wěn)定性差，不易保存，配制方法較為麻煩。1.3電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法[6]

電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)是以等離子體為激發(fā)光源的原子發(fā)射光譜分析方法，可對(duì)樣品進(jìn)行某種元素的定性分析和定量分析。該方法精密度和準(zhǔn)確度較高，但操作過(guò)程較復(fù)雜，適用于納米銀凝膠銀含量的測(cè)定，對(duì)于鍍銀纖維銀含量的測(cè)定不適用。

1.4化學(xué)滴定法

化學(xué)滴定法分為滴定顯色法和滴定沉淀法兩種。將鍍銀纖維用化學(xué)試劑在高溫的條件下溶解掉，一般采用濃硫酸/濃硝酸消解法，磺酸化后直接濕法消解需要的時(shí)間短，用到的設(shè)備也較少，成本較低，樣品溶解較為完全。往溶解后的鍍銀樣品中加入特定的反應(yīng)試劑，產(chǎn)生顯色反應(yīng)或者生成沉淀，通過(guò)測(cè)算使用的試劑的量或者生成沉淀的量來(lái)計(jì)算鍍銀纖維樣品的銀含量。

現(xiàn)有的用于測(cè)試含銀功能纖維銀含量的方法均處于摸索階段，沒(méi)有提出相應(yīng)的方法標(biāo)準(zhǔn)。與其它幾種分析方法相比，滴定沉淀法所需的儀器較少，儀器成本也很低，操作比較簡(jiǎn)單，因此本文對(duì)滴定沉淀法測(cè)定鍍銀纖維銀含量進(jìn)行了探索。

2　滴定沉淀法原理

該方法依據(jù)銀離子與氯離子反應(yīng)生成氯化銀沉淀的原理，反應(yīng)方程式為：Ag++Cl-=AgCl↓生成的氯化銀沉淀不溶于硝酸。將鍍銀纖維用濃硫酸/濃硝酸高溫溶解，使鍍銀纖維中的銀變成AgNO3，基材纖維完全溶解。往得到的溶液中加入一定量的濃HCl，反應(yīng)生成AgCl白色沉淀。采用離心的方法將AgCl沉淀提取出來(lái)，再高溫烘干，稱出AgCl的重量，即可算出其中Ag+的重量，進(jìn)而算出鍍銀纖維樣品的銀含量。

3　實(shí)驗(yàn)部分

3.1主要儀器與試劑

電磁爐、低速離心機(jī)、烘箱；16.5tex尼龍鍍銀纖維長(zhǎng)絲;鹽酸、硝酸、硫酸。

3.2實(shí)驗(yàn)操作

(1)用電子天平稱取銀纖維1g，放入燒杯中；

(2)用量筒準(zhǔn)確量取濃H2SO450mL，慢慢加入放有銀纖維的燒杯中。將燒杯放到400℃的電磁爐上加熱；

(3)銀纖維溶解，溶液逐漸變黑并慢慢開(kāi)始沸騰，待溶液沸騰5min后，往溶液中滴加濃HNO3，隨著HNO3的滴加，溶液逐漸由渾濁變得澄清，繼續(xù)滴加約10mL左右濃HNO3，溶液基本完全澄清，繼續(xù)400℃加熱5min；

(4)將溶液冷卻至室溫，往溶液中滴加濃HCl，生成白色沉淀。滴加至不再生成沉淀為止(本實(shí)驗(yàn)的銀纖維所用的HCl大約30mL)；

(5)取干凈的10mL離心管一支，準(zhǔn)確稱量其質(zhì)量記為M0，將反應(yīng)后的溶液倒入離心管中，放入低速離心機(jī)中離心3min，轉(zhuǎn)速選擇3000rpm；

(6)離心結(jié)束后，取出離心管，發(fā)現(xiàn)離心管底部有白色沉淀堆積。用注射器慢慢地將離心管中的上層清液取出，再往離心管中倒入步驟(4)所生成的溶液，繼續(xù)放入離心機(jī)中離心3min；

(7)重復(fù)步驟(6)，直至步驟(4)所生成的溶液全部離心完，使AgCl沉淀完全轉(zhuǎn)移到離心管中；

(8)將離心管放入烘箱中烘至絕干，溫度100℃；

(9)將烘干后裝有AgCl沉淀的離心管放入干燥皿中冷卻至室溫，稱取離心管重量M1，則反應(yīng)生成的AgCl的重量為M=M1-M0，根據(jù)Ag和Cl的相對(duì)原子質(zhì)量可算出其中Ag+的重量，進(jìn)而可算出銀纖維的銀含量。

3.3結(jié)果

本實(shí)驗(yàn)所用樣品均為1g尼龍鍍銀纖維長(zhǎng)絲(16.5tex)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果如表1所示。

表1　16.5 tex尼龍鍍銀纖維測(cè)試數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果

通過(guò)表1可以看出，三次實(shí)驗(yàn)的測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定性較差，可見(jiàn)該方法用于測(cè)定尼龍鍍銀纖維的銀含量存在很多問(wèn)題，有待于進(jìn)一步探討完善。

3.4存在的問(wèn)題

3.4.1不同的鍍銀纖維其銀含量也是不同的，所以溶解時(shí)所用的濃H2SO4和濃HNO3的量應(yīng)不同，使用的酸的量太少會(huì)導(dǎo)致樣品溶解不充分，測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。

3.4.2針對(duì)不同的鍍銀纖維樣品，所用的HCl的量也是不同的，對(duì)于HCl的滴加量的控制是一個(gè)難點(diǎn)，若加入HCl的量不足，溶液中的Ag+未完全反應(yīng)，則測(cè)試結(jié)果小于實(shí)際值；若加入過(guò)量的HCl，過(guò)量的HCl會(huì)和生成的AgCl沉淀發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，使沉淀量減少，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果小于實(shí)際值。僅僅靠目測(cè)觀察“不再生成沉淀”來(lái)確定加入的HCl的量太牽強(qiáng)，需進(jìn)一步研究判定反應(yīng)終點(diǎn)的方法。3.4.3尼龍鍍銀纖維的基材纖維為尼龍纖維，其在濃硫酸/濃硝酸加熱的條件下應(yīng)該完全消解，然而在實(shí)際操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)溶解后的溶液中仍會(huì)有部分絮狀沉淀，應(yīng)為尼龍有機(jī)物未完全溶解所導(dǎo)致，如何去除該絮狀沉淀有待進(jìn)一步探討。

3.4.4離心后將離心管中的上層清液取出的過(guò)程中，不可避免地會(huì)有少量的AgCl沉淀隨上層清液被取出，導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)較小的偏差。

3.5注意事項(xiàng)及說(shuō)明

3.5.1纖維取樣量應(yīng)盡可能地多些，以減少測(cè)試誤差。3.5.2往沸騰的溶液中滴加濃HNO3時(shí)，會(huì)有溶液飛濺出來(lái)，滴加時(shí)應(yīng)盡量慢一點(diǎn)，沿杯壁滴加。加熱時(shí)應(yīng)選擇較大的燒杯，以減小溶液飛濺出來(lái)的可能性。

3.5.3反應(yīng)過(guò)程中會(huì)有大量刺激性氣體生成，應(yīng)在通風(fēng)櫥中操作。

3.5.4滴加HCl時(shí)應(yīng)盡量緩慢滴加，仔細(xì)觀察反應(yīng)現(xiàn)象，滴加至不再生成沉淀，該判定方法不夠嚴(yán)謹(jǐn)，還需進(jìn)一步探討。

3.5.5將溶液倒入離心管中時(shí)，最后要用蒸餾水沖洗燒杯并將沖洗的蒸餾水倒入離心管，以確保所有的AgCl沉淀全部轉(zhuǎn)移到離心管中。用注射器抽取上層清液時(shí)應(yīng)盡量緩慢，避免將AgCl沉淀隨上層清液一起抽出。

4　結(jié)語(yǔ)

本文初步探討了化學(xué)滴定沉淀法測(cè)定尼龍鍍銀纖維銀含量的可行性。用化學(xué)滴定沉淀法測(cè)定尼龍鍍銀纖維的銀含量，所用儀器設(shè)備較少，操作過(guò)程簡(jiǎn)便，原理簡(jiǎn)單，理論上可行性較高。然而在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)許多干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素以及不完善需改進(jìn)的地方，需要進(jìn)一步研究探討。

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[5]王燁,曹立峰.雙硫腙—四氯化碳萃取法野外測(cè)定礦石中的銀[J].黃金,2011,32(9):60—62.

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SilverContentDeterminationofNylonSilver-platedFiberbythePrecipitationMethod

Guo Kun, Ma Jianwei, Chen Shaojuan, Li Yang, Du Xichao

(QingdaoUniversity,Qingdao266071,China)

Thechemicalprecipitationtitrationmethodforsilvercontentdeterminationofsilver-platedfiberwasused.Thesamplesweredissolvedbythesulfonicacidmethod,andtheHClwasaddedtoproduceprecipitation,andthentheprecipitationwascollectedbycentrifugationanddrying.Thefeasibilityofsilvercontentdeterminationofnylonsilver-platedfiberbytheprecipitationmethodwasdiscussed.

precipitation;nylonsilver-platedfiber;silvercontent

2015-01-15

郭堃(1989—)，男，山東青島人，碩士研究生。

TQ342.8

A

1009-3028(2015)02-0027-03