碘酸根离子的分离-差分脉冲伏安法测定碘离子

碘酸根离子的分离-差分脉冲伏安法测定碘离子

碘量法是测定碘离子的经典方法，其准确性可靠。该法用溴水作氧化剂,苯酚或甲酸钠破坏过剩的溴。目前我国制盐行业一直使用这种方法来测定加碘盐中的碘含量,溴水是剧毒、强腐蚀性试剂,且极易挥发,直接危害检测人员的健康。已有用碘离子选择性电极的测定报道,但其抗干扰性能差;本文提出,在碱性条件下,利用还原剂硫酸肼将加碘盐中IO3-还原成I-,反应方程式如下:用聚吡咯与石墨粉、液体石蜡等制成碳糊修饰电极,采用差分脉冲伏安法测定加碘盐中碘,I-的峰电位0.409V,峰电流与I-的浓度有良好线性关系。该法检测灵敏、快速,选择性好,而且电极制作简便、价格低廉,使用方便。1实验部分1.1数据分析及标准液的制备MEC-12A多功能微机电化学分析仪(江苏电分析仪器厂),聚吡咯碳糊电极(自制);饱和甘汞电极为参比电极,铂丝为对电极。石墨粉为光谱纯,上海碳素厂产品,聚吡咯为德国FWKA公司产品,其他试剂均为分析纯,水为二次亚沸蒸馏水。KI储备液(0.100mol/L):称取4.182g已于105℃~110℃干燥至恒重的碘化钾(GR级),溶于水,溶解后移入250mL容量瓶中,并稀释至刻度,摇匀备用。KIO3标准液(0.102mol/L):称取5.459g基准试剂碘酸钾(已烘干),溶于水中,移入250mL容量瓶中,定容,摇匀。硫酸肼溶液(0.1mol/L):称取1.3g硫酸肼固体(AR级),用蒸馏水溶解后移入100mL容量瓶中稀释至刻度。1.2电极组合配制将200μL的液体石蜡和100μL聚吡咯混合均匀,加入0.4g石墨粉,混匀,调成糊状,填装在1mL规格的医用玻璃注射器内,接上16号不锈钢针头,针头外套4cm聚四氟乙烯塑料管,使用钢夹夹住针头上部作为电极联结引出线,挤出2~3mm,在光滑纸上抛光备用。1.3i-e曲线的合成准确移取一定量KIO3标准储备液于100mL棕色容量瓶中,加入5.0mLNH3-NH4Cl缓冲溶液,加0.1mol/L的硫酸肼1.0mL,反应1min后加水定容,准确移取上述试液于20.0mL饱和氯化钠底液中,插入电极,开路搅拌富集30s,静止30s,采用差分脉冲伏安法进行扫描,记录I-E曲线,伏安曲线见图1。实验条件:起始电位+0.00V,终止电位+0.900V,电势增量5mV,脉冲高度40mV,脉冲宽度100ms,脉冲间隔0.1s,仪器灵敏度为3,采用自动扣除空白功能。2结果与讨论2.1聚吡咯、聚吡咯冲突经试验,按体积比1∶2的比例混合的聚吡咯和石蜡油的碳糊电极电阻小于200Ψ,挤压方便,2个月后仍具备良好的挤压性能,如果电极中不加入石蜡油,只加入聚吡咯,虽然可使电阻更小,但在挤压时,会使液体吡咯直接挤渗出,随后碳糊推挤困难。2.2饱和nacl溶液试验了KH2PO4-Na2HPO4、邻苯二甲酸氢钠、四硼酸钠、HAc-NaCl、NH4Cl-NH3、KNO3、NaCl等体系,实验表明在饱和NaCl溶液中出峰稳定,同时在测定样品时减少系统误差。2.3阴离子的影响饱和NaCl溶液体系中分别加入相当于I-浓度100倍的Na2C2O4、Na2S、Na2SO3、苯酚和KNO2,1000倍的KNO3、Na2CO3、Na2SO4等的阴离子,对峰电位及峰电流均无影响。2.4线性范围与检出限在饱和NaCl溶液体系中加入KIO3标准液(0.100mol/L)配制不同浓度系列,按前述实验方法测定,峰电流与I-的浓度关系方程为Ip=0.719×104·c+0.03,Ip为峰电流(μA),c为I-的浓度(mol/L),相关系数为0.999,线性范围6.0×10-5~2.2×10-3mol/L,检出限2.0×10-5mol/L,其半峰宽215mV,峰电位0.409V,峰电流156nA。2.5样品的制备对配制试液进行测试,每测一次挤出碳糊2~3mm,抛光后用底液淋洗,平行测定7次,相对标准偏差小于1.5%,2个月后同一电极测定样品4和5,相对标准偏差小于2%。2.6聚合物薄膜法根据文献,该电极属于导电型化学修饰电极,聚吡咯在电极表面形成聚合物薄膜,给电子提供了静电的特殊微环境,加上碳糊电极中碳粉的吸附性,对以阴离子形式存在的I-的富集起了协同效应,增强了电极的富集能力,使I-在电极上被氧化为I2。2.7标准碘量法试验准确称取50.0012g加碘食盐(江苏省盐业公司),溶于水,移入250mL容量瓶中,