工业碳酸钠中铁含量测定方法的验证

唐雪峰 

（中盐内蒙古化工股份有限公司，内蒙古 阿拉善盟  750336）

摘  要：工业碳酸钠是我公司的主要产品之一。销售遍布全国各地。它有及其广泛的用途，因此保证碳酸钠的质量至关重要，而碳酸钠中铁含量是重要的质量指标之一，纺织、洗涤、高端玻璃等行业对碳酸钠中铁含量都有严格的要求。

    同时在我们公司氯碱生产工艺中也有很重要的作用，就是降低盐水中钙的含量，而碳酸钠中铁含量的高低会直接影响精盐水的指标。

关键词：精制湿盐；ICP。

1前言

目前，工业碳酸钠中铁含量测定方法依据是GB/T 210-2022《工业碳酸钠》，该标准是2022年11月1日开始实施。由于标准中更改了铁含量的指标要求、铁标准溶的浓度和一般试剂的浓度等。介于以上更改，通过反复实验对方法的精密度、准确度进行验证。

2 实验部分

2.1 原理

抗坏血酸将试样溶液中Fe3+还原成Fe2+，在pH值为2～9时，Fe2+与1.10-菲啰啉生成橙红色络合物。在分光光度计最大吸收波长（510nm）处测定其吸光度。

2.2 试剂

2.2.1 试剂规格

除非另有说明，在分析中仅使用优级纯的试剂和本标准所用试剂除另有说明外，所用水均为纯水机制备的二级水。

2.2.2 盐酸溶液：180g/L

2.2.3氨水溶液 : 85g/L

2.2.4 乙酸-乙酸钠缓冲溶液: pH=4.5

2.2.5 抗坏血酸：100g/L

2.2.6 1,10菲啰啉盐酸-水合物：1g/L

2.2.7 铁标准溶液（贮备液）：0.200mg/mL

2.2.8 铁标准溶液:20ug/mL

2.3 仪器

2.3.1 电子天平

2.3.2 可见分光光度计

2.3.3 常用玻璃器皿，所用玻璃器皿均应经硝酸溶液(1+1)浸泡24h以上，用时洗净。

2.4 分析步骤

2.4.1 标准工作曲线的确定

用移液管取0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL铁标准溶液（1mL溶液含铁20ug）,分别置于7个100mL容量瓶中，。结果见表1

表1标准工作曲线

空白测定次数（n）	质量浓度（mg）	吸光度（A）
1	0.00	0.002
2	0.010	0.065
3	0.020	0.126
4	0.040	0.251
5	0.060	0.373
6	0.080	0.493
7	0.10	0.610
回归方程	y=0.6092x+0.0045
相关系数r	0.9999

通过试验，得出铁标准系列溶液的浓度为0.010、0.020、0.040、0.060、0.080/0.10mg时，标准曲线线性相关系数为0.9999。

2.4.2 试验溶液的制备

2.4.2.1 称取工业碳酸钠钠试样10 g，精确至0.01g,加少量水润湿，盖上表面皿，滴加35mL盐酸溶液（1+1）煮沸3-5min,冷却至室温，转移至250mL容量瓶中用水稀释至刻度摇匀。结果见表2。

2.4.3空白试液溶液的制备

2.4.3.1量取7mL盐酸溶液（1+1）至于100mL烧杯中滴加氨水溶液（2+3）中和至中性并用精密pH试纸检验备用。

3 方法验证

3.1 方法的检出限和定量限

按照方法中给出的空白实验中检出目标物质含量的方法来计算检出限，即按照样品分析的全部步骤重复测定10次空白实验，将各测定结果换算成样品中的浓度，计算10次平行测定的标准偏差。检出限计算：空白值加3倍的重复性标准偏差。定量限计算：空白值加10倍的重复性标准偏差，结果见表2。

表2空白值测定结果及方法检测限的计算结果

空白测定次数（n）	吸光度（A）	质量分数（%）
1	0.010	0.00045
2	0.011	0.00053
3	0.010	0.00045
4	0.010	0.00045
5	0.010	0.00045
6	0.010	0.00045
7	0.010	0.00045
8	0.010	0.00045
9	0.010	0.00045
10	0.010	0.00045
平均值（%）	0.00046
标准偏差S	0.000025
检出限（%）	0.00054
定量限（ug/mL）	0.00071

依据GB/T 27417-2017《合格评定 化学分析方法确认和验证指南》：检出限为空白值加3倍的重复性标准偏差，即0.00054%。定量限为空白值加10倍的重复性标准偏差，即0.00054ug/mL。

3.3 方法的精密度

按照分析样品步骤进行测定标准物质，每个浓度水平进行六次重复实验，结果见表3。

表3  标准溶液测定结果

配置浓度 测定次数	0.010mg	0.020mg	0.040mg	0.060mg	0.080mg    0.10mg
1	0.00992	0.0198	0.0383	0.0598	0.0804     0.101
2	0.0101	0.0202	0.0389	0.0610	0.0792     0.0994
3	0.00976	0.0194	0.0396	0.0595	0.0805     0.0990
4	0.0098	0.0202	0.0379	0.0599	0.0809     0.0995
5	0.00969	0.0199	0.0397	0.0609	0.0789     0.0992
6	0.0104	0.0189	0.0405	0.0611	0.0790     0.0998
平均值，ug/mL	0.0099	0.0197	0.0392	0.0604	0.0798     0.100
标准偏差	0.000242	0.000449	0.000882	0.000647	0.000803   0.000653
变异系数，%	2.44	2.27	2.25	1.07	1.01      0.65
加标回收率，%	99.0	98.5	98.0	100.7	99.8      100.0

本实验中被测组分含量为0.010mg、0.020mg 、0.040mg、0.060mg、0.080mg时，变异系数分别为2.44%、2.27%、2.25%、1.07%、1.01%、0.65%。符合GB/T 27417-2017《合格评定化学分析方法确认和验证指南》实验室内变异系数的要求。

3.4 方法的准确度

3.4.1 测定标准溶液

利用方法精密度中数据，计算样品空白的加标回收率，评价方法的准确度。加标回收率分别为99.0%、98.5%、98.0%、100.7%、99.8%、100.0%。

3.4.2 加标回收实验

根据检测的样品浓度，选择加标为0.025ug/mL，按照分析样品步骤，进行测定，计算加标回收率，测定结果见表4。

表4准确度测定结果

测定次数（n）	原样品	加标样品	回收率（%）
	质量（ mg ）	质量（mg）
1	0.025	0.049	96.0
2	0.023	0.049	104.0
3	0.026	0.051	100.0
4	0.026	0.050	96.0
5	0.025	0.052	108.0
6	0.026	0.052	104.0

空白的加标回收率为98.0-100.7%，样品加标回收率为96.0-108.0%，符合GB/T 27417-2017《合格评定 化学分析方法确认和验证指南》方法回收率的要求。

4 评价与验证结论

4.1 评价

根据GB/T 27417-2017《合格评定 化学分析方法确认和验证指南》对本方法的线性、检出限、定量限、精密度、准确度进行相关评价。

4.1.1 方法线性的评价

GB/T 27417-2017《合格评定 化学分析方法确认和验证指南》5.3线性范围中要求：对于准确定量的方法，线性回归方程的相关系数不低于0.995。本方法的线性回归方程的相关系数为0.9999，并满足5.3中的其他要求。

4.1.2 方法检出限、定量限的确定

根据GB/T 27417-2017《合格评定 化学分析方法确认和验证指南》得出方法的检出限为0.00054%，定量限为0.00071%。

4.1.3 精密度评价

本实验中被测组分含量为0.010mg、0.020mg 、0.040mg、0.060mg 、0.080mg、0.10mg时，变异系数分别为2.44、2.27、2.25、1.07、1.01、0.65。符合GB/T 27417-2017《合格评定化学分析方法确认和验证指南》附录B实验室内变异系数的要求。

4.1.4 准确度评价

空白的加标回收率为98.0-100.7%，样品加标回收率为96.0-108.0%，符合GB/T 27417-2017《合格评定 化学分析方法确认和验证指南》方法回收率90-110%的要求。

4.2结论

通过对方法线性、检出限、定量限、精密度、准确度的验证与评价，表明该方法准确可靠，此方法可在本实验室开展。

参考文献：

[1] GB/T 27417-2017《合格评定 化学分析方法确认和验证指南》

[2] GB/T 210-2022《工业碳酸钠》