[发明专利]一种玻璃中二价铁和三价铁含量的测定方法

权利要求书

1.一种玻璃中二价铁和三价铁含量的测定方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1）：测出所述玻璃中的总铁含量Fe_（s），配制系列已知二价铁和三价铁含量比值的标准溶液，标准溶液总铁含量Fe_（aq）与玻璃中总铁含量Fe_（s）相等或相近；

步骤2）：测出各标准溶液中三价铁的最大吸收峰面积A₃，假设玻璃吸收系数K_(s)与所述标准溶液吸收系数K_(aq)相同，得到玻璃中三价铁的最大吸收峰面积A_（s）Fe³⁺与玻璃中总铁的最大吸收峰面积A_（s）的回归方程，算出A_（s）；

步骤3）：据比尔定律，玻璃中三价铁含量与铁含量的理论比值k_t= A_（s）Fe³⁺/A_（s），再次假设玻璃的吸收系数K_(s)与所述标准溶液的吸收系数K_(aq)相同，从而得到k_t与A_（s）Fe³⁺/A_（s）比值的回归方程并将A_（s）Fe³⁺/A_（s）的比值代入该方程，得到k_t；

步骤4）：根据K_(aq)/K_(s)的比值得到玻璃与系列标准溶液的吸收系数换算值ε，找出系列标准溶液中A₃与玻璃A_（s）Fe³⁺的值最接近的标准溶液，该标准溶液所对应的吸收系数换算值为ε_M；

步骤5）：得到玻璃中三价铁含量与总铁含量实际比值k= k_t/ε_M，进而得到二价铁和三价铁含量；

所述步骤2）具体步骤如下：（1）分光光度计测得的系列标准溶液中三价铁的最大吸收峰面积A₃记为(A₃)₁~(A₃)_N，系列标准溶液中总铁在全波长下的最大吸收峰面积A_（aq）记为(A_（aq）)₁~(A_（aq）)_N，根据比尔定律，得到式①：A₃/A_（aq）=Fe_（aq）³⁺/Fe_（aq）；（2）利用分光光度计测得玻璃中三价铁的最大吸收峰面积A_（s）Fe³⁺，假设玻璃的吸收系数K_(s)与所述标准溶液的吸收系数K_(aq)相同，则玻璃中总铁的最大吸收峰面积A_（s）与玻璃中三价铁的最大吸收峰面积A_（s）Fe³⁺的回归方程和A_（aq）与A₃的回归方程的形式相同，根据分光光度计测得的(A₃)₁~(A₃)_N以及式①得出的相应的(A_（aq）)₁~(A_（aq）)_N，得到A₃与A_（aq）的回归方程，从而得到A_（s）Fe³⁺与A_（s）的回归方程②：

A_（s）= a + b·A_（s）Fe³⁺ + x·（A_（s）Fe³⁺）² + y·（A_（s）Fe³⁺）³，

式中，a、b、x、y均为拟合常数；

所述步骤3）具体步骤如下：（1）利用方程②计算出玻璃中总铁的最大吸收峰面积A_（s），由此，计算出玻璃中三价铁的最大吸收峰面积A_（s）Fe³⁺与玻璃中总铁的最大吸收峰面积A_（s）的比值，即A_（s）Fe³⁺/A_（s）；

（2）根据比尔定律，得出玻璃中三价铁含量Fe_(s)³⁺与总铁含量Fe_(s)的理论比值k_t=A_（s）Fe³⁺/A_（s），假设玻璃的吸收系数K_(s)与标准溶液的吸收系数K_(aq)相同，从而玻璃中的三价铁含量Fe_(s)³⁺与总铁含量Fe_(s)的理论比值k_t与A_（s）Fe³⁺/A_（s）的比值的回归方程与标准溶液的Fe_（aq）³⁺/Fe_（aq）比值与A₃/A_（aq）比值的回归方程的形式相同；根据已知的系列标准溶液中三价铁与总铁的含量比值(Fe_（aq）³⁺/Fe_（aq）)₁~(Fe_（aq）³⁺/Fe_（aq）)_N，分光光度计测得的(A₃)₁~(A₃)_N，以及式①得出的(A_（aq）)₁~(A_（aq）)_N，从而得出Fe_（aq）³⁺/Fe_（aq）比值与A₃/A_（aq）比值的回归方程，从而得到k_t与A_（s）Fe³⁺/A_（s）比值的回归方程③：

k_t= a₁+b₁·(A_（s）Fe³⁺/A_（s）)+x₁·(A_（s）Fe³⁺/A_（s）)²+y₁·(A_（s）Fe³⁺/A_（s）)³，

式中，a₁、b₁、x₁、y₁均为拟合常数；

所述步骤4）具体步骤如下：（1）据比尔定律，玻璃吸收系数K_(s)的表达式④为：K_(s)=A_（λ）/(d_(s)· Fe_(s))，式中，A_（λ）为玻璃对一单色光的吸光度；d_(s)为玻璃厚度；

标准溶液的吸收系数K_(aq)的表达式⑤为：K_(aq)= A/(d_(aq)·Fe_(aq)³⁺)，式中，A为标准溶液对所述单色光的吸光度；d_(aq)为标准溶液厚度；

（2）根据式⑥：ε=K_(aq)/K_(s)= ( A·d_(s)· Fe_(s))/(A_（λ）·d_(aq)·Fe_(aq)³⁺₎)，其中，A与A_（λ）的比值A/A_（λ）由A₃/A_（s）Fe³⁺的比值开方得到，进而得到玻璃与标准溶液的吸收系数换算值ε；

（3）根据系列标准溶液中三价铁的最大吸收峰面积(A₃)₁~(A₃)_N，得到系列吸收系数换算值ε，分别记为ε₁，ε₂，ε₃，……ε_N，找出系列标准溶液中A₃与玻璃A_（s）Fe³⁺的值最接近的标准溶液，该标准溶液所对应的吸收系数换算值为ε_M；或者，

根据系列标准溶液中三价铁的最大吸收峰面积(A₃)₁~(A₃)_N，得到系列吸收系数换算值ε，分别记为ε₁，ε₂，ε₃，……ε_N，所述玻璃A_（s）Fe³⁺的值介于两个标准溶液的A₃值(A₃)_B和(A₃)_B+1之间，所述两个标准溶液的A₃值所对应的ε值分别为ε_B和ε_B+1，得到ε关于A₃的直线方程ε =αA₃+β，其中，α和β为常数，将所述玻璃A_（s）Fe³⁺的值代入ε关于A₃的直线方程，得到该标准溶液所对应的吸收系数换算值为ε_M。