脱脂棉富集分光光度法测定痕量铜

1.1 主要试剂和仪器

铜标准溶液:精配储备液Cu²⁺1mg /mL,逐渐稀释为10μg/mL的操作溶液;碘化钾-抗坏血酸溶液:20gKI和2g抗坏血酸溶于蒸馏水中,并稀至100mL;PAN乙醇溶液:0。05%;NH₃ -NH₄Cl缓冲溶液:pH=9.5;Tween 80:5%的水溶液HAc -NaAc缓冲溶液:pH=5;OP乳化剂:0.5%水溶液 所用试剂均为分析纯试剂,仪器为721型分光光度计。

1.2 实验方法

1.2.1 于25mL容量瓶中,加1mL､10μg/mL､Cu²⁺标准溶液,5mLHAc NaAc缓冲溶液,1.5mL的碘化钾-抗坏血酸液､2mL0.5%的OP,2.0mLPAN溶液,摇匀 用水稀释至刻度,放置10min,以试剂空白为参比,用1cm比色皿在544nm处测定吸光度。

1.2.2 于25mL容量瓶中,加1mL､10μg mLCu²⁺标准溶液,5mLNH₃-NH₄CL缓冲溶液,1.5mL碘化钾-抗坏血酸液､2.0mLTween-80溶液,加入2.5ml PAN,摇匀 用水稀释至刻度,放置10min,以试剂空白为参比,用1cm比色皿在550nm处测定吸光度。

2结果与讨论

2.1 吸收曲线

按实验方法1.2.1显色,测得在HAc-NaAc缓冲溶液体系中三元离子缔合物的最大吸收波长为544nm,见图1(曲线2)。

按实验方法1.2.2显色,测得在NH₃-NH₄Cl缓冲体系中三元离子缔合物的最大吸收波长为550nm,见图1(曲线1,3)。

实验可知,在NH₃-NH₄Cl缓冲体系下,Cu²⁺-I-PAN-Tween-80吸光度值大,且稳定,时间长,故以下各验条件的选择均针对氨性缓冲体系。

2.2 线性范围及工作曲线

图2表明,Cu(Ⅱ)在0~14μg/25mL范围内服从比耳定律 其摩尔吸光系数为ε₅₅₀=6.15×10⁴L·mo1^-1·cm^-1 线性方程为A=0.036X+0.027,工作曲线的相关系数R=0.9985[4]。

2.3 酸度影响

加入NH₃-NH₄Cl不同pH值的缓冲溶液,实验表明pH值在911范围内,吸光度值大且稳定 故本文选用pH值为9.5的NH₃-NH₄Cl缓冲溶液5mL。

2.4 表面活性剂的选择及用量

实验了表面活性剂CTMAB､吐温-80､聚乙烯醇､OP､TrionX-100､Tween-80､阿拉伯树胶[5],其中Tween 80增稳增溶效果好,且在1.5~2.5mL内稳定不变,本文选用5%Tween 802mL

2.5 显色温度和显色稳定时间

缔合物在10~30℃范围内显色吸光度基本不变,故选室温为工作温度,可稳定2h。

2.6 碘化钾-抗坏血酸用量

试验表明,用量在1.0~2.0mL范围内缔合物吸光度基本不变,本文选1.5mL 。

2.7 PAN用量

PAN用量在2.0~3.0mL范围内的吸光度值稳定,故选2.5mL。

2.8 共存离子干扰情况

在拟定条件下,以相对误差≤5%为限,以下共存离子允许量以(以μg计):Mg²⁺(50)､K⁺(50)､柠檬酸(300)､盐酸羟胺(300)､Ca²⁺(20)､Ag⁺(20)､Pb²⁺(30)､Cr³⁺(10)､Al³⁺(50),对于产生严重干扰的离子Fe³⁺用NH₄F掩蔽,Ni²⁺､Cd²⁺用柠檬酸和六偏磷酸钠掩蔽。

3 脱脂棉富集及样品分析

3.1 脱脂棉富集处理

吸取含Cu²⁺10μg的试液于50mL量瓶中,调节pH为7,用水定容。

将溶液通过脱脂棉管(内装经4mol·L^-1盐酸溶液浸泡24h,去离子水淋洗至中性,烘干的医用脱脂棉)控制流速10ml·min^-1,富集完毕 用4mol·L^-1的盐酸3mL洗脱,洗脱液于10mL容量瓶中,用NaOH与氨水调至中性､定容 重复试验3次,回收率达91%~103%。

3.2 水样分析

分别量取200mL嫩江水､劳动湖水过滤,将清液调节pH为7左右,加掩蔽剂,然后通过脱脂棉管进行富集,清脱液收集于25mL量瓶中,用水定容,吸取10mL试液按试验方法测定。

3.3 发样

将发样放于250mL烧杯中,用洗发精及水反复洗涤,最后用丙酮浸泡3min,再用水洗净 剪成0.5~1cm小段,称取0.2g发样,加入HNO₃-HClO₄(5+1)约10mL,于80~100℃水浴中加热溶解,待溶液为橙红色时,移至电热板上加热,直至溶液转为无色蒸至近干,加少量水溶解,转入25mL量瓶中,按实验方法测定

3.4 茶叶

称取已烘干茶叶样品0.2g置于消化管中,加入混合酸5.0mL,同时加入浓HNO₃7~10滴,自控电热消化器上于210℃消化至浅黄色,取适当消化液于25.00mL比色管中,按以上述实验方法进行测定,结果见表1。

参考文献:

[1] 张红琴,许生杰.超高灵敏显色反应及其应用的研究[J].分析化学,1990,18(11):987.

[2] 白丽明.铋(Ⅲ)与1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚配合物的研究[J].高师理科学刊,1988,18(3):25

[3] 王林涛.脱脂棉富集-火焰原子吸收测定水中铜､铅､镉[J].分析化学,1983,21(6):740

[4] 郑用熙.分析化学中的数理统计方法[M].北京:科学出版社,1986:220.

[5] 戚文彬.表面活性剂与分析化学[M].北京:中国计量出版社.1986