乳化剂CTMAB-5-Br-PADAP分光光度法测定微量铁

1前言

吡啶偶氮类试剂是灵敏度较高、应用广泛的一类金属离子显色剂[1]。利用2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚(5-Br-PADAP)作为显色剂测定微量铁,一般采用选择性不太高的波长(560nm附近)进行测定[2],而采用灵敏度稍低、选择性较高的波长(760nm附近)进行测定还未见报道[2]。本文用阳离子表面活性剂溴化十六烷基二甲基铵(CTMAB)作用于铁(II)与5-Br-PADAP的显色体系,在pH3.6—6.4范围内,CTMAB对显色体系产生明显的增溶增敏作用,铁(II)与5-Br-PADAP形成稳定的红色络合物,最大吸收峰位于559nm和749nm。为提高方法的选择性,选用749nm作为测定波长,表观摩尔吸光系数ε₇₄₉=3.1×10⁴L·mol^-1·cm^-1,铁量在0—50μg/25mL范围内符合比耳定律。本方法可用于水样中微量铁的测定。

2实验部分

2.1　主要仪器与试剂

P-ELambda紫外可见分光光度计;

722型光栅分光光度计;

pHS-3C数字酸度计。

铁(II)标准溶液1mg/mL:准确称取7.0206g(NH₄)2Fe(SO₄)2·6H₂O,用0.1mol/LH₂SO₄溶解并稀释至1L。工作液稀释为20μg/mL;

5-Br-PADAP:0.1%乙醇溶液;盐

酸羟胺:10%水溶液;

CTMAB:6%水溶液;

pH4.0的HAc-NaAc缓冲溶液;所用水均为二次蒸馏水,试剂均为分析纯。

2.2　实验方法

准确移取适量铁(II)标准溶液于25mL比色管中,依次加入10%盐酸羟胺1mL、6%CTMAB1mL、0.1%5-Br-PADAP1mL、pH4.0的HAc-NaAc缓冲溶液5mL,用水稀释至刻度,摇匀。在749nm处,用1cm比色皿以试剂空白为参比,测定吸光度。

3结果与讨论

3.1　吸收光谱

按实验方法绘制试剂络合物的吸收光谱如图1。试剂的最大吸收波长为442nm,Fe(II)-5-Br-PADAP络合物的最大吸收波长分别为559nm和749nm,对比度分别为117nm和307nm,为提高测定的选择性,选用749nm作为测定波长。

3.2　酸度的影响

改变溶液pH值,按实验方法进行测定。试验表明,在pH3.6—6.4范围内吸光度最大且恒定;选择pH4.0的HAc-NaAc缓冲溶液,缓冲溶液加入量在3.0—10.0mL时,显色恒定。实验选用pH4.0的HAc-NaAc缓冲溶液5.0mL。

3.3　表面活性剂的选择

按实验方法,试验了不同表面活性剂对络合物的影响。阳离子表面活性剂CTMAB和非离子表面活性剂TX-100对络合物均有明显的增溶增敏作用,而阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠对络合物虽有增溶作用,但灵敏度反而降低。实验选用阳离子表面活性剂CTMAB作为增溶增敏剂。

3.4　试剂用量的影响

试验表明,对于20μgFe(II),0.1%5-Br-PADAP的用量在0.6—1.4mL,盐酸羟胺的用量在0.1—1.0mL范围内吸光度恒定。实验选用0.1%5-Br-PADAP的用量为1.0mL,10%盐酸羟胺用量为1.0mL。阳离子表面活性剂CTMAB用量在2mL以内,对吸光度无影响,实验选用6%CTMAB用量为1.0mL。

3.5　干扰离子的影响

在所选定的实验条件下,铁(II)的加入量为(20μg/25mL),试验了常见离子对测定的影响。当相对误差≤±5%时,允许干扰离子的量为(以mg计):Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺(5);Pb²⁺、Cd²⁺、Zn2⁺(1.0);Mn²⁺(0.6);W(VI)(0.5);Al³⁺(0.4);Cr³⁺(0.3);La³⁺(0.3);Ni²⁺(0.1);Co²⁺(0.06);Ag⁺(0.01)。

3.6　络合物组成的测定

采用摩尔比法和等摩尔连续变化法分别测得络合物的组成比均为Fe(II)∶5-Br-PADAP=

1∶3。

3.7　校准曲线

在实验条件下,铁量在0—50μg/25mL范围内符合比耳定律。回归方程为y=0.02087x+0.0161,相关系数r=0.9989,表观摩尔吸光系数为ε₇₄₉=3.1×10⁴L·mol^-1·cm^-1。

3.8　样品分析

取一定量澄清水样,按实验方法测定,结果见表1。

参考文献

[1]曲长菱.吡啶偶氮试剂的进展[J].化学试剂,1986,8(4):211.

[2]薛克.5-Br-PADAP全差示分光光度法测定人发中的铁[J].环境化学,1989,8(6):64.