1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚水相光度法测定茶叶中的微量铜

目前微量铜的常用测定方法有DDTC萃取光度法[1~6]､BCO光度法等[1~4],前者需用有机溶剂萃取,操作繁琐,引入二次污染;后者对pH要求严格,且色泽不够稳定｡在阳离子表面活性剂或非离子表面活性剂存在下,1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)光度法测定微量铜已有报道[7~9],但未见阴离子表面活性剂存在下PAN光度法测定铜的报道,本文中研究了阴-非表面活性剂存在下,PAN(1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚)光度法测定茶叶中的微量铜,操作简便,结果令人满意｡

1 实验

1.1 主要试剂和仪器

如无特别说明,水为去离子水再经亚沸蒸馏所得的纯净水,试剂为分析纯｡

1.1.1          试剂

1.1.2          铜

标准溶液 秤取1.000g金属铜,溶于20mL的1∶1硝酸中,定容至1000mL,此溶液含铜1mg/mL,使用前稀释成5μg/mL的铜标准工作液;5%NaF(使用前过滤);c(H₂SO₄)=0.5mol·L-1;25%吐温-80;2.5%SDBS(十二烷基苯磺酸钠);0.1%PAN乙醇溶液｡

1.1.2 仪器

721分光光度计(上海第三分析仪器厂);TG328B电光分析天平 上海天平仪器厂;SYZ-135型石英亚沸高纯蒸馏水器江西金坛城西教育玻塑厂;1,5,10mL移液管;25mL比色管｡

1.2 实验方法

准确移取适量铜标准工作液于25mL比色管中,加入2mL的5%NaF,c(H₂SO₄)=0.5mol·L^-1调节溶液pH值致1~2之间,1.0mL的25%吐温-80,1.0mL的2.5%SDBS,2.0mL的0.1%PAN,加水至刻度｡在λ=556nm,b=2cm,试剂空白做参比条件下测定吸光度值｡

2               结果与讨论

2.1         吸收光谱曲线

注：1.PAN－SDBS－吐温－80对水；2.PAN－Cu－SDBS－吐温－80对水；3.PAN－Cu对曲线1

在测定条件下测得吸收光谱曲线如图1｡

λmax=556nm,在此波长下PAN的A<0.01｡

2.2         酸度的影响

试验表明,pH值在1~2范围内,pAN-Cu配合物稳定,当pH>2时,吸光度将逐渐增大｡

2.3         表面活性剂的选择

实验表明PAN-Cu配合物在没有表面活性剂或只有非离子表面活性剂吐温-80､PVA-124和阿拉伯树胶时,易形成沉淀;单独使用SDBS时,由于形成SDBS-PAN-Cu离子缔合物,而使PAN-Cu增溶,吐温-80进一步使缔合物增溶增稳[10],以SDBS与多种非离子表面活性剂混合,结果阴-非混合表面活性剂增溶增稳的效果为SDBS-吐温-80>SDBS-PVA-124>SDBS-阿拉伯树胶｡

2.4         显色剂用量的影响

在本实验条件下,PAN用量在0.06~0.16mg/mL之间,吸光度稳定,本文中,选用2.0mL｡

2.5         显色时间及稳定性

在本实验条件下,反应瞬时完成,PAN-Cu在24h内吸光度不变｡

2.6         线性关系及灵敏度

取一系列铜标准工作液,按实验方法操作,对所测得A值进行线性回归,得回归方程y=-0.2005+43.0645x,其中:y为铜含量(μg/mL),x为吸光度值,相关系数r=0.9995,工作曲线测量范围0~1.6μg/mL,由直线斜率测得配合物κ₅₅₆=1.95×10³m²/moL｡

2.7 配合物组成的测定

本文用摩尔比法测得n(Cu²⁺)∶n(PAN)=1∶1,故配合物组成为PAN-Cu｡

2.8   共存离子的影响及其消除

茶叶中存在的大部分离子不干扰测定,Fe,Al,Mn,Ca,Mg等离子的干扰,可加NaF掩蔽或沉淀后过滤除去,Zn,Mn,Ni,Co等离子的干扰,可通过控制溶液的pH值消除,若Co,Ni的含量较高时,可加10%柠檬酸0.1mL加以消除｡

在本实验条件下,当测定Cu²⁺25μg,相对误差≤5%时,下列共存离子Fe²⁺,Zn²⁺,Mn²⁺,Al³⁺,Ca²⁺,Mg²⁺的量分别为0.6,0.2,1.0,0.5,3.0,2.0mg时不干扰测定｡大量存在的SO₄^2-,PO₄^3-,NO₃^-,H₂O₂,Na⁺,K⁺,Cl^-,F^-不干扰测定｡

3         样品分析

准确称取具有代表性的粉碎的茶叶样品0.5~1.0g于瓷坩埚中,在电炉上小心炭化,无烟后于500~600℃的高温下烧1h至茶叶成白烬,冷却后加c(H₂SO₄)=0.5mol·L^-1的溶液3.0mL和2滴30%H₂O₂,煮沸1min,冷却后加2mL的5%NaF,滤入25mL比色管中,用10mL水分数次洗坩埚一并滤入比色管中,其余操作同实验方法｡在已知含铜量的茶叶样品中,加入一定量铜,测定回收率,测定结果如表1｡

参考文献

1 中华人民共和国标准.食品卫生检验(理化部分).北京:中国标准出版社,1986.46~47

2 中华人民共和国标准.生活饮用水标准检验法.北京:中国标准出版社,1987.30~32

3水质分析大全编写组.水质分析大全.重庆:科学技术文献出版社,1989.262~264

4[波]马钦科Z.元素的分光光度测定.北京:地质出版社,1983.214~216

5王叔淳.食品卫生检验技术.北京:化学工业出版社,1988.218~219

6 黄伟坤,唐英章,黄换昌,等.食品检验与分析.北京:轻工业出版社,1989.200~202

7刘绍璞,朱鹏鸣,张国轩,等.金属化学分析概论与应用.重庆:四川科学技术出版社,1985.458~460

8李龙生.PAN-CPB光度测定微量铜.理化检验,1985.(1):53~55

9张明时.钢铁中铜的快速测定PAN-CPB光度法.冶金分析,1985.(2):259~261,10

10 张贵珠,史慧明.混合表面活剂的发展及其在光度分析中的应用.化学试剂,1987.9(2):85~898