1–(2,6–二溴–4–硝基苯)–3–(4–硝基苯)–三氮烯与季铵盐型阳离子表面活性剂的显色

三氮烯试剂是一类测定Cd²⁺ ､Hg²⁺等金属离子的高灵敏试剂,一般用于样品中Cd2+ ､Hg2+ 等金属离子的测定.近年来也有人利用三氮烯试剂与季铵盐型阳离子表面活性剂形成离子缔合物而用于季铵盐型阳离子表面活性剂的测定.如用NPPAPT(1 –(4–硝基苯基)–3– [4–(苯基偶氮)苯基]三氮烯)､HDNPAPT(1–(2– 羟基–3,5–二硝基苯基)–3 –[4–(苯基偶氮)苯基]–三氮烯)､HDAA(邻羟基苯基重氮氨基偶氮苯)测定样品中的CTMAB(溴化十六烷基三甲铵)､CPB(溴化十六烷基吡啶),但灵敏度有待提高,如NPPAPT与CTMAB显色反应的表观摩尔吸光系数仅为4.60×10³ L·mol^-1 ·cm ^-1 笔者研究了新显色剂1–(2,6–二溴–4–硝基苯)–3–(4–硝基苯)–三氮烯(DBNPNPT)与阳离子表面活性剂的显色反应,结果表明,DBNPNPT与CTMAB､CPB反应的表观摩尔吸光系数分别为3.67×10⁴ L·mol^-1 ·cm^-1 和4.11×10⁴ L·mol^-1 ·cm ^-1 ,使该类显色反应的灵敏度有了较大的提高,是目前报道的用光度法测定季铵盐型阳离子表面活性剂最灵敏的体系之一.方法用于合成样品中微量阳离子表面活性剂CTMAB､CPB的测定,结果满意｡

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

722S型分光光度计(上海分析仪器总厂);pHS—2B型精密pH计(上海雷磁仪器厂)｡

DBNPNPT溶液为ρ(DBNPNPT)=0.2g/L的乙醇溶液;CTMAB和CPB分别配成5.0×10^-4mol/L的水溶液;1.0mol/L的NaOH水溶液｡其他试剂均为分析纯,水为二次蒸馏水｡

1.2 实验方法

准确移取一定量的CTMAB(或CPB)溶液于25mL容量瓶中,依次加入1.0mol/L NaOH溶液4.0mL和0.2g/L的DBNPNPT溶液2.0mL,用水定容,摇匀,室温发色15min后分别于470nm和595nm(或600 nm)波长处,用1cm比色皿,对试剂空白测定吸光度｡

2 结果与讨论

2.1 吸收曲线

由图1可见,试剂的最大吸收波长为480nm,DBNPNPT与阳离子表面活性剂CTMAB､CPB形成的离子缔合物的最大吸收波长分别为595nm､600nm,而在470nm处均有一个最大负吸收｡

2.2 酸度的影响

试验了多种显色酸度介质,结果表明,在NaOH的碱性条件下显色最佳,使用1.0mol/LNaOH溶液3.5~5.5mL时吸光度达到最大且稳定｡实验选用4.0mL1.0mol/LNaOH溶液｡

2.3 显色剂用量的影响

显色剂用量在1.5~2.5mL时,吸光度达到最大且稳定｡实验选用2.0mL｡

2.4 试剂加入顺序及络合物的稳定性

测定了试剂加入的不同顺序对络合物吸光度的影响,结果表明,按CTMAB(或CPB)→NaOH→DBNPNPT的加入顺序为最佳｡DBNPNPT CTMAB体系显色15min后吸光度达到最大值,DBNPNPT CPB体系12min后吸光度可达到最大值,络合物可稳定3h｡

2.5  温度对反应体系的影响

试验了不同温度对显色体系的影响,结果表明,反应体系在温度高于50℃时所形成的络合物不稳定,将它放在水浴中加热,络合物的颜色逐渐由紫红色变为棕红色,但温度降至室温一段时间后络合物的颜色又重新呈现紫红色｡

2.6  络合物的组成

用平衡移动法和直线法测定DBNPNPT分别与CTMAB､CPB形成缔合物的组成比均为1∶2｡

2.7 工作曲线

按实验方法绘制了工作曲线.对DBNPNPT CTMAB体系,分别在470nm和595nm处进行单波长测定,表观摩尔吸光系数分别为1.41×10⁴L·mol^-1 ·cm^-1 和2.26×10⁴ L·mol^-1·cm ^-1 ;以470nm为参比波长595nm为测量波长进行双峰双波长测定,其线性回归方程为A=0.0976_ρ(CTMAB)+0.02(_ρ(CTMAB)单位为mg·L ^-1 ),相关系数r=0.9996,表观摩尔吸光系数为3.67×10⁴ L·mol ^-1 ·cm ^-1 ,在_ρ(CTMAB)=0~13.85mg/L范围内符合比耳定律.对DBNPNPT CPB体系,分别在470nm和600nm处进行单波长测定,表观摩尔吸光系数分别为1.70×10⁴ L·mol ^-1 ·cm ^-1 和2.41×10⁴ L·mol^-1 ·cm ^-1 ;以470nm为参比波长､600nm为测量波长进行双峰双波长测量,其线性回归方程为A=0.1036ρ(CPB)+0.024(ρ(CPB)单位为mg·L ^-1 ),相关系数r=0.9994,表观摩尔吸光系数为4.11×10 ⁴ L·mol ^-1 ·cm ^-1 ,在ρ(CPB)=0~16.09mg/L范围内符合比耳定律｡

2.8 共存离子的影响

对于25mL溶液中测定0.182mgCTMAB,可允许50mg的硫脲､20mg的EDTA､F^- ､Cl^- ､Na⁺ ､K ⁺存在(未测上限);其他使吸光度改变小于±5%的共存离子量(m/μg)为:Ba²⁺ ､Ca ²⁺ ､Mg ²⁺ (250),Fe³⁺ ､WO ₄ ^2- ､VO ^3-₄ ､MoO^- ₄ (100),Pb ²⁺ (80),Ni ²⁺ (50),Cu ²⁺ (15),Cd ²⁺(20mgEDTA存在下)(8),Hg ²⁺ (80)､Ag ⁺ (50)､Zn ²⁺ (50)､Co ²⁺ (30)(在10mgNaF和10mg硫脲存在下);Sb(Ⅲ)､Sn(Ⅳ)､Bi ³⁺ 等易水解离子在该实验条件下允许存在,均不干扰;阴离子表面活性剂干扰严重,非离子表面活性剂干扰较小｡

3 样品分析

    DBNPNPT试剂应用于测定合成样(按共存离子干扰情况加入部分允许量干扰离子)中CTMAB和CPB的含量,测定结果见表1｡