7-(苯偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸钠-溴化十六烷基三甲基铵与铜的显色反应研究

1.1　主要仪器与试剂

721型分光光度计

岛津UV-240紫外分光光度计

EUTECH酸度计

铜标准溶液:称取分析纯硫酸铜0.3929g,溶于二次蒸馏水中,加几滴浓硫酸,用二次蒸馏水稀释至100ml,配制成1.000mg·L^-1储备液。使用时按需要逐级稀释。

PAHQS溶液:0.5g·L^-1乙醇溶液

CTMAB溶液:10g·L^-1

缓冲溶液:pH3.3,邻苯二甲酸氢钾-盐酸溶液,按文献配制。

1.2　试验方法

准确取一定量的Cu(II )标准溶液于25ml比色管中,加入PAHQS溶液2.0ml,摇匀。再依次加入CTMAB溶液2.5ml,邻苯二甲酸氢钾-盐酸缓冲溶液3.0ml,用二次蒸馏水稀释至刻度,摇匀。20min后用1cm比色皿,在460nm处,以试剂空白为参比测定吸光度。

2结果与讨论

2.1　吸收光谱

在最佳试验条件下分别测得试剂空白和配合物的吸收光谱见图1。图1表明,试剂空白和配合物最大吸收峰分别位于525nm和460nm处。当有表面活性剂CTMAB存在时,试剂空白由紫红色变为鲜红色,分别在424nm和525nm处有两个吸收峰;配合物则由棕黄色变为橙黄色,其最大吸收峰仍位于460nm处。

2.2　酸度及缓冲溶液的影响

按试验方法,试验了不同酸度及不同的缓冲溶液对显色体系的影响。试验表明,显色反应的pH值在2.9～3.8之间吸光度最大,采用pH3.3的邻苯二甲酸氢钾-盐酸作为缓冲溶液显色效果最佳。结果表明,邻苯二甲酸氢钾-盐酸缓冲溶液用量在2.5～5.0ml之间吸光度最大且稳定。试验选定3.0ml。

2.3　表面活性剂的选择及用量

本文试验了CTMAB、碘化四丁基铵、吐温-80、TritonX-100、聚乙烯醇(PVA)、阿拉伯树胶、OP乳化剂、糊精、十二烷基磺酸钠等表面活性剂对显色体系的影响。结果表明,非离子表面活性剂除TritonX-100外均会使溶液出现絮状沉淀,其它表面活性剂均对显色试剂有增溶作用,仅发现CTMAB对Cu(II)-PAHQS配合物有明显的增敏作用,使显色溶液的吸光度增加一倍以上。选定CTMAB作为增敏试剂进行试验。试验表明,其用量在1.0～3.0ml适宜,试验选定2.5ml。

2.4　显色剂的用量

对于50μgCu(II),0.5g·L^-1PAHQS适宜用量为1.5～3.0ml,用量过大吸光度降低,选定2

.0ml。

2.5　显色反应温度及时间

试验表明,在100℃水浴中加热5min以上,可加速显色反应尽快达到稳定;在室温下显色体系需15min以上吸光度才能达到稳定。体系稳定后24h基不变。选定在室温下显色20min。

2.6　配合物的组成及稳定性

在选定的试验条件下,采用等摩尔连续变化法和摩尔比法测得在CTMAB存在下,配合物的组成比均为Cu(II)∶PAHQS=1∶3,稳定常数K稳=2.38×10¹⁸。

2.7　工作曲线

Cu( II)的量在0～50μg/25ml范围内符合比耳定律,工作曲线的回归方程为A=0.0380C(μg/25ml)-0.0072或A=0.950C(mg·L^-1)-0.018,相关系数r=0.9992。配合物的表观摩尔吸光系数为6.04×10⁴L·mol^-1·cm^-1。

2.8　共存离子的影响

按试验方法对Cu(II)10μg进行测定,相对误差小于±5%时,以下离子允许量(以μg计)为:Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、SO^2-4、C^l-、F^-、NO^-3、PO^3-4、B^r-、酒石酸根(1×10⁴),Ni²⁺、Bi³⁺、Sb³⁺、柠檬酸根(5×10³),Zn²⁺(4×10³),Cd²⁺(3×10³),Ag⁺(250),Cr³⁺(260),Al³⁺(150),Co²⁺(50),Hg²⁺(10),Fe³⁺(4)。

3样品分析

3.1　合成水样分析

由于环境样品和生物样品一般含铁量较高,而Hg²⁺含量较低,主要干扰来自Fe³⁺,取定量的Cu(II)、Fe³⁺、Hg²⁺配制成模拟合成水样,用盐酸羟胺消除Fe³⁺的干扰,用本法进行测定,结果见表1。

3.2　环境水样分析取

珠江水1L加热蒸发近干,加入浓硝酸10ml消化至澄清,赶尽烟雾,用3mol·L^-1盐酸浸取溶解,稀释定容。取样品处理液5ml,用NaOH调节酸度为pH3～4,加10g·L^-1盐酸羟胺1ml以消除Fe³⁺的干扰,再按试验方法进行测定,结果见表2。

3.3　中草药分析结果

精密称取样品0.5～1g分别置于坩埚中,于马弗炉450℃加热至灰化完全,冷却后用6mol·L^-1盐酸浸取溶解,稀释定容。取一定量样品处理液,用NaOH调节酸度后按试验方法测定,结果见表3。

参考文献:

[1]　陈清,卢国呈.微量元素与健康[M].北京:北京大学出版社,1989.72,124.

[2]　范华均,李大维.7-(1-苯偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸钠光度法测定微量铁[J].分析化学,1996,23(6):735.

[3]　范华均,李大维.茶汤及河水中铁的形态分析[J].分析试验室,1995,14(6):34.

[4]　刘玉亭,宋桂兰,胡晓岚.7-(1-苯偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸钠显色双波长吸光光度法测定硫化锌基颜料中微量铟的研究[J].理化检验-化学分册,1998,34(12):535.

[5]　杭州大学化学系分析化学教研室.分析化学手册(第二分册)[M].北京:化学工业出版社,1982.20.