PAN分光光度法測定有機(jī)鋅

王小莉，卿 濤,李杰靈，陳曉華，王 莉

(西南化工研究設(shè)計(jì)院有限公司，四川 成都 610225)

有機(jī)反應(yīng)中鋅化合物的測定對(duì)有機(jī)合成研究具有重要意義。目前，比較經(jīng)典的鋅分析方法是雙硫腙法[1]，該方法應(yīng)用面廣，但操作繁瑣。鋅的光度分析的顯色劑很多[2]，但都有一個(gè)共同缺點(diǎn)，即與鋅形成的絡(luò)合物不穩(wěn)定。作者先后嘗試了DPC、二甲酚橙顯色劑，都以失敗告終。1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)是一種常見的金屬離子顯色劑，能與Zn2+形成穩(wěn)定的絡(luò)合物[3]。在此，以PAN為顯色劑，采用分光光度法檢測低含量有機(jī)鋅的濃度，結(jié)果令人滿意。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 試劑與儀器

11.79 μg·mL-1Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液,四硼酸鈉緩沖溶液(pH=9.28)，無水乙醇。所用試劑均為分析純。

0.04%PAN顯色劑：稱取0.1 g PAN溶于無水乙醇中，過濾后將溶液轉(zhuǎn)移至250 mL棕色瓶中備用。

760MC型紫外可見分光光度計(jì)；超聲波清洗器；電子分析天平；純水器。

1.2 方法

在25 mL比色管中依次加入一定量的Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液、1 mL緩沖溶液、1.5 mLPAN顯色劑、10 mL無水乙醇，邊加邊振蕩，用蒸餾水稀釋至刻度，于545 nm處以試劑空白作參比測定吸光度。

2 結(jié)果與討論

2.1 測定波長的選擇

PAN在pH=1.9～12.2范圍內(nèi)呈黃色，實(shí)驗(yàn)中試劑空白為淺黃色，其最大吸收峰在470 nm處，Zn-PAN絡(luò)合物為紅色，其最大吸收峰在480 nm處(圖1)，與空白接近，但Zn-PAN絡(luò)合物在545 nm處的吸收相對(duì)于空白大出許多，故選取545 nm作為測定波長，以消除空白的影響。

圖1 PAN及Zn-PAN絡(luò)合物的吸收曲線Fig.1 The absorption curves of PAN and complex Zn-PAN

2.2 試劑加入順序的選擇

試劑的加入順序?qū)j(luò)合物的生成及穩(wěn)定性也有一定的影響，分別考察了3種試劑加入順序：(1)Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液→1 mL緩沖溶液→1.5 mL PAN→10 mL無水乙醇；(2)Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液→1.5 mL PAN→1 mL緩沖溶液→10 mL無水乙醇；(3)Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液→10 mL無水乙醇→1 mL緩沖溶液→1.5 mL PAN。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，第1種試劑加入順序的吸光度較大，故選擇該順序加入試劑。

2.3 緩沖溶液用量的選擇(圖2)

圖2 緩沖溶液用量對(duì)吸光度的影響Fig.2 The effect of buffer solution amount on absorbance

由圖2可見，緩沖溶液用量為1～2 mL時(shí)，吸光度變化較小，本著方便的原則，選擇緩沖溶液用量為1 mL。

2.4 乙醇用量的選擇

Zn-PAN絡(luò)合物在水中的溶解度較小，故需要加入乙醇以溶解Zn-PAN絡(luò)合物。乙醇用量越大，其溶解絡(luò)合物的量就越大，但考慮到比色管的容積為25 mL，選擇乙醇用量為10 mL。

2.5 PAN用量的確定(圖3)

圖3 PAN用量對(duì)吸光度的影響Fig.3 The effect of PAN amount on absorbance

由圖3可見，PAN用量為1.5 mL時(shí)吸光度最大，之后吸光度變化較小，經(jīng)過計(jì)算，1.5 mL PAN溶液所含PAN的物質(zhì)的量已遠(yuǎn)大于30 μg Zn2+的物質(zhì)的量，故選擇PAN溶液用量為1.5 mL。

2.6 顯色速率與穩(wěn)定性

根據(jù)實(shí)驗(yàn)所確定的體系，Zn2+與PAN顯色反應(yīng)較為溫和，吸光度會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸增大，完全顯色需要25 min，之后絡(luò)合物吸光度穩(wěn)定。

2.7 共存離子的影響

PAN是一種常見的金屬顯色劑，能和多數(shù)金屬離子形成絡(luò)合物，如Cu2+、Cd2+、Hg2+、Fe2+、Mn2+及稀土離子等，它們對(duì)Zn2+與PAN的顯色反應(yīng)有干擾，可通過加入適當(dāng)?shù)难诒蝿┡懦蓴_。對(duì)試樣進(jìn)行了空白實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，試液中共存離子的含量甚微，無需進(jìn)行掩蔽或其它分離即可測定。

2.8 工作曲線的繪制

分別移取11.79 μg·mL-1Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液0.3 mL、0.6 mL、0.9 mL、1.2 mL、1.5 mL,按1.2方法進(jìn)行測定，以Zn2+濃度(y)為橫坐標(biāo)、吸光度(x)為縱坐標(biāo)繪制工作曲線，見圖4。

圖4 Zn2+工作曲線Fig.4 The working curve of Zn2+

對(duì)圖4曲線擬合，得回歸方程為y=31.724x+0.1817，相關(guān)系數(shù)為0.9979。

2.9 樣品測定

樣品為有機(jī)物和有機(jī)鋅的混合物，難溶于水而易溶于有機(jī)溶劑。準(zhǔn)確稱取一定量的樣品于玻璃試管中，加入一定的乙醇溶解樣品，按1.2方法測定鋅含量(吸光度需控制在吸收曲線范圍內(nèi))，并進(jìn)行了加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，每個(gè)樣品進(jìn)行6次平行測定，結(jié)果見表1。

表1樣品測定結(jié)果(n=6)

Tab.1Thedeterminationresultofthesamples(n=6)

樣品測定值μg·mL-1加標(biāo)量μg·mL-1測定總量μg·mL-1回收率%平均回收率%17.1111.7918.2096.30210.5611.7921.4696.0196.48315.4711.7926.4897.14

由表1可知，樣品的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.3%～2.1%之間，回收率在96.01%～97.14%之間，平均回收率為96.48%,表明該法的準(zhǔn)確度和精密度均較好，且操作簡便、快速。

3 結(jié)論

(1)PAN是測定低含量有機(jī)鋅較為理想的顯色劑，其絡(luò)合物性質(zhì)穩(wěn)定，在選定的測定波長545 nm條件下，可消除空白顏色的干擾。Zn2+濃度在0～30 μg·(25 mL)-1范圍內(nèi)均符合比耳定律。

(2)將PAN分光光度法用于有機(jī)合成生產(chǎn)中催化劑及反應(yīng)液中有機(jī)鋅含量的測定，方法簡單、準(zhǔn)確、快捷，適于低含量有機(jī)鋅的分析。

[1] 魏獻(xiàn)軍，黃丹峰，王軍.雙硫腙分光光度法測定離子液體中Zn2+含量[J].分析測試學(xué)報(bào)，2006,25(3):86-88.

[2] 虞精明.鋅的光度分析進(jìn)展[J].理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊,2003,39(4):247-250.

[3] 楊保民.銅、鈷、鎳、鋅與PAN形成的絡(luò)合物研究及銅的測定[J].昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版),2005,30(4):117-119.