生活飲用水中銅含量測定方法研討

陳蕾

摘 要：二乙基二硫代氨基甲酸鈉直接光度法測定生活飲用水的測定，引用國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13689-2007，在氨性溶液中（pH值為8～9.5）銅與銅試劑作用生成黃棕色絡(luò)合物，采用淀粉溶液作穩(wěn)定劑，直接用水相于波長440 nm處測量吸光度。選用的銅標(biāo)準(zhǔn)系列及蒸餾水參比溶液，導(dǎo)致測定結(jié)果出現(xiàn)偏移，影響實驗結(jié)果。

關(guān)鍵詞：銅含量的測定 二乙基二硫代氨基甲酸鈉直接光度法 銅標(biāo)準(zhǔn)系列溶液 參比溶液選擇 pH值與顯色劑加入量的控制

中圖分類號：R123.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（a）-0221-02

平時的實習(xí)教學(xué)中一般采用二乙基二硫代氨基甲酸鈉分光光度法進(jìn)行生活飲用水中銅含量的測定。此方法采用乙酸乙酯作為萃取劑，乙酸乙酯易揮發(fā)，有刺激性，會引起身體不適，在操作過程中容易漏出腐蝕分光光度計。該文參考了GB/T13689-2007《工業(yè)循環(huán)冷卻水與鍋爐用水中銅含量的測定》中介紹的二乙基二硫代氨基甲酸鈉直接光度法對于生活飲用水中銅含量的測定方法，此法不需要對測定液進(jìn)行萃取，下面將對此方法進(jìn)行討論。

1 二乙基二硫代氨基甲酸鈉直接光度法

1.1 原理說明

本方法取自GB/T13689-2007，在氨性溶液中（pH值為8～9.5）銅與二乙基二硫代氨基甲酸鈉作用生成黃棕色絡(luò)合物，采用淀粉溶液作穩(wěn)定劑，直接用水相于波長440 nm處測量吸光度。鐵與顯色劑形成棕色化合物，可用檸檬酸銨掩蔽。鈷，鎳與試劑顯綠黃色以至暗綠色，可用EDTA掩蔽。鉍與試劑呈黃色，但是在440 nm吸收極小，存在量為銅二倍時，其干擾可忽略。錳呈微紅色，但顏色很不穩(wěn)定，微量時顯色后放置一段時間，顏色即可退去。

1.2 試劑與材料

主要實驗試劑

二乙基二硫代氨基甲酸鈉（銅試劑）溶液2 g/L，銅標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 mL溶液含有10 μgCu），氨—氯化銨緩沖溶液（pH≈9），淀粉溶液（5 g/L），硝酸溶液（1+1），乙二胺四乙酸二鈉—檸檬酸銨溶液（稱取乙二胺四乙酸二鈉20 g，檸檬酸銨40 g，溶于水并稀釋至1000 mL）。

本方法所用的試劑，僅使用分析純試劑。試驗中所需溶液，按GB/T602、GB/T603之規(guī)定制備。

1.3 儀器與設(shè)備

紫外-可見分光光度計（UV-1800PC），50 mL容量瓶，1 cm玻璃比色皿。

1.4 試樣的制備

取樣和保存樣品應(yīng)使用預(yù)先洗凈的聚乙烯玻璃細(xì)口瓶。采樣完畢，即刻加硝酸于樣品中，每1000 mL樣品加入2.0 mL硝酸搖勻。

1.5 分析步驟

（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

移取銅標(biāo)準(zhǔn)0.00 mL，1.00 mL，2.00 mL， 4.00 mL，6.00 mL，8.00 mL，10.00 mL，12.00 mL于50 mL的容量瓶中，加入5.0 mL乙二胺四乙酸二鈉—檸檬酸銨溶液（Ⅱ），5.0 mL氨—氯化銨緩沖溶液，1.0 mL淀粉溶液，5.0 mL二乙胺基二硫代甲酸鈉（銅試劑）溶液，用水稀釋至刻度，充分搖勻，10 min后，用1 cm玻璃比色皿，于440 nm處，以蒸餾水為參比，測量吸光度。將測得的吸光度與相對應(yīng)的銅含量繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

（2）試樣的測定

移取酸化后水樣25.00 mL于50 mL的容量瓶中，以下按標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制的步驟從加入5.0 mL乙二胺四乙酸二鈉—檸檬酸銨溶液開始……進(jìn)行操作，測出水樣的吸光度，并從標(biāo)準(zhǔn)曲線上找出相對應(yīng)的銅含量。

（3）結(jié)果計算

根據(jù)未知溶液的稀釋倍數(shù)，求出未知物的含量。

計算公式：

—— 原始未知溶液濃度，μg/mL；

—— 查出的未知溶液濃度，μg/mL；

—— 未知溶液的稀釋倍數(shù)。

以上是GB/T13689-2007《二乙基二硫代氨基甲酸鈉直接光度法測定銅》的操作步驟，我認(rèn)為有一些操作步驟有待商討。

（1）標(biāo)準(zhǔn)系列的選擇

在上述方法中，標(biāo)準(zhǔn)系列溶液0.00 mL，1.00 mL，2.00 mL，4.00 mL，6.00 mL，8.00 mL，10.00 mL，12.00 mL實際測定出來的吸光度如表1所示。

標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制是分光光度法測定銅的主要內(nèi)容，所繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的相關(guān)系數(shù)應(yīng)該達(dá)到0.9990以上，否則最后測定的水中銅離子濃度不準(zhǔn)。從圖1可以看出銅離子濃度在0～1.20 μg/mL之間，反應(yīng)產(chǎn)物的吸光度隨著銅離子濃度增加而增加，線性關(guān)系良好。在銅離子的濃度再增加時，線性關(guān)系開始下降。實驗現(xiàn)象的體現(xiàn)是當(dāng)銅離子的濃度≥1.60 μg/mL時，加入銅試劑后會出現(xiàn)棕色沉淀，濃度再繼續(xù)增大時，沉淀變?yōu)樾鯛睿藭r線性關(guān)系被破壞，不遵守朗伯比爾定律，影響了吸光度的測量。因此在標(biāo)準(zhǔn)系列的配制中可適當(dāng)把濃度降低。根據(jù)以上的分析，表2是采用新的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液的測定數(shù)據(jù)。

從數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)曲線圖2可以看出，新的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線圖的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.9999，說明隨著銅離子濃度的增加，反應(yīng)物的吸光度呈現(xiàn)線性的增加。

利用新的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線圖查出試樣中銅含量如表3所示。

查閱國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5749-2006規(guī)定生活飲用水中銅含量不超過1 mL/L，本次測定的水樣結(jié)果是0.63 mL/L，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

（2）參比溶液的選擇

國家標(biāo)準(zhǔn)中使用的參比溶液是蒸餾水，而實際測定中還加入乙二胺四乙酸二鈉—檸檬酸銨溶液（Ⅱ），氨—氯化銨緩沖溶液，淀粉溶液，二乙基二硫代氨基甲酸鈉（銅試劑）溶液，單純用蒸餾水做空白無法完全消除試劑誤差。建議使用標(biāo)準(zhǔn)系列0.00 mL作為參比溶液（即試劑空白）。

（3）pH值與顯色劑加入量的控制

在實驗中要注意pH值的控制，本次試驗中的PH值要注意控制在pH≈9左右，即要求緩沖溶液的加入量為5.0 mL。顯色劑的用量是成功顯色的關(guān)鍵，如加入量超過5.0 mL將導(dǎo)致吸光度下降，最好的加入量是5.0 mL。

通過以上分析，在實際工作中應(yīng)以國家標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)思想，還是要以具體的實踐進(jìn)行結(jié)果分析及討論。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔡明招.實用工業(yè)分析[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社.

[2] GB/T13689-2007，GB/T5750.6-2006，GB/T602、GB/T603，GB/T5749-2006.

[3] 張永清.化學(xué)分析工中級[M].北京：中國勞動社會保障出版社.