1－(2－吡啶偶氮)－2－萘酚光度法測(cè)銅的實(shí)驗(yàn)研究

阮 瓊

(云南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，云南昆明650092)

重金屬銅是中國(guó)農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，一、二、三級(jí)土壤中的銅含量分別為35、100、400 mg·kg－1。隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展和含銅農(nóng)藥的大量使用，銅污染土壤的面積逐年擴(kuò)大，污染土壤中銅的含量也越來(lái)越高，有的甚至超過(guò)1 000 mg·kg－1，嚴(yán)重影響糧食產(chǎn)量甚至危害人體健康［1］。

以1－(2－吡啶偶氮)－2－萘酚(PAN)光度法測(cè)銅的實(shí)驗(yàn)前人研究很少，而光度法又是一種較簡(jiǎn)便、快捷的分析方法，因此在本實(shí)驗(yàn)中采用1－(2－吡啶偶氮)－2－萘酚作為顯色劑，在多種條件下進(jìn)行測(cè)定銅(II)的研究。Cu(II)與PAN在NaACHAC緩沖液及混合微乳液中能形成溶于水的穩(wěn)定絡(luò)合物［2］，在NH3－NH4Cl中與PAN 發(fā)生褪色反應(yīng)，尋求方便可靠的測(cè)定痕量銅(II)的顯色體系，為環(huán)境銅的檢測(cè)建立較可靠的分析方法［3－8］。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器和試劑

10 μg/mL Cu2+標(biāo)準(zhǔn)液:取1.005 mg/mL 1 mL Cu2+標(biāo)準(zhǔn)液，用蒸餾水稀釋至100 mL;0.05%PAN溶液:準(zhǔn)確稱取PAN 0.500 g，用乙醇溶解、稀釋至1 000 mL;CTMAB陽(yáng)離子型微乳液:m(CTMAB):m(正丁醇):m(正庚烷):m(水)=2.5:1.00:0.55:300;

CTMAB陽(yáng)離子型微乳液—Triton－100溶液混合微乳液:V(CTMAB陽(yáng)離子型微乳液):V(Triton－100溶液)=1:1;

721型分光光度計(jì)(上海第三分析儀器廠)及25 mL比色管一套;FA2004N電子天平(上海菁海儀器有限公司);KQ－B玻璃儀器氣流烘干器(鞏義市英峪予華儀器廠);HHS－11－4型電子恒溫水浴鍋(上海金橋儀器有限公司);KDM型調(diào)溫電熱套(山東鄄城華魯電熱儀器有限公司)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

在25 mL比色管中，依次加入2.00 mL 10 μg/mL Cu2+標(biāo)準(zhǔn)液、2.00 mL NaAC－HAC緩沖液、3.00 mL CTMAB陽(yáng)離子型微乳液—Triton－100溶液混合微乳液、1.00mL 0.05%PAN，加蒸餾水定容、搖勻，以試劑空白為參比，在λ=500 nm下測(cè)吸光度。

2 結(jié)果與討論

2.1 吸收光譜

取20 μg Cu2+標(biāo)準(zhǔn)液于25 mL比色管中按實(shí)驗(yàn)方法顯色，測(cè)定不同波長(zhǎng)的吸光度，繪制吸收曲線。λmax=420 nm為試劑空白的最大吸收波長(zhǎng)，λmax=500 nm為顯色體系的最大吸收波長(zhǎng)，吸收光譜見圖1。從圖1可知，其波長(zhǎng)差大于60 nm，試劑的吸收不干擾顯色物質(zhì)的測(cè)定。

圖1 吸收光譜Fig.1 The absorption wavelength

2.2 表面活性劑的選擇及用量

Cu－PAN紅紫色絡(luò)合物不溶于水，所以本實(shí)驗(yàn)研究了顯色體系的助溶劑，對(duì)CTMAB陽(yáng)離子型微乳液、CTM AB陽(yáng)離子型微乳液—非離子型表面活性劑(20%OP)、CTMAB陽(yáng)離子型微乳液—Triton－100溶液混合微乳液、CTMAB陽(yáng)離子型微乳液—Tween－80溶液混合微乳液、CTMAB陽(yáng)離子型微乳液—Tween－20溶液混合微乳液、CTMAB陽(yáng)離子型微乳液—SDS溶液混合微乳液進(jìn)行了助溶實(shí)驗(yàn)，其中混合表面活性劑對(duì)有色絡(luò)合物均有一定的溶解性，但CTMAB陽(yáng)離子型微乳液—Triton－100混合微乳液溶解效果最好，本實(shí)驗(yàn)選其為助溶劑并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，用量在2.00～4.00 mL內(nèi)吸光度較大且體系穩(wěn)定，本實(shí)驗(yàn)選用3.00 mL。

2.3 酸度的選擇及用量

顯色體系在酸性介質(zhì)中能顯色，且緩沖液用量在1.00～3.00 mL內(nèi)吸光度較大且體系穩(wěn)定，本實(shí)驗(yàn)選用2.00 mL。

2.4 顯色劑用量

經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究，0.05%顯色劑用量在0.50～3.00 mL時(shí)有較大的吸光度，本實(shí)驗(yàn)選用1.00 mL。

2.5 穩(wěn)定時(shí)間

經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究，該體系顯色快速，不需要加熱，顯色完全即可測(cè)定。

2.6 工作曲線

在選定實(shí)驗(yàn)條件下，銅含量在0～0.8 μg/mL范圍內(nèi)符合朗伯比爾定律，線性回歸方程:A=0.0130C(μg/mL)+0.028 7，相關(guān)系數(shù)r=0.999 1，摩爾吸光系數(shù)ε=2.258×104L/mol·cm。

2.7 共存離子的干擾

在不加掩蔽劑的條件下，測(cè)定0.4 μg/mL的Cu2+，誤差在≤±5%時(shí)，各共存離子的允許量(μg/mL)為:NO－3、Cl－、(0.6);Zn2+、Ba2+(0.5);Pb2+、Fe3+、Cr6+(20.0);Cr3+(12.0);Ca2+、Mg2+、Al3+(85.0);Fe3+、Mn(Ⅱ)(90.0);V(V)、Ga3+(0.8)。

3 回收實(shí)驗(yàn)

在線性圍內(nèi)進(jìn)行回收試驗(yàn)，取3支25 mL比色管，按實(shí)驗(yàn)方法均加入0.50 mL 10 μg/mL Cu2+標(biāo)準(zhǔn)液配成顯色體系，再分別加入10 μg/mL Cu2+標(biāo)準(zhǔn)液 0.50、1.00、1.50 mL，測(cè)吸光度，回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 1 Recycling experiment

從表1可知，用該顯色劑在NaAC－HAC緩沖液及CTMAB陽(yáng)離子型微乳液—Triton－100溶液混合微乳液表面活性劑存在下測(cè)定銅的光度法實(shí)驗(yàn)可行，方法可用于環(huán)境樣品中銅的測(cè)定。

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