PAR分光光度法測定微量釩

王鯤鵬

（四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院，四川成都，610065）

釩是生物必需的微量元素之一，地殼中釩的平均含量為100mg kg－1［1］。釩具有類胰島素作用［2］，能夠減少心臟病的發(fā)病率［3］。但高濃度的釩對植物生長和動(dòng)物健康會(huì)造成威脅，動(dòng)物釩中毒可導(dǎo)致腸胃和呼吸道疾?。?］，植物釩中毒現(xiàn)象為萎黃和生長受限［5］。如今，釩污染已是城市污染的重要組成部分［6］。因此，環(huán)境樣品中痕量釩的測定方法研究顯得非常必要。測定釩的方法種類繁多，如原子吸收光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法、中子活化分析、分光光度法等，其中，分光光度法由于其靈敏度高、選擇性好、儀器價(jià)格低廉而備受關(guān)注。4－（2－吡啶偶氮）間苯二酚（PAR）廣泛用作鎵、銅、銦、鉈、鈧、釷、鈮、鉭、鈷、鈀及鈾等金屬離子的光度法或萃取光度法測定試劑。本文應(yīng)用PAR分光光度法測定釩（V），用于土壤樣品分析取得滿意結(jié)果。

1 材料與方法

1.1 主要儀器和試劑

1.1.1 儀器

UV－1100紫外可見光分光光度計(jì)（上海美譜達(dá)儀器有限公司）；DK－8D型電熱恒溫水槽（上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）。

1.1.2 試劑（均使用二次去離子水配制）

釩（V）標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：500mg·L－1，準(zhǔn)確稱取偏釩酸銨（NH4VO3）0.5740g溶于50mL熱水中，冷卻后移入500mL容量瓶中定容。使用時(shí)稀釋成5 mg·L－1釩使用液。

PAR乙醇溶液：1.0×10－4moL·L－1，稱取分析純PAR 0.011g，用乙醇溶成500mL。

H2O2水溶液：1.0×10－4moL·L－1，量取10.2 mL 30%的過氧化氫溶液，稀釋成1L。

1.2 試驗(yàn)方法

在25mL容量瓶中加入釩使用液2.0mL，分別依次加入6.5mL PAR乙醇溶液，2.0mL H2O2水溶液，用雙蒸水稀釋至刻度，搖勻，15min后用1cm比色皿于550nm波長處，以試劑空白為參比測定吸光度。

2 結(jié)果與討論

2.1 吸收光譜

分別以試劑空白和溶劑空白為參比，測定反應(yīng)體系和試劑空白的吸收光譜如圖1所示。反應(yīng)體系在550nm波長處吸光度最大，因此本實(shí)驗(yàn)在550 nm光譜下測定反應(yīng)體系吸光度。

2.2 反應(yīng)最佳條件

2.2.1 試劑最佳用量

圖1 吸收光譜

通過控制變量法選擇PAR乙醇溶液和H2O2水溶液的最佳用量。PAR乙醇溶液的梯度范圍為2.0－8.0mL，結(jié)果顯示，在6.0－8.0mL范圍內(nèi)反應(yīng)比較穩(wěn)定，最終選取6.5mL作為PAR乙醇溶液的最佳用量。H2O2水溶液梯度范圍為1.0－5.0 mL，結(jié)果顯示，使用1.5－2.5mL H2O2水溶液時(shí)吸光度值最大，因此確定H2O2水溶液的最佳用量為2.0mL。

2.2.2 顯色溫度

取2.0mL釩使用液于25mL容量瓶中，加入6.5mL PAR乙醇溶液，2.0mL H2O2水溶液，用雙蒸水稀釋至刻度，分別在室溫下和30、35、40、45、50℃水浴下反應(yīng)15min后，以試劑空白為參比，測定各反應(yīng)體系的吸光度值。結(jié)果顯示，在室溫下反應(yīng)體系的吸光度值最大，因此反應(yīng)的最佳溫度條件為室溫，這與其他分光光度法測定釩的結(jié)果相符［7］。

2.2.3 顯色時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間

取2.0mL釩使用液于25mL容量瓶中，加入6.5mL PAR乙醇溶液，2.0mL H2O2水溶液，室溫下用雙蒸水稀釋至刻度，反應(yīng)1min后，以試劑空白為參比測定吸光度值，之后每隔一分鐘測定吸光度；20min后每隔5min測定吸光度；60min后每隔半小時(shí)測定一次；6h后每隔1h測定一次，得到了反應(yīng)體系吸光度隨時(shí)間變化的曲線（圖2）。圖片顯示，該反應(yīng)在15min達(dá)到平衡，形成的配合物能夠至少12h。

2.3 工作曲線

取不同量的釩（V），按實(shí)驗(yàn)方法顯色，繪制的工作曲線如圖3所示。由圖可知，該方法的測定范圍為0－0.8mg·L－1。通過測定，檢出限為0.25mg·L－1。

圖2 體系吸光度隨時(shí)間變化

圖3 工作曲線

3 其他離子的影響

取2.0mL釩使用液于25mL容量瓶中，向其中加入其他單個(gè)離子，按前述方法顯色，相對誤差在±5%以內(nèi)的各離子的最大濃度如表1所示。表中所示的干擾離子的限度為加入的離子的量，并不是該離子的最高忍耐限值。

4 與標(biāo)準(zhǔn)溶液對比

加入不同量的釩標(biāo)液，按照上述步驟顯色并測定其吸光度，并測定其回收率，結(jié)果如表2所示?？梢钥闯鲈摲椒ň哂休^好的回收率，偏差較小，比較準(zhǔn)確。

表1 其他離子對方法的干擾

表2 回收率

5 結(jié)論

PAR測定釩的試劑加入量為6.5mL 1.0×10－4moL·L－1PAR 乙醇溶 液和2.0mL 1.0×10－4moL·L－1H2O2水溶液，該方法的檢出限位0.25mg·L－1，檢出范圍是0－0.8mg·L－1，抗干擾程度較強(qiáng)。

［1］?emberyováM，Jankovi cˇR，Hagarova I，et al.Electrothermal atomic absorption spectrometric determination of vanadium in extracts of soil and sewage sludge certified reference materials after fractionation by means of the Communities Bureau of Reference modified sequential extraction procedure［J］.Spectrochimica Acta Part B：Atomic Spectroscopy，2007，62（5）：509－513.

［2］劉長增，韓長秀.釩（V）催化氧化二甲基黃的反應(yīng)及其應(yīng)用［J］.理化檢測－化學(xué)分冊，2002，38（11）：558－559，561.

［3］M.Jamaluddin Ahmed，Saera Banoo.Spectrophotometric method for determination of vanadium and its application to industrial，environmental，biological and soil samples［J］.Talanta 1999，48：1085－1094.

［4］Zenz C，Berg B A.Human responses to controlled vanadium pentoxide exposure［J］.Archives of Environmental Health：An International Journal，1967，14（5）：709－712.

［5］Po?edniok J，Buhl F.Speciation of vanadium in soil［J］.Talanta，2003，59（1）：1－8.

［6］Reddy K V K，Yamini P，Kumar R K，et al.Spectrophotometric method for determination of vanadium and its application to environmental and biological samples［J］.2011.

［7］郭光美，馬景.V－H2O2－PAR三元配合物吸光光度法測定茶葉中痕量釩［J］.食品工業(yè)科技，2006，27（10）：184－185.