Fe(Ⅱ)-鐵氰化鉀阻抑分光光度法測(cè)定消毒液中過(guò)氧化氫

陶鎖軍, 張愛(ài)菊, 張小林*

(1. 甘肅省平?jīng)鍪械谝恢袑W(xué), 平?jīng)?744000; 2. 甘肅醫(yī)學(xué)院, 平?jīng)?744000)

Fe(Ⅱ)-鐵氰化鉀阻抑分光光度法測(cè)定消毒液中過(guò)氧化氫

陶鎖軍1, 張愛(ài)菊2, 張小林2*

(1. 甘肅省平?jīng)鍪械谝恢袑W(xué), 平?jīng)?744000; 2. 甘肅醫(yī)學(xué)院, 平?jīng)?744000)

過(guò)氧化氫是一種強(qiáng)氧化劑,有漂白、防腐和除臭的效果,廣泛用于藥物合成、環(huán)境監(jiān)測(cè)、臨床消毒、食品生產(chǎn)等方面,實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)氧化氫的靈敏檢測(cè)一直是許多研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。測(cè)定過(guò)氧化氫的方法主要有容量法[1]、電化學(xué)法[2]、色譜法[3]和光度法[4-5]等。近年來(lái)基于鐵(Ⅲ)-鐵氰化鉀體系測(cè)定還原性物質(zhì)成為一大熱點(diǎn)[6-9],但尚未見(jiàn)鐵(Ⅱ)-鐵氰化鉀體系阻抑分光光度法測(cè)定過(guò)氧化氫的報(bào)道。研究發(fā)現(xiàn),在硫酸介質(zhì)中,Fe(Ⅱ)可與鐵氰化鉀反應(yīng)生成可溶性普魯士藍(lán)KFe[Fe(CN)6][10],其最大吸收波長(zhǎng)(λmax)為720 nm,過(guò)氧化氫對(duì)鐵(Ⅱ)-鐵氰化鉀的顯色反應(yīng)有顯著的阻抑作用。本工作據(jù)此提出了分光光度法測(cè)定消毒液中過(guò)氧化氫的含量。

1 試驗(yàn)部分

1．1 儀器與試劑

7230G型可見(jiàn)分光光度計(jì);FA 2004型分析天平。

過(guò)氧化氫標(biāo)準(zhǔn)溶液:17 mg·L-1,移取30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))過(guò)氧化氫溶液1.00 mL稀釋至250 mL,用高錳酸鉀法標(biāo)定其準(zhǔn)確質(zhì)量濃度后逐級(jí)稀釋。

Fe2+標(biāo)準(zhǔn)溶液:0.001 mol·L-1,稱取在110 ℃干燥至恒重的硫酸亞鐵0.152 0 g,用適量水溶解,滴加1 mol·L-1硫酸溶液至澄清,移至1 L容量瓶中定容。

鐵氰化鉀溶液:0.01 mol·L-1。

硫酸溶液:3 mol·L-1。

所用試劑均為分析純,試驗(yàn)用水為蒸餾水。

1．2 試驗(yàn)方法

在兩只50 mL容量瓶中,分別加入0.001 mol·L-1Fe2+標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00 mL,3 mol·L-1硫酸溶液8.0 mL;在其中一只容量瓶中加入適量過(guò)氧化氫(阻抑體系),另一只不加(非阻抑體系),充分振蕩1 min后,分別加入0.01 mol·L-1鐵氰化鉀溶液1.0 mL,用水稀釋至刻度,搖勻后放置7 min。以水作參比,采用1 cm比色皿于波長(zhǎng)720 nm處測(cè)量阻抑體系吸光度(A)和非阻抑體系吸光度(A0),計(jì)算ΔA(A0-A)。

2 結(jié)果與討論

2．1 吸收光譜

按試驗(yàn)方法在波長(zhǎng)400～850 nm內(nèi),分別測(cè)定阻抑體系和非阻抑體系的吸收光譜(ρH2O2=0.68 mg·L-1),結(jié)果見(jiàn)圖1。

1-非阻抑體系;2-阻抑體系圖1 吸收光譜Fig. 1 Absorption spectra

由圖1可知:非阻抑體系的最大吸收峰在720 nm,峰形尖銳,峰值較高,峰數(shù)單一,表觀摩爾吸光率(ε)為1.20×104L·mol-1·cm-1,達(dá)到強(qiáng)吸收水平。阻抑體系在720 nm處仍有最大吸收,吸光度隨過(guò)氧化氫的加入呈階梯式下降,但光譜形狀基本不變,由此說(shuō)明Fe2+與過(guò)氧化氫之間僅存在單純的氧化還原反應(yīng),生成物Fe3+不影響Fe2+的顯色反應(yīng)。

2．2 試驗(yàn)條件的選擇

2．2．1 反應(yīng)時(shí)間和顯色時(shí)間

在硫酸介質(zhì)中,試驗(yàn)考察了非阻抑體系顯色時(shí)間和阻抑體系反應(yīng)時(shí)間對(duì)吸光度的影響。結(jié)果表明:顯色過(guò)程是測(cè)定的控制環(huán)節(jié);非阻抑體系的吸光度在6 min內(nèi)快速增大,7 min后趨于穩(wěn)定,吸光度在1 h內(nèi)基本保持不變;當(dāng)過(guò)氧化氫的質(zhì)量濃度為2.0 mg·L-1時(shí),阻抑體系在1 min內(nèi)即完成對(duì)過(guò)氧化氫的徹底還原,7 min顯色后吸光度達(dá)到穩(wěn)定,同樣在1 h內(nèi)變化不大。因此試驗(yàn)選擇反應(yīng)時(shí)間為1 min,顯色時(shí)間為7 min。

2．2．2 硫酸溶液的用量

過(guò)氧化氫為含氧型氧化劑,酸性環(huán)境更有利于反應(yīng)進(jìn)行,也有利于抑制Fe3+的水解,按試驗(yàn)方法考察了3 mol·L-1硫酸溶液的用量對(duì)溶液褪色程度的影響,結(jié)果見(jiàn)圖2。

1-非阻抑體系;2-阻抑體系(a) 非阻抑體系和阻抑體系

(b) 分析體系圖2 硫酸用量對(duì)吸光度的影響Fig. 2 Effect of amount of sulfuric acid on absorbance

由圖2可知:阻抑體系的吸光度隨3 mol·L-1硫酸溶液用量的增加而遞減;非阻抑體系的最大承載體積為8.0 mL;分析體系中,硫酸溶液用量為8.0 mL以內(nèi)時(shí),ΔA隨之增大,超過(guò)8.0 mL時(shí),反而減小。試驗(yàn)選擇3 mol·L-1硫酸溶液的用量為8.0 mL。

2．2．3 Fe2+標(biāo)準(zhǔn)溶液及鐵氰化鉀溶液的用量

固定過(guò)氧化氫溶液的質(zhì)量濃度為2.0 mg·L-1,試驗(yàn)考察了0.001 mol·L-1Fe2+標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量對(duì)體系A(chǔ)和ΔA的影響。結(jié)果表明:當(dāng)Fe2+標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量為10.00 mL時(shí),吸光度的變化最大,此時(shí)非阻抑體系中Fe2+與鐵氰化鉀完全反應(yīng);當(dāng)Fe2+標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量在10.00～13.00 mL之間時(shí),非阻抑體系顯色反應(yīng)后Fe2+嚴(yán)重過(guò)剩,阻抑體系褪色不明顯,ΔA隨之變小,方法的靈敏度降低;當(dāng)Fe2+標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量超過(guò)13.00 mL時(shí),阻抑體系和非阻抑體系無(wú)明顯差別,ΔA=0。

固定0.001 mol·L-1Fe2+標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量為10.00 mL,過(guò)氧化氫溶液的質(zhì)量濃度為2.0 mg·L-1,試驗(yàn)考察了0.01 mol·L-1鐵氰化鉀溶液的用量對(duì)測(cè)定的影響。結(jié)果表明:當(dāng)0.01 mol·L-1鐵氰化鉀溶液的用量為0.5～0.8 mL時(shí),ΔA隨鐵氰化鉀溶液用量的增大而增大,當(dāng)用量超過(guò)0.9 mL時(shí),ΔA達(dá)到最大且趨于穩(wěn)定。

為使非阻抑體系Fe2+反應(yīng)完全,同時(shí)避免鐵氰化鉀大量過(guò)剩造成顏色干擾,試驗(yàn)選擇0.001 mol·L-1Fe2+標(biāo)準(zhǔn)溶液和0.01 mol·L-1鐵氰化鉀溶液的用量分別為10.00,1.0 mL。

2．3 干擾試驗(yàn)

當(dāng)過(guò)氧化氫溶液的質(zhì)量濃度為16 mg·L-1時(shí),試驗(yàn)考察了一些常見(jiàn)的無(wú)機(jī)離子和有機(jī)化合物對(duì)測(cè)定體系的干擾。結(jié)果表明:當(dāng)相對(duì)誤差不超過(guò)±5%時(shí),除相同質(zhì)量濃度的強(qiáng)氧化劑MnO42-、Cr2O72-有干擾之外,10倍的NH4+、Zn2+、Ca2+、Mg2+、葡萄糖、Al3+,3倍的Cu2+、NO2-、CO32-、SO32-、HCO3-均不影響測(cè)定。

2．4 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

按試驗(yàn)方法對(duì)過(guò)氧化氫標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行測(cè)定并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明:過(guò)氧化氫的質(zhì)量濃度在0.1～2.5 mg·L-1以內(nèi)與ΔA呈線性關(guān)系,線性回歸方程為ΔA=0.632 9ρ-0.242 4,相關(guān)系數(shù)為0.997 8。按試驗(yàn)方法平行測(cè)定空白溶液10次,標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.01,計(jì)算方法的檢出限(3s/k)為0.05 mg·L-1。

2．5 樣品分析

移取醫(yī)用過(guò)氧化氫消毒液(標(biāo)示量為3%,含過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%～3.5%) 1.00 mL稀釋至1 L作為待測(cè)溶液。取待測(cè)溶液2.00 mL,按試驗(yàn)方法測(cè)定并進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 樣品分析結(jié)果(n=6)Tab. 1 Analytical results of samples

本方法可在室溫下進(jìn)行,簡(jiǎn)便快速、靈敏度高、選擇性好,可用于藥用消毒液中過(guò)氧化氫的測(cè)定,結(jié)果滿意。

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10.11973/lhjy-hx201702025

2016-02-25

O657.32

B

1001-4020(2017)02-0233-03

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