BCA比色法測(cè)定循環(huán)水中微量銅的優(yōu)化

◎ 嚴(yán) 琳，陳 達(dá)，司有銀

（南通醋酸纖維有限公司，江蘇 南通 226008）

工業(yè)循環(huán)冷卻水中銅離子的測(cè)定一般采用原子吸收法（GB/T 14638.2-1993）[1]和二乙基二硫代氨基甲酸鈉比色法（GB/T 14418-1993）[2]，前者需要昂貴的原子吸收光譜儀，后者需要有機(jī)溶劑萃取等繁雜操作，目前南通醋酸纖維有限公司檢驗(yàn)室測(cè)定循環(huán)水中的銅離子的方法為二乙基二硫代氨基甲酸鈉比色法，此方法操作過(guò)程繁瑣，容易產(chǎn)生誤差，且耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)。為了提高檢測(cè)效率，利用BCA（2，2’-聯(lián)喹啉-4,4’-二甲酸二鈉鹽）在堿性條件下能特異性的與亞銅離子形成紫色Cu（I）-BCA配合物[3]，并與銅離子濃度有良好的線性關(guān)系的原理，建立一種快捷、準(zhǔn)確的比色測(cè)定法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

分光光度計(jì)：SHIMADZU UV-1800型；pH計(jì)：Seven Compact型；Cu標(biāo)準(zhǔn)溶液：取分析純硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)樣品，用蒸餾水配制濃度為10 μg·mL-1標(biāo)準(zhǔn)溶液；試劑A：采用含7.0 mmoL·L-1檸檬酸鈉的0.1 moL·L-1氨-氯化銨緩沖溶液（pH10.0）配制0.025 moL·L-1BCA溶液；試劑B：1.5 moL·L-1鹽酸羥胺溶液。

1.2 測(cè)試方法

BCA比色法：取兩支50 mL比色管，一支準(zhǔn)確移取適量的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，一支不加，作為空白對(duì)照，兩支比色管中都加入試劑B、試劑A，再用去離子水稀釋至刻度，充分搖勻后靜置，待顯色完全；用5 cm比色皿于一定波長(zhǎng)處測(cè)量溶液的吸光度A，確定最適波長(zhǎng)、pH、試劑用量以及顯色時(shí)間，并繪制最佳實(shí)驗(yàn)條件下的銅含量回歸曲線。用循環(huán)水樣品代替銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，采用上述方法測(cè)定銅含量。

二乙基二硫代氨基甲酸鈉比色法：按照GB/T 14418-1993進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 吸收光譜

按照BCA比色法在不同波長(zhǎng)處，繪制Cu（I）-BCA配合物的吸收光譜曲線（圖1），結(jié)果表明λmax=562 nm，E562=7.68×103L·mol-1·cm-1。

圖1 BCA與亞銅離子形成的紫色配合物的吸收光譜圖

2.2 測(cè)試條件的選擇

影響吸光度的因素較多（各試劑用量、pH值、顯色時(shí)間等），本實(shí)驗(yàn)采用單因素輪換法確定最佳反應(yīng)條件。

2.2.1 pH的影響

表1是不同pH條件下Cu（I）-BCA配合物的吸光度，由表可知，pH為10時(shí)，溶液更穩(wěn)定，測(cè)定結(jié)果更好。因此本實(shí)驗(yàn)選用pH=10.0的氨-氯化銨緩沖溶液進(jìn)行測(cè)定。

表1 不同pH緩沖液下的吸光度表

2.2.2 試劑用量的選擇

圖2是以鹽酸羥胺用量為變量的測(cè)定結(jié)果，圖3是以BCA試劑用量為變量的測(cè)定結(jié)果，實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)鹽酸羥胺用量為2.5 mL，BCA用量5 mL時(shí)，吸光度達(dá)到最大，本實(shí)驗(yàn)選用10%鹽酸羥胺2.5 mL，0.025 mol·L-1BCA 5 mL。

2.2.3 顯色時(shí)間的影響

反應(yīng)在室溫下生成配合物的速度較快，圖4是反應(yīng)放置時(shí)間對(duì)吸光度的影響。測(cè)定結(jié)果表明：15 min后顯色完全，A562達(dá)到最大且穩(wěn)定，體系至少可以穩(wěn)定30 min。

圖2 鹽酸羥胺用量對(duì)吸光度的影響圖

圖3 BCA試劑用量對(duì)吸光度的影響圖

圖4 反應(yīng)放置時(shí)間對(duì)吸光度的影響圖

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線

分別移取不同體積的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液按實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定A562并繪制工作曲線（圖5），結(jié)果表明Cu離子的濃度在0～1 μg·mL-1范圍內(nèi)與吸光度呈良好的線性關(guān)系，線性相關(guān)方程和相關(guān)系數(shù)分別為：y=0.612 4x-0.006 3，相關(guān)系數(shù)R2=0.999。本方法檢測(cè)限量為0.02 μg·mL-1。

圖5 銅離子標(biāo)準(zhǔn)工作曲線圖

2.4 精密度實(shí)驗(yàn)

分別在標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍內(nèi)選擇0.05 μg·mL-1、0.1 μg·mL-1、0.2 μg·mL-13 種濃度的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別測(cè)定6次（表2），計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。由表2可知，該測(cè)定方法的精密度在2.00%～3.00%范圍內(nèi)，小于5%，符合要求，具有較高的精密度。

表2 銅標(biāo)液的精密度測(cè)定表

2.5 回收率實(shí)驗(yàn)

用標(biāo)準(zhǔn)加入法作回收實(shí)驗(yàn)，選擇某一濃度的樣品，分別加入不同體積的銅離子標(biāo)準(zhǔn)工作溶液配成不同濃度的樣品溶液，代入標(biāo)準(zhǔn)工作曲線計(jì)算加標(biāo)后樣品濃度，計(jì)算回收率（回收率=檢測(cè)到的樣品濃度/加入的樣品濃度），結(jié)果見(jiàn)表3?；厥章试?5.0%～105.0%，操作過(guò)程損失較少，方法準(zhǔn)確可靠。

表3 加標(biāo)回收率測(cè)定

2.6 與二乙基二硫代氨基甲酸鈉比色法比較

對(duì)循環(huán)水樣品分別用兩種方法進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如表4，兩種方法差值基本控制在0.01 μg·mL-1以內(nèi)。

表4 兩種測(cè)定方法的比較表

3 結(jié)論

本文探討了用BCA法測(cè)定循環(huán)水中的微量銅，該方法對(duì)樣品處理要求簡(jiǎn)單，顯色反應(yīng)直接在水溶液中完成，不需要通過(guò)萃取或者加入有機(jī)溶劑來(lái)增加溶解度，而且反應(yīng)不需要加熱，在室溫下就可以完成，整個(gè)檢測(cè)過(guò)程耗時(shí)較少，精密度和準(zhǔn)確度較好，能夠滿足實(shí)際的生產(chǎn)檢測(cè)需求，具有實(shí)際使用價(jià)值。