二安替比林對(duì)甲氧基苯基甲烷光度法測(cè)定釩*

那 迪，蔡汝月，劉 誠(chéng)，龐 然，阮 瓊

(云南師范大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，云南 昆明 650500)

釩可用于制作釩電池，具有壽命長(zhǎng)、環(huán)境友好等特點(diǎn)[1]，但人體吸收過(guò)量的釩會(huì)影響脂代謝過(guò)程及心血管、肺等器官的功能[2]。因此，對(duì)于釩含量的測(cè)定很有必要。在測(cè)定釩的眾多方法中，光度法以靈敏、快速、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)受到廣泛關(guān)注。在我們之前的工作中，二安替比林對(duì)甲氧基苯基甲烷(DApMM)被首次合成，并用于Mn(Ⅵ)及Cr(VI)的檢測(cè)，也取得不錯(cuò)的結(jié)果[3-4]。然而，在眾多安替比林類衍生物中，測(cè)定釩的靈敏度卻不盡如人意[6]。常規(guī)體系中，安替比林類衍生物用于檢測(cè)釩的靈敏度低，限制了該顯色劑的實(shí)際應(yīng)用范圍[3, 7-9]。本工作中，首次將DApMM應(yīng)用于釩的檢測(cè)，并采用HAc體系，通過(guò)優(yōu)化反應(yīng)條件，使其靈敏度達(dá)到10-5級(jí)，在擴(kuò)大DApMM應(yīng)用范圍的同時(shí)，也為檢測(cè)微量釩提供一些參考價(jià)值。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器

光度計(jì)：722 N 可見(jiàn)分光光度計(jì)(上海菁華科技儀器有限公司);天平：FA2004型電子天平(上海菁華科技儀器有限公司)。

1.2 主要試劑

10.00 μg/mL 釩標(biāo)準(zhǔn)溶液； 60.00 mg/mL MnSO4溶液；1.00 mol/L HAc溶液；0.5%DApMM溶液；1%吐溫。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

取 1.00 mol/L 醋酸 2.00 mL、60.00mg/L MnSO42.00 mL、0.5%DApMM 3.00 mL、10.00 μg/mL 標(biāo)準(zhǔn)釩溶液 1.00 mL、1%吐溫80(Tween-80-H2O體積比1∶100)1.00 mL 于 50 mL 比色管中，加入蒸餾水稀釋至 25 mL 的刻度線，搖勻。將其置于沸水浴中加熱 10 min，再將比色管用流水冷卻至室溫。在波長(zhǎng)為 440 nm 處，使用 1 cm 比色皿，以試劑空白為參比，測(cè)其吸光度A。

2 結(jié)果與討論

2.1 最大吸收波長(zhǎng)的選擇

根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法對(duì)釩進(jìn)行了顯色反應(yīng)，測(cè)定360～520 nm 范圍內(nèi)不同波長(zhǎng)下的吸光度，并繪制出吸光度-波長(zhǎng)吸收曲線，確定最大吸收波長(zhǎng)，結(jié)果如圖1所示。顯色體系λmax=440 nm，空白對(duì)顯色體系有一定的干擾，因此以下實(shí)驗(yàn)以試劑空白作為參比液。

圖1 吸收波長(zhǎng)對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

2.2 酸種類及用量的選擇

依據(jù)實(shí)驗(yàn)方法，分別在H3PO4、HCl、HAc、NaAc-HAc緩沖溶液條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在λmax=440 nm 處，測(cè)釩的吸光度A值，發(fā)現(xiàn)HAc溶液中顯色效果較好。在其它條件不變的情況下，加入不同體積的HAc溶液顯色，并測(cè)釩的最大吸光度值。該顯色體系加入 2.00 mL HAc溶液顯色效果最佳，以下實(shí)驗(yàn)選用 2.00 mL HAc溶液進(jìn)行。

2.3 顯色劑用量的選擇

依據(jù)實(shí)驗(yàn)方法，顯色劑用量為 3.00 mL 時(shí)，有最大的吸光度，故以下實(shí)驗(yàn)均以 3.00 mL 為最佳顯色劑用量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2.4 增敏劑MnSO4溶液用量的選擇

依據(jù)實(shí)驗(yàn)方法，該顯色體系增敏劑MnSO4溶液用量為 2.00 mL 時(shí)，有最大的吸光度值，故以下實(shí)驗(yàn)均以 2.00 mL 為最佳增敏劑用量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2.5 表面活性劑用量的選擇

依據(jù)實(shí)驗(yàn)方法，該顯色體系添加表面活性劑吐溫80用量為 1.00 mL 時(shí)，有最大的吸光度值，故以下實(shí)驗(yàn)均以 1.00 mL 為最佳表面活性劑用量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2.6 探究沸水浴加熱反應(yīng)的時(shí)間

依據(jù)實(shí)驗(yàn)方法，將顯色體系分別置于沸水浴中加熱進(jìn)行顯色反應(yīng)，在不同時(shí)間下進(jìn)行取樣測(cè)試。當(dāng)顯色體系在沸水浴中加熱至 10 min 時(shí)，具有最大的吸光度A值，故顯色體系最佳加熱時(shí)間為 10 min，流水冷卻后測(cè)定吸光度值。

2.7 探究實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定時(shí)間

按照實(shí)驗(yàn)方法，顯色體系在 10 h 之內(nèi)能夠保持較好的穩(wěn)定性，直至 10 h 后才出現(xiàn)下降的趨勢(shì)。故該顯色體系的穩(wěn)定時(shí)間為 10 h，顯色穩(wěn)定，能夠用于釩的檢測(cè)。

2.8 工作曲線及線性回歸方程

根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法，選取最佳顯色條件進(jìn)行顯色實(shí)驗(yàn)。在比色管中分別加入 10 μg/mL 不同體積的釩的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在λmax=440nm處測(cè)吸光度A值，結(jié)果圖2所示。釩的質(zhì)量濃度在0.04～0.48 μg/mL 范圍內(nèi)符合朗伯-比爾定律，線性回歸方程為A=1.0651ρ+0.1157,相關(guān)系數(shù)為0.9998，摩爾吸收系數(shù)ε為1.19×105L·cm-1·mol-1。該方法具有較高的靈敏度。

圖2 工作曲線

2.9 探究共存干擾離子實(shí)驗(yàn)

2.10 回收實(shí)驗(yàn)

在體系的線性范圍內(nèi)進(jìn)行回收實(shí)驗(yàn)分析。按照實(shí)驗(yàn)方法均加入 10 μg/mL 的釩標(biāo)準(zhǔn)溶液 0.50 mL，配成顯色體系，再分別加入 10 μg/mL 釩標(biāo)準(zhǔn)溶液 0.10、0.30、0.40 mL，用蒸餾水稀釋至刻度值，進(jìn)行顯色反應(yīng)，測(cè)定吸光度值。重復(fù)3次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表1所示。

表1 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果

如表1所示，顯色劑DApMM在HAc、Mn(Ⅱ)和吐溫80介質(zhì)存在的條件下，與釩進(jìn)行顯色反應(yīng)，在最大吸收波長(zhǎng)為 440 nm 處測(cè)定釩含量的方法可行，結(jié)果滿意。該方法可以用來(lái)測(cè)定環(huán)境樣品中微量釩的含量。

3 結(jié)論

本論文研究顯色劑DApMM與釩顯色反應(yīng)的最佳條件。研究發(fā)現(xiàn)，在 1.00 mol/L HAc溶液，60.00 mg/mL MnSO4和1%表面活性劑吐溫80存在的條件下，在MnSO4及醋酸體系中，以DApMM為顯色劑，與釩進(jìn)行顯色反應(yīng)，可以得到橙紅色配合物；以分光光度法測(cè)定該配合物的λmax=440 nm，ε=1.19×105L·cm-1·mol-1，靈敏度高，操作簡(jiǎn)便。與其他安替比林衍生物類顯色劑測(cè)釩相比，既提高了靈敏度，又加快了反應(yīng)時(shí)間，一定程度上節(jié)約了能源。本實(shí)驗(yàn)提供了一個(gè)高效的分析方法來(lái)檢測(cè)微量釩離子。