用改进的高碘酸钾氧化分光光度法测定海水中的Mn_

收稿日期 : 2008 - 01 - 17 基金项目 : 辽宁省省级高校水生生物学重点实验室开放课题 ( KLHB - 06 - 17) 作者简介 : 邢殿楼 (1953 - ) , 男 , 高级实验师 。 E - mail: xingdianlou@ dlfu1edu1cn
第 6期 邢殿楼 ,等 : 用改进的高碘酸钾氧化分光光度法测定海水中的 M n ( Ⅱ)
测定海水中的 M n( Ⅱ)
邢 殿 楼 1 , 王 丽 1 , 杨 凤 1 , 周 波 1 , 陈 洪 章 2 , 张 晶 1 , 雷 衍 之 1
(1. 大连水产学院 辽宁省省级高校水生生物重点实验室 ,辽宁 大连 116023; 2. 盘锦光合水产有限公司 三角洲分公司 ,辽宁 盘锦 124200)
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大 连 水 产 学 院 学 报 第 23卷
图 1 KIO4 用量对海水中 M n ( Ⅱ) 测定的影响 F ig11 The effect of pota ssium per ioda te concen tra tion
on M n ( Ⅱ) determ ina tion
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用纯水溶解后定容至 25010 mL (M n ( Ⅱ) 的质量 浓度为 11000 g /L ) , 使用时在容量瓶中用纯水定 量稀释 20 倍 即 可 (M n ( Ⅱ) 的 质 量 浓 度 为 50 mg /L ) 。
试验用海水取自大连市长海县长山岛外海的表 层 (盐度为 30) , 经曝晒过滤后备用 。采用本方法 后未检测到海水中有 M n ( Ⅱ) , 故将其锰的本底值 视为 0。
= 17; R2 = 019967, n = 16) 。比报道的用 GB 方法 的范围 012～20 m g /L[ 8 ]稍大一些 。
图 3 M n ( Ⅱ) 的吸收曲线 F ig13 M n ( Ⅱ) absorben t curve
摘要 : 采用改进的高碘酸钾氧化分光光度法对海水中 M n ( Ⅱ) 的含量进行了测定 , 研究了操作条件对测
定结果的影响 。结果表明 : 15 mL 水样中 , 加入 10 mL 焦磷酸钾 —乙酸钠缓冲溶液 (焦磷酸钾浓度为 0124 mol/L , 乙酸钠浓度为 0140 mol/L ) , 110 mL高碘酸钾 (0177 g /L ) , 海水中无沉淀生成 ; 显色时间可选择 5 ～30 m in, 比色波长仍选择 525 nm; M n ( Ⅱ) 测定方法的工作曲线直线范围 , 海水为 1 ～50 mg /L , 淡水 为 1～30 mg/L; 变异系数为 0131% ～26161% , 回收率为 76% ～112%。
2 结果与讨论
211 试剂用量的影响
21111 焦磷酸钾 —乙酸钠溶液对测定的影响 试 验中发现 , 当焦磷酸钾 —乙酸钠缓冲液用量 < 10 mL 时 , 水样出现浑浊 , 无法测定 ; ≥10 mL 时 , 浑浊消失 , 此时溶液的 pH 为 715～815。本 pH 范 围比文献 [ 8 ] 提出的由高碘酸盐氧化 M n ( Ⅱ) 时的最适 pH 范围 (为 711～716) 偏高一些 , 这与 本试验中加入的焦磷酸钾 - 乙酸钠溶液相对较多有 关 , 但并没有对正常测定造成不利影响 , 故选择向 15 mL 海水水样中加入 10 mL 的缓冲溶液 (焦磷酸 钾浓度为 0124 mol/L , 乙酸钠浓度为 0140 mol/L ) 。 此时显色溶液中缓冲溶液浓度接近 GB 方法中的 2 倍 , 这是由于海水中含有大量的二价离子 。 21112 高碘酸钾用量对锰吸光度的影响 从图 1 可见 , 氧化剂用量对显色有一定影响 。对于海水水 样 , 高碘酸钾用量为 016～114 mL 时吸光度值很接 近 ; 对于淡水水样 , 高碘酸钾用量为 016、018 mL 时显色效果最好 , 用量为 110～114 mL 时吸光度值 更接近 , 与海水水样差别不大 。因此 , 可以将海水 和淡水水样中高碘酸钾用量统一定为 110 mL。此 时显色溶液中氧化剂的初始质量浓度为 0177 g /L , 相当于 GB 方法中氧化剂初始浓度 ( 1120 g /L ) 的 64%。 21113 海水盐度对显色的影响 从图 2 可见 , 盐 度对海水中锰的显色有一定的影响 。当盐度为 10 ～40 时 , 吸光度的变异系数为 1108% ～3173% , 海水盐度变化不大时一般可以不考虑其影响 。但如 果需要精密的结果 , 就需要使用盐度相近的海水做 工作曲线 。
图 2 盐度对海水中 M n ( Ⅱ) 测定的影响 F ig12 The effect of sa lin ity on determ ina tion of M n
( Ⅱ) in sea wa ter
212 吸收曲线
从吸光度随波长变化的吸收曲线 (图 3) 可以 看出 , 显色后的海水和淡水中 , M n ( Ⅱ) 在波长 为 525 nm 和 545 nm 处各有一个吸收峰 。以 525 nm 处的峰值更大一些 , 因此 , 比色波长选择 525 nm 为好 。
2) 高碘酸钾的用量 对一定 Mn ( Ⅱ) 含量 的淡水或海水水样 , 改变显色剂高碘酸钾的用量 , 观察显色后吸光度的变化 。
3) 海水盐度 用纯水稀释或在海水中添加氯 化钠 (分析纯 ) , 配制成盐度不同的海水 , 加入相 同浓度的 M n ( Ⅱ) , 显色后观察吸光度的变化 。
4) 吸收曲线与发色曲线 为了解显色时间对 吸光度的影响 , 在 25 ℃条件下 , 取 M n ( Ⅱ) 质 量浓度为 01667 m g /L (1# ) 和 6167 m g /L (2# ) 的 海水样品 , 以及 M n ( Ⅱ) 质量浓度为 1133 mg /L (1# ) 和 6167 mg /L ( 2# ) 的淡水样品进行显色测 定 , 观察吸光度随时间的变化 , 绘制发色曲线 。
1) 焦磷酸钾 —乙酸钠溶液的用量 (焦磷酸钾 浓度为 016 mol/L , 乙酸钠为 110 mol/L ) 取 M n ( Ⅱ) 浓度相同的海水水样各 1510 mL 分别加入 3 个 25 mL 的比色管中 , 然后分别加入 8、 10、 12 mL 焦磷酸钾 - 乙酸钠溶液 , 再各加入高碘酸钾溶 液 110 mL , 显色后进行测定 。
第 23卷第 6期 2 0 0 8年 1 2月
大连水产学院学报 JOURNAL OF DAL IAN F ISHER IES UN IVERSITY
Vol. 23 No. 6 Dec . 2 0 0 8
文章编号 : 1000 - 9957 ( 2008) 06 - 0442 - 04
用改进的高碘酸钾氧化分光光度法
关键词 : 海水 ; 锰 ; 分光光度法 中图分类号 : X832 文献标志码 : A
锰是人体必需的一种微量元素 , 在许多酶促反 应系统中起着重要的作用 , 但水中锰含量过高会对 人体及生物产生毒害 。锰对生物的毒性一般不大 , 水生生 物 对 锰 的 耐 受 范 围 从 115 mg /L 至 1 000 mg /L以上不等 [ 1 ] 。锰抑制蛋白核小球藻生长的 96 h EC50为 1710 m g /L[ 2 ] 。M n ( Ⅱ) (M nSO4 ·H2 O )对 日本对虾仔虾的 96 h LC50为 01950 mg /L[ 3 ] 。锰也 可在养殖生物体内富集 , 富集倍数有的可达 12 × 103[ 1 ] 。为了防止由于锰在贝类体内积累对人类健 康产生危害 , 美国环境保护局在水质评价标准中推 荐海水中 M n ( Ⅱ) 含量小于 100μg /L[ 1 ] 。
目前国家标准中已有测定水中 M n ( Ⅱ) 的方 法 ( GB11906—89) , 该标准采用的是高碘酸钾分
光光度法 , 方法比较成熟 , 特异性较好 , 干扰成分 比较少 。近年来 , 关于水中 Mn ( Ⅱ) 含量测定方 法的研究多是针对淡水水样 [ 5 - 7 ] , 用于海水水样的 测定方法尚未见报道 。采用 GB11906—89 方法直 接测定海水中的 M n ( Ⅱ) 时 , 水样会产生浑浊 , 导致无法测定 。为此 , 作者对 GB11906—89 中的 方法进行了改进 , 并就其操作条件对测定结果的影 响进行了研究 。
对 M n ( Ⅱ) 质量浓度为 8 mg /L 的淡水和海 水显色后的水样测定不同波长下的吸光度 , 绘制吸
收曲线 。 11213 工作曲线直线范围的测定 分别做淡水和 海水中锰的大浓度跨度范围的工作曲线 , 根据所得 散点图的直线性 , 评价工作曲线的直线范围 。 11214 回收率 、灵敏度与精密度的测定 利用工 作曲线的斜率计算该方法的灵敏度 ; 采用测定 3个 海水加标水样 、3个淡水加标水样的方法评价回收 率 ; 对配制的 3个不同 M n ( Ⅱ) 含量的海水水样 和 3个不同 M n ( Ⅱ) 含量的淡水水样各进行 6次 平行测定 , 计算平均值 、标准差和变异系数 , 评价 精密度绘 制 分 别 吸 取 0、 0120、 0140、 0160、 0180、 1120、 1160、 2100、 2150 mL 锰标准使用液置于 9只 25 mL比色管中 , 用无锰海 水稀释至 1510 mL (此时 M n ( Ⅱ) 相应浓度为 0、 0167、 1133、 2100、 2167、 4100、 5133、 6167、 8133 mg /L ) 。加入 1010 mL 焦磷酸钾 —乙酸钠缓 冲溶液 。摇匀后 , 再加入 20 g /L 的高碘酸钾溶液 110 mL , 摇匀 。放置 30 m in后 , 以超纯水作参比 , 用 752型紫外可见分光光度计在 525 nm 处测定吸 光度 Ai (10 mm 比色皿 ) 。 11212 操作条件对测定的影响 为了观察操作条 件改变后对测定的影响 , 进行了试剂用量 、盐度 、 显色时间 (发色曲线 ) 、比色波长 (吸收曲线 ) 等 条件的试验 。试验时 , 除改变被试条件外 , 其余测 定步骤均按上述绘制工作曲线操作进行 。