2_4_二氯苯基荧光酮分光光度法测定环境水样中微量铜

2006年7月内蒙古大学学报(自然科学版)Jul.2006第37卷第4期Acta Scientiar um Naturalium U nivers itatis NeiM ongol Vol.37No.4
文章编号:1000-1638(2006)04-0478-03
2,4-二氯苯基荧光酮分光光度法
测定环境水样中微量铜
黄臻臻,樊海燕,罗雯雯,朱思慧,杨　巍,高　飞
(内蒙古大学化学化工学院化学系,呼和浩特010021)
摘要:研究铜(Ⅱ)-2,4-二氯苯基荧光酮(DCIPF)-表面活性剂体系,提出以溴代十六烷基吡啶
(CPB)增敏,在pH5.82的HA c-N aA c缓冲介质中Cu(Ⅱ)与DCIPF反应生成1∶2的络合
物,最大吸收波长为602nm,线性范围为0～0.8mg/L,检出限为0.04mg/L摩尔吸光系数为
8.98×104L/(mol・cm).将该体系用于环境水样中微量铜的测定,方法准确可靠,抗干扰效果
好且简便易行.
关键词:铜;2,4-二氯苯基荧光酮;环境水样
中图分类号:O657.32 文献标识码:A
铜的污染主要来源于冶金、电镀、催化等的废水和矿山开采所产生的废弃物、矿渣等.因此,准确测定试样中铜的含量,对治理污染、改善环境具有重要意义〔1〕.苯基荧光酮类显色剂在表面活性剂的存在下,与金属离子形成多元络合物体系,灵敏度高抗干扰效果好.本文采用分光光度法,考察了以CPB为表面活性剂〔2〕,DCIPF〔3〕与铜(Ⅱ)的显色反应和光度性质,并用拟定的方法测定了环境水样中的铜,结果与标准值相符.
1　实验部分
1.1　仪器与试剂
722E型光栅可见分光光度计(上海);PH SJ-3F型实验室pH计(上海);TU-1901双光束紫外可见分光光度计(北京).
铜(Ⅱ)标准溶液:准确称取高纯金属铜(99.99%)配成1.0mg/mL标准储备液,使用时稀释为10mg/L的标准工作液〔4〕;
2,4-二氯苯基荧光酮(DCIPF)溶液:准确称取0.0393g2,4-二氯苯基荧光酮加入0.5mL(1+1)硫酸及无水乙醇溶解,定容至100mL,储存于棕色瓶中;
溴代十六烷基吡啶(CPB)溶液:1.0×10-2mol/L;
缓冲溶液pH=5.82,使0.5mo l/L的醋酸钠溶液和0.5m ol/L醋酸溶液按一定比例混合,并在酸度计上调至所用酸度.
所用试剂均为分析纯,实验用水均为二次蒸馏水.
1.2　实验方法
在25mL比色管中,依次加入一定量的铜标准溶液(Cu<20 g),CPB溶液5.00m L,HAc-NaAc 缓冲溶液4.00mL,2,4-二氯苯基荧光酮(DCIPF)溶液1.0mL,用水稀释至刻度、摇匀.静置30min
收稿日期:2005-10-13;修回日期:2006-03-24
基金项目:内蒙古大学本科创新基金
作者简介:黄臻臻(1985～),女,内蒙古呼伦贝尔人,内蒙古大学2002级本科生.
后,以试剂空白为参比,用1cm 比色皿,于波长602nm 处测量吸光度.
2　结果与讨论
2.1　吸收光谱
按实验方法显色,用T U -1901双光束紫外可见分光光度计绘制络合物及相应空白的吸收光谱(图1).由图可见,实验条件下,当无CPB 存在时,铜与DCLPF 形成二元络合物的最大吸收波长在597nm 处,灵敏度低,加入阳离子表面活性剂(CPB),由于三元络合物的形成使反应灵敏度增高( =8.98×104
).络合物 max =602nm ,试剂空白 max =530nm ,! =72nm .
2.2　酸度的影响
选用不同pH 值的缓冲溶液,按实验方法绘制酸度曲线,在pH 5.65～6.06范围内络合物吸光度最高且稳定,本实验选用pH 为5.82的缓冲溶液4.00m L.
2.3
　表面活性剂选择及用量 1.DCIPF -CP B 对水(DCIPF -CP B vs w ater );2.Cu
(Ⅱ)-DCIP F -CPB 对试剂空白(Cu (Ⅱ)-DCIPF -CPB v s r eag ent blank );3.Cu(Ⅱ)-DCIP F 对试剂空白(Cu (Ⅱ)-DCIPF vs r eagent blank)图1　吸收光谱
F ig.1　A bso rptio n spectr a
分别用表面活性剂SLS 、CPC 、CPB 、Zeph 、吐温-40、曲通X -100进行增敏试验.试验表明,以阳离子表面活性剂CPB 的增敏效果为最佳,其用量在4.00～7.00mL 范围内吸光度最高且稳定,实验中选用5.00mL.
2.4　显色剂用量的影响
按实验方法,加入不同量的DCIPF ,可知其用量在0.8～1.1mL 时吸光度最高且恒定,实验选用1.00m L.显色温度在20℃时,完全显色需要30m in,络合物的吸光度稳定2h 不变.
2.5　络合物组成
采用连续浓度变化法和摩尔比法测定了络合物的组成.结果表明,该络合物的组成为Cu (Ⅱ)∶DCIPF =1∶2.
2.6　共存离子的影响及消除
按实验方法测定10.0 gCu (Ⅱ),当相对误差小于±5%时,以下共存离子可允许倍数为:M g 2+(10),M n 2+(120),Ni 2+(60),Pb 2+(50),Zn 2+(25),Cd 2+(900),Fe 3+(25),Al 3+(10),N a +,K +,Cl -,SO 2-4,NO -3可大量存在.1倍的Cr (Ⅵ)对体系有干扰,可用抗坏血酸(500)进行掩蔽.2.7　工作曲线及灵敏度
按实验方法,绘制工作曲线.结果表明,当Cu(Ⅱ)含量在0～0.8m g/L 范围内遵守比耳定律,用数理统计方法得到回归方程:A =3.81×10-4
+0.513C (C : g/mL ).相关系数r =0.9995.通过计算得到表观摩尔吸光系数 =8.98×104
L ・mo l -1
・cm -1
.2.8　样品分析
吸取5.0m L 环境标准水样(GSB 07-1182-2000),用NaOH 调至中性,加入抗坏血酸掩蔽铬.以下按实验方法测定,由回归方程得到的分析结果列于表1.吸取5.0mL 环境标准水样(GSBZ 50009-88),用NaOH 调至中性,加入抗坏血酸掩蔽铬.以下按实验方法测定,由回归方程得到的分析结果列于表1.
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第4期黄臻臻,等　2,4-二氯苯基荧光酮分光光度法测定环境水样中微量铜
480内蒙古大学学报(自然科学版)2006年
表1　环境水标样分析结果(n=9)
Table1　Analytical result of standard environmental water samples(n=9)
样品标准值(mg・L-1)本法测定值(mg・L-1)相对标准偏差(%)
G SB07-1182-20000.988±0.0390.975 1.6
GSBZ50009-88 1.13±0.04 1.14 1.4
参考文献:
[1]　郑怀礼,祝艳.催化动力学褪色光度法测定痕量铜(Ⅱ)的研究进展[J].光谱学与光谱分析,2002,22(6):1075.
[2]　张如意,张蕴光,李德有.痕量铜光度法分析进展[J].理化检验-化学分册,2000,36(10):474.
[3]　黄应平,黎心懿,张华山.2,4-二氯苯基荧光酮分光光度法测定微量钨[J].冶金分析,1996,16(4):20.
[4]　金文斌.1,5-二(2-羟基-5-氯苯)-3-氰基甲(月替)(HCPCF)与铜显色反应的研究与应用[J].光谱实验室,2003,
20(3):356.
(责任编委　赛　音)
Spectrophotom etric Determination of Copper
w ith2,4-Dichro-Phenylfluo rone in the Presence of CPB
HU ANG Zhen-zhen,FAN Hai-yan,LU O Wen-wen,ZHU Si-hui,YANG Wei,GAO Fei
(College of Chemistry and Chemical E ngineering,
I nner Mongolia University,H ohhot010021,China)
Abstract:A colo r reactio n of copper w ith2,4-Dichro-Pheny lfluo rone and CPB has been stud-ied.The results show ed that in the buffer so lution o f pH5.82,co mplex of co pper w ith2,4-Dichro-Pheny lfluoro ne is fo rmed,and the max imum absorption w av elength is602nm.T he apparent molar absorptio n coefficient is8.98×104L/(mo l・cm).Beer′s law is obey ed for Cu(Ⅱ)in the range of0～0.8m g/L.T his method has been successfully applied to the determ inatio n of copper in environ-mental water samples.
Key words:copper;2,4-Dichr o-Pheny lfluoro ne;environmental w ater sample。