催化动力学光度法测定痕量铜Ⅱ.PDF
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王旭珍 庞秀江 朱启秀 王玉宝 张秀香
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参见附件(210KB，3页)。
催化动力学光度法测定痕量铜Ⅱ.PDF
催化动力学光度法测定痕量铜C
王旭珍3
庞秀江3 3
朱启秀3 3
王玉宝 张秀香
(烟台师范学院化学系 ,烟台 264025)
摘 要 研究了在磷酸介质中 ,铜 C催化过氧化氢氧化偶氮胂 Ⅰ褪色反应的适宜条件与影响因素 ,建立
了动力学光度法测定痕量铜 C的新方法。方法线性范围为0～100μgP L ,检出限为 2. 79 ×10
- 9
gP mL。该
催化反应对 Cu C为一级反应 ,表观活化能为 65. 6kJP mol ,表观反应速率常数为 9. 63 ×10
- 4
s
- 1。用于水
样、电镀液和发样中铜 C的测定 ,相对标准偏差为0. 7 %～4. 7 % ,标准加入回收率为97. 8 %～104. 2 %。
关键词 铜 C ,偶氮胂 Ⅰ,催化光度法
2000209225收稿;2001203226接受
3 3本院2000届毕业生
1 引 言
铜是工业上广泛应用的金属,也是人体及动植物必须的微量元素之一 ,对机体的新陈代谢有重要的
调节作用〔 1〕。微量铜的测定通常采用DDTC或BCO显色光度法〔 2 ,3〕、原子吸收光谱法以及近年发展起来
的催化动力学光度法 ,后者对铜的测定下限可达pg级(10
- 12
gP mL) ,有关研究颇为活跃 ,铜的新指示反
应不断被发现〔 4～6〕。我们研究发现 ,在磷酸介质中 ,痕量铜 C对过氧化氢氧化偶氮胂 Ⅰ(AsAI)褪色反应
有显著的催化作用 ,而且在一定条件下 ,褪色反应速率ΔA 与 Cu C含量在 0～100 μgP L 范围内呈良好的
线性关系 ,据此建立了测定痕量铜 C的新方法 ,方法检出限为:2. 79× 10
- 9
gP mL ,灵敏度高 ,选择性好 ,用
于实际样品分析 ,结果满意。
2 实验部分
2. 1 主要仪器与试剂
722型光栅分光光度计(上海第三分析仪器厂) ,GBC2916 型紫外可见分光光度计(澳大利亚 GBC公
司) ,HHS型电热恒温水浴(江苏岸头科教仪器厂) 。Cu C标准溶液:准确称取高纯铜粉(99. 999 %)
010500g ,以1 + 2 HNO3 溶解 ,转移定容于50 mL 容量瓶内 ,此液含Cu C 1. 0 gP L ;再稀释至含Cu C1. 0 mgP
L 的工作液。偶氮胂 Ⅰ(AsA Ⅰ)溶液:准确称取 015923 g AsA Ⅰ,以水溶解于 100 mL 容量瓶内 ,浓度为
0101 molP L ;使用时稀释10倍 ,得0. 001 molP L 工作液。过氧化氢溶液:3 %水溶液。磷酸溶液:0. 02 molP
L。所用试剂均为分析纯 ,水为二次蒸馏水。玻璃器皿使用前用1 + 1 HNO3 浸泡处理。
2. 2 实验方法
取两只25 mL 具塞比色管 ,分别加入1. 0 mL AsAⅠ溶液 ,1. 5 mL H3 PO4 溶液 ,其中一只加定量的 Cu
C标准溶液(吸光度为 A) ,另一只不加(吸光度为 A0 ) 。然后各加入3 %H2O2 5 mL ,用水稀释至25 mL 刻
度处 ,摇匀 ,放入 80 ℃水浴中 ,半启塞加热 8 min 取出 ,迅速用流水冷却 5 min ,终止反应。以水作参比 ,用1 cm比色皿在波长500 nm处分别测定 A0 和 A ,计算ΔA = A0 - A 值。
3 结果与讨论
3. 1 吸收光谱
配制不同组分的溶液 ,按实验方法操作 ,终止反应后在紫外可见分光光度计上 400～600 nm范围内
扫描 ,得各溶液的吸收曲线如图1。由图可见 ,各溶液的最大吸收波长均在500 nm处 ,宜选为工作波长。
图中各曲线的形状和峰位相一致 ,说明在本实验条件下 ,体系中没有新的络合物生成。曲线1、 2几乎完
第29卷
2001年8月 分析化学 (FENXI HUAXUE) 研究简报
Chinese Journal of Analytical Chemistry
第8期
907～909 图1 吸收光谱
Fig. 1 Absorption spectra
1. arsenazo 1 (AsA Ⅰ) + H3PO4 ; 2. AsA Ⅰ+ H3PO4 + Cu2 +;
3. AsAⅠ+ H3PO4 + H2O2 ;4. 3 + 1 μg Cu2 +;5. 3 + 2μg Cu2 +。
全重合 ,表明 Cu
2 +
本身对 AsAI无影响;曲线 3 峰高
比曲线1 有所降低 ,说明在该体系中 H2O2 可氧化
AsAⅠ褪色 ,但速度较慢;曲线 4、 5 峰高比曲线 3 急
速下降 ,表明 Cu C对 H2O2 氧化 AsA Ⅰ褪色反应有
显著催化作用 ,且褪色速率与浓度大体呈线性关系。
3. 2 实验条件的选择
3. 2. 1 反应介质 该催化反应在酸性介质中进行。
通过对盐酸、硝酸、硫酸、磷酸及醋酸2醋酸钠的比
较 ,发现在稀磷酸介质中 Cu C催化作用最强。加入
0. 02 molP L 的 H3 PO4 溶液 1. 4～1. 6 mL 时 ,ΔA 值最
大 ,灵敏度最高。采用1. 5 mL。
3. 2. 2 试剂用量 按实验方法 ,分别改变AsA Ⅰ和
H2O2 溶液的用量。结果表明 ,随AsAⅠ浓度增大 ,催化和非催化反应速率均明显加快 ,ΔA 亦迅速增大;
超过1. 0 mL 后ΔA 有所减小 ,选用AsAⅠ1. 0 mL。3 %的 H2O2 用量增加至4～6 mL 时 ,ΔA 值较大且相
对稳定 ,选用5. 0 mL。
3. 2. 3 反应温度和加热时间 固定反应时间8 min和前述各试剂用量 ,改变加热温度进行试验 ,结果表
明:60℃以下催化作用不明显 ,褪色反应进行很慢 ,故可采用流水冷却的方式终止反应;高于 60 ℃,催化
反应速率随温度升高明显加快 ,ΔA 亦显著增大 ,超过95 ℃,ΔA 增加幅度减小 ......
王旭珍3
庞秀江3 3
朱启秀3 3
王玉宝 张秀香
(烟台师范学院化学系 ,烟台 264025)
摘 要 研究了在磷酸介质中 ,铜 C催化过氧化氢氧化偶氮胂 Ⅰ褪色反应的适宜条件与影响因素 ,建立
了动力学光度法测定痕量铜 C的新方法。方法线性范围为0～100μgP L ,检出限为 2. 79 ×10
- 9
gP mL。该
催化反应对 Cu C为一级反应 ,表观活化能为 65. 6kJP mol ,表观反应速率常数为 9. 63 ×10
- 4
s
- 1。用于水
样、电镀液和发样中铜 C的测定 ,相对标准偏差为0. 7 %～4. 7 % ,标准加入回收率为97. 8 %～104. 2 %。
关键词 铜 C ,偶氮胂 Ⅰ,催化光度法
2000209225收稿;2001203226接受
3 3本院2000届毕业生
1 引 言
铜是工业上广泛应用的金属,也是人体及动植物必须的微量元素之一 ,对机体的新陈代谢有重要的
调节作用〔 1〕。微量铜的测定通常采用DDTC或BCO显色光度法〔 2 ,3〕、原子吸收光谱法以及近年发展起来
的催化动力学光度法 ,后者对铜的测定下限可达pg级(10
- 12
gP mL) ,有关研究颇为活跃 ,铜的新指示反
应不断被发现〔 4～6〕。我们研究发现 ,在磷酸介质中 ,痕量铜 C对过氧化氢氧化偶氮胂 Ⅰ(AsAI)褪色反应
有显著的催化作用 ,而且在一定条件下 ,褪色反应速率ΔA 与 Cu C含量在 0～100 μgP L 范围内呈良好的
线性关系 ,据此建立了测定痕量铜 C的新方法 ,方法检出限为:2. 79× 10
- 9
gP mL ,灵敏度高 ,选择性好 ,用
于实际样品分析 ,结果满意。
2 实验部分
2. 1 主要仪器与试剂
722型光栅分光光度计(上海第三分析仪器厂) ,GBC2916 型紫外可见分光光度计(澳大利亚 GBC公
司) ,HHS型电热恒温水浴(江苏岸头科教仪器厂) 。Cu C标准溶液:准确称取高纯铜粉(99. 999 %)
010500g ,以1 + 2 HNO3 溶解 ,转移定容于50 mL 容量瓶内 ,此液含Cu C 1. 0 gP L ;再稀释至含Cu C1. 0 mgP
L 的工作液。偶氮胂 Ⅰ(AsA Ⅰ)溶液:准确称取 015923 g AsA Ⅰ,以水溶解于 100 mL 容量瓶内 ,浓度为
0101 molP L ;使用时稀释10倍 ,得0. 001 molP L 工作液。过氧化氢溶液:3 %水溶液。磷酸溶液:0. 02 molP
L。所用试剂均为分析纯 ,水为二次蒸馏水。玻璃器皿使用前用1 + 1 HNO3 浸泡处理。
2. 2 实验方法
取两只25 mL 具塞比色管 ,分别加入1. 0 mL AsAⅠ溶液 ,1. 5 mL H3 PO4 溶液 ,其中一只加定量的 Cu
C标准溶液(吸光度为 A) ,另一只不加(吸光度为 A0 ) 。然后各加入3 %H2O2 5 mL ,用水稀释至25 mL 刻
度处 ,摇匀 ,放入 80 ℃水浴中 ,半启塞加热 8 min 取出 ,迅速用流水冷却 5 min ,终止反应。以水作参比 ,用1 cm比色皿在波长500 nm处分别测定 A0 和 A ,计算ΔA = A0 - A 值。
3 结果与讨论
3. 1 吸收光谱
配制不同组分的溶液 ,按实验方法操作 ,终止反应后在紫外可见分光光度计上 400～600 nm范围内
扫描 ,得各溶液的吸收曲线如图1。由图可见 ,各溶液的最大吸收波长均在500 nm处 ,宜选为工作波长。
图中各曲线的形状和峰位相一致 ,说明在本实验条件下 ,体系中没有新的络合物生成。曲线1、 2几乎完
第29卷
2001年8月 分析化学 (FENXI HUAXUE) 研究简报
Chinese Journal of Analytical Chemistry
第8期
907～909 图1 吸收光谱
Fig. 1 Absorption spectra
1. arsenazo 1 (AsA Ⅰ) + H3PO4 ; 2. AsA Ⅰ+ H3PO4 + Cu2 +;
3. AsAⅠ+ H3PO4 + H2O2 ;4. 3 + 1 μg Cu2 +;5. 3 + 2μg Cu2 +。
全重合 ,表明 Cu
2 +
本身对 AsAI无影响;曲线 3 峰高
比曲线1 有所降低 ,说明在该体系中 H2O2 可氧化
AsAⅠ褪色 ,但速度较慢;曲线 4、 5 峰高比曲线 3 急
速下降 ,表明 Cu C对 H2O2 氧化 AsA Ⅰ褪色反应有
显著催化作用 ,且褪色速率与浓度大体呈线性关系。
3. 2 实验条件的选择
3. 2. 1 反应介质 该催化反应在酸性介质中进行。
通过对盐酸、硝酸、硫酸、磷酸及醋酸2醋酸钠的比
较 ,发现在稀磷酸介质中 Cu C催化作用最强。加入
0. 02 molP L 的 H3 PO4 溶液 1. 4～1. 6 mL 时 ,ΔA 值最
大 ,灵敏度最高。采用1. 5 mL。
3. 2. 2 试剂用量 按实验方法 ,分别改变AsA Ⅰ和
H2O2 溶液的用量。结果表明 ,随AsAⅠ浓度增大 ,催化和非催化反应速率均明显加快 ,ΔA 亦迅速增大;
超过1. 0 mL 后ΔA 有所减小 ,选用AsAⅠ1. 0 mL。3 %的 H2O2 用量增加至4～6 mL 时 ,ΔA 值较大且相
对稳定 ,选用5. 0 mL。
3. 2. 3 反应温度和加热时间 固定反应时间8 min和前述各试剂用量 ,改变加热温度进行试验 ,结果表
明:60℃以下催化作用不明显 ,褪色反应进行很慢 ,故可采用流水冷却的方式终止反应;高于 60 ℃,催化
反应速率随温度升高明显加快 ,ΔA 亦显著增大 ,超过95 ℃,ΔA 增加幅度减小 ......
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