高锰酸钾2甲醛2无机还原剂化学发光体系

    何云华3

    吕九如 (汉中师范学院化学系 ,汉中 723000) (陕西师范大学化学系 ,西安 710062)

    摘 要 在甲醛存在下 ,高锰酸钾与无机还原剂 Fe C、 S2 -

    、 I

    -

    、 Cu B等能够发生化学发光反应 ,产生很强的化

    学发光 ,据此利用流动注射技术研究了这些化学发光反应。考察了这些反应应用于铁、硫、碘、铜等元素化学

    发光测定的可行性 ,并探讨了反应机理。

    关键词 化学发光分析 ,高锰酸钾 ,无机还原剂 ,甲醛

    2001206220收稿;2002201204接受

    1 引 言

    高锰酸钾氧化有机物的化学发光反应已有不少文献报道1 ～3

    ,初步形成了一个重要的化学发光新

    体系4。但高锰酸钾与无机物化学发光反应的研究却未见报道。本文对高锰酸钾与无机物的化学发光

    反应进行了研究 ,发现在甲醛存在的条件下 ,在酸性溶液中 ,高锰酸钾可以氧化 Fe C、 S

    2 -

    、 I

    -

    和 Cu B产

    生很强的化学发光。据此采用流动注射技术 ,首次详细研究了高锰酸钾与无机还原剂的化学发光反应 ,充分论证了此反应用于相应元素化学发光分析的可行性 ,并探讨了反应机理。

    2 实验部分

    2. 1 仪器和试剂

    流动注射化学发光分析仪(自制 ,流通池为盘管式 ,进样体积为 25μ L ,阀池距为 5 cm ,流速为 2

    mLP min ,流通管内径为1. 3 mm) ,流路参见文献5;RF2540荧光分光光度计(日本岛津公司) 。

    无机还原剂标准溶液:Fe C、 S

    2 -

    、 I

    -

    、 Cu B分别用硫酸亚铁胺、硫化钠、碘化钾、氯化亚铜配制;高锰

    酸钾溶液:5. 0 × 10

    - 2

    molP L ;甲醛溶液 3 %( VP V) ;盐酸、硫酸、硝酸、磷酸及多聚磷酸等。所用试剂均为

    分析纯 ,水为二次去离子水。

    2. 2 实验步骤

    准确移取一定体积的无机还原剂标准溶液或样品溶液于 50 mL 容量瓶中 ,加水稀释至标线 ,摇匀 ,作为试液。按文献5

    所示流路进行化学发光测定 ,以峰高定量。

    3 结果与讨论

    3. 1 测定条件的选择

    3. 1. 1 反应介质及其浓度 分别以相同浓度的盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、多聚磷酸为反应介质 ,测量高锰

    酸钾2甲醛2无机还原剂体系反应的化学发光强度。结果表明:在盐酸介质中 ,它们的化学发光强度最

    大。本文选用盐酸为反应介质。分别试验了不同浓度的盐酸对这些化学发光反应的影响情况。根据实

    验结果 ,对于 Fe C、 S

    2 -

    、 I

    -

    和 Cu B所选盐酸的浓度分别为1. 0 molP L、 2. 0 molP L、 0. 5 molP L 和2. 0 molP L。

    3. 1. 2 高锰酸钾浓度 高锰酸钾在此化学发光反应中是氧化剂 ,影响反应的化学发光强度。本文分别

    试验了高锰酸钾浓度对这些化学发光反应的发光强度的影响。根据实验结果 ,对于 Fe C、 S

    2 -

    、 I

    -

    和 Cu

    B选择的高锰酸钾浓度分别为5. 0 × 10

    - 5

    molP L、 5. 0 × 10

    - 4

    molP L、 1. 0 × 10

    - 4

    molP L 和1. 0 × 10

    - 4

    molP L。

    3. 1. 3 甲醛浓度 甲醛在此化学发光反应中是增强剂。研究发现 ,高锰酸钾氧化这些无机还原剂时 ,几乎观察不到化学发光信号 ,而甲醛溶液的存在可以大大地增强这些反应的化学发光强度。分别试验

    了甲醛溶液的浓度与增强作用的关系 ,考虑到增强作用和空白信号两方面的因素 ,均选用 3 %( VP V)的

    第30卷

    2002年5月 分析化学 (FENXI HUAXUE) 研究简报

    Chinese Journal of Analytical Chemistry

    第5期

    598～600甲醛溶液。本文试验了甲醛溶液的稳定性。结果表明:3 %( VP V)的甲醛溶液稳定性较好 ,连续使用两

    天 ,发光信号无明显变化。

    3. 2 线性范围、相关系数、检出限和精密度

    在选定的最佳实验条件下,利用本化学发光反应测定所研究的各元素的线性范围、相关系数、检出

    限及测定的精密度 ,如表1所示 ......