乳化劑CTMAB-5-Br-PADAP分光光度法測(cè)定微量鐵

1前言

吡啶偶氮類試劑是靈敏度較高、應(yīng)用廣泛的一類金屬離子顯色劑[1]。利用2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚(5-Br-PADAP)作為顯色劑測(cè)定微量鐵,一般采用選擇性不太高的波長(zhǎng)(560nm附近)進(jìn)行測(cè)定[2],而采用靈敏度稍低、選擇性較高的波長(zhǎng)(760nm附近)進(jìn)行測(cè)定還未見(jiàn)報(bào)道[2]。本文用陽(yáng)離子表面活性劑溴化十六烷基二甲基銨(CTMAB)作用于鐵(II)與5-Br-PADAP的顯色體系,在pH3.6—6.4范圍內(nèi),CTMAB對(duì)顯色體系產(chǎn)生明顯的增溶增敏作用,鐵(II)與5-Br-PADAP形成穩(wěn)定的紅色絡(luò)合物,最大吸收峰位于559nm和749nm。為提高方法的選擇性,選用749nm作為測(cè)定波長(zhǎng),表觀摩爾吸光系數(shù)ε₇₄₉=3.1×10⁴L·mol^-1·cm^-1,鐵量在0—50μg/25mL范圍內(nèi)符合比耳定律。本方法可用于水樣中微量鐵的測(cè)定。

2實(shí)驗(yàn)部分

2.1　主要儀器與試劑

P-ELambda紫外可見(jiàn)分光光度計(jì);

722型光柵分光光度計(jì);

pHS-3C數(shù)字酸度計(jì)。

鐵(II)標(biāo)準(zhǔn)溶液1mg/mL:準(zhǔn)確稱取7.0206g(NH₄)2Fe(SO₄)2·6H₂O,用0.1mol/LH₂SO₄溶解并稀釋至1L。工作液稀釋為20μg/mL;

5-Br-PADAP:0.1%乙醇溶液;鹽

酸羥胺:10%水溶液;

CTMAB:6%水溶液;

pH4.0的HAc-NaAc緩沖溶液;所用水均為二次蒸餾水,試劑均為分析純。

2.2　實(shí)驗(yàn)方法

準(zhǔn)確移取適量鐵(II)標(biāo)準(zhǔn)溶液于25mL比色管中,依次加入10%鹽酸羥胺1mL、6%CTMAB1mL、0.1%5-Br-PADAP1mL、pH4.0的HAc-NaAc緩沖溶液5mL,用水稀釋至刻度,搖勻。在749nm處,用1cm比色皿以試劑空白為參比,測(cè)定吸光度。

3結(jié)果與討論

3.1　吸收光譜

按實(shí)驗(yàn)方法繪制試劑絡(luò)合物的吸收光譜如圖1。試劑的最大吸收波長(zhǎng)為442nm,Fe(II)-5-Br-PADAP絡(luò)合物的最大吸收波長(zhǎng)分別為559nm和749nm,對(duì)比度分別為117nm和307nm,為提高測(cè)定的選擇性,選用749nm作為測(cè)定波長(zhǎng)。

3.2　酸度的影響

改變?nèi)芤?/SPAN>pH值,按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定。試驗(yàn)表明,在pH3.6—6.4范圍內(nèi)吸光度最大且恒定;選擇pH4.0的HAc-NaAc緩沖溶液,緩沖溶液加入量在3.0—10.0mL時(shí),顯色恒定。實(shí)驗(yàn)選用pH4.0的HAc-NaAc緩沖溶液5.0mL。

3.3　表面活性劑的選擇

按實(shí)驗(yàn)方法,試驗(yàn)了不同表面活性劑對(duì)絡(luò)合物的影響。陽(yáng)離子表面活性劑CTMAB和非離子表面活性劑TX-100對(duì)絡(luò)合物均有明顯的增溶增敏作用,而陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉對(duì)絡(luò)合物雖有增溶作用,但靈敏度反而降低。實(shí)驗(yàn)選用陽(yáng)離子表面活性劑CTMAB作為增溶增敏劑。

3.4　試劑用量的影響

試驗(yàn)表明,對(duì)于20μgFe(II),0.1%5-Br-PADAP的用量在0.6—1.4mL,鹽酸羥胺的用量在0.1—1.0mL范圍內(nèi)吸光度恒定。實(shí)驗(yàn)選用0.1%5-Br-PADAP的用量為1.0mL,10%鹽酸羥胺用量為1.0mL。陽(yáng)離子表面活性劑CTMAB用量在2mL以內(nèi),對(duì)吸光度無(wú)影響,實(shí)驗(yàn)選用6%CTMAB用量為1.0mL。

3.5　干擾離子的影響

在所選定的實(shí)驗(yàn)條件下,鐵(II)的加入量為(20μg/25mL),試驗(yàn)了常見(jiàn)離子對(duì)測(cè)定的影響。當(dāng)相對(duì)誤差≤±5%時(shí),允許干擾離子的量為(以mg計(jì)):Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺(5);Pb²⁺、Cd²⁺、Zn2⁺(1.0);Mn²⁺(0.6);W(VI)(0.5);Al³⁺(0.4);Cr³⁺(0.3);La³⁺(0.3);Ni²⁺(0.1);Co²⁺(0.06);Ag⁺(0.01)。

3.6　絡(luò)合物組成的測(cè)定

采用摩爾比法和等摩爾連續(xù)變化法分別測(cè)得絡(luò)合物的組成比均為Fe(II)∶5-Br-PADAP=

1∶3。

3.7　校準(zhǔn)曲線

在實(shí)驗(yàn)條件下,鐵量在0—50μg/25mL范圍內(nèi)符合比耳定律。回歸方程為y=0.02087x+0.0161,相關(guān)系數(shù)r=0.9989,表觀摩爾吸光系數(shù)為ε₇₄₉=3.1×10⁴L·mol^-1·cm^-1。

3.8　樣品分析

取一定量澄清水樣,按實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表1。

參考文獻(xiàn)

[1]曲長(zhǎng)菱.吡啶偶氮試劑的進(jìn)展[J].化學(xué)試劑,1986,8(4):211.

[2]薛克.5-Br-PADAP全差示分光光度法測(cè)定人發(fā)中的鐵[J].環(huán)境化學(xué),1989,8(6):64.