乙二胺四乙酸二钠修饰碳糊电极测定铜（Ⅱ） .doc

乙二胺四乙酸二钠修饰碳糊电极测定铜（）第38卷第9期2009年9月应用化工apphedchemicalindustryvo1.38no.9sep.2009驴驴驴护2分析测试2,:2,护,:2,:g,:2乙二胺四乙酸二钠修饰碳糊电极测定铜()毛晓明,靳永胜(长治学院生化系,th西长治046011)摘要:制备了乙二胺四乙酸二钠(edta)修饰碳糊电极并研究_r铜在该电极上的阳极溶出伏安行为,提出了一种测定铜的新方法.实验发现,在ph=3.6的醋酸钠一醋酸缓冲溶液中,铜离子于一500mv(vs.sce)处被吸附还原,富集在该修饰电极表面从一150mv以120mv/s的速率正向扫描至200mv,铜在约90mv处出现一灵敏的阳极溶出峰.峰电流与铜的浓度在1.0102.010mol/l范围内呈良好的线性关系,检出限为1.010一mol/l.并进行了回收率测试,回收率为93%105%,相对标准偏差小于4%.关键词:edta;碳糊电极;铜;阳极溶出伏安法中图分类号:o657.1文献标识码:a文章编号:16713206(2009)09137803determinationofcopper()usingaedtamodifiedcarbonpasteelectrodemaoxiaoming,jinyongsheng(departmentofchemistryandbiology,changzhiuniversity,changzhi046011,china)abstract:aedtamodifiedcarbonpasteelectrodewaspreparedandtheanodicstrippingvohammetricbehaviorofcopperatthemodifiedelectrodewasinvestigated.andanewmethodf0r出edeterminationofcopperwasdescribed.itwasfoundthatinnaachacbuffersolution(ph=3.6),copperi1wasaccumu-latedandreducedonthesurfaceofthemodifiedelectrodeat一500mv.whenscanninglinearlyfrom一150mvto200mvatascanrateof120mv/s,asensitiveanodicstrippingpeakappearedat90mv(vs.sce).thelinearrangewasfoundat1.010一2.010一mol/l,thedetectionlimitwas1.0x10一mol/l.theproposedmethodwasappliedtothedeterminationofcopperandtherecoverieswerebetween93%105%.therelativestandarddeviationwaslessthan4%.keywords:edta;carbonpasteelectrode;copper;anodicstrippingvohammetry铜是生物体必需的微量元素之一,对机体的新陈代谢有重要的调节作用.但铜的过量摄人会产生危害,对水生生物的危害尤为突出,因此,研究测定铜的分析方法一直受到人们的关注.目前,铜的测定常常采用分光光度法,催化动力学光度法引,原子吸收光谱法驯等,有的方法操作繁琐费时,有的需要使用昂贵的仪器等,已不满足微型化,实时监测等发展趋势.而电化学分析法以其操作简单,测定速度快而得到广泛应用,使用的电极有汞,玻碳电极,碳糊电极等.其中碳糊电极由于具有优异的导电性能和良好的稳定性,在电化学分析方面已有不少应用.乙二胺四乙酸二钠修饰碳糊电极测定金属离子已有报道,但应用于测定铜的研究还尚未见报道.在ph:3.6的醋酸钠一醋酸缓冲溶液中,在一500mv(vs.sce)搅拌富集3min后,从一150mv以120mv/s的速率正向扫描至200mv,铜在约90mv处出现一灵敏的阳极溶出峰.峰电流与铜的浓度在1.0102.010mol/l范围内呈良好的线性关系,检出限为1.010一mol/l.该修饰电极具有制备简单,响应速度快,灵敏度高,选择性好等优点,并用标准加入法测定了其回收率,回收率为93%一105%,相对标准偏差小于4%.1实验部分1.1试剂与仪器乙二胺四乙酸二钠(edta),硫酸铜(ii)i.010mol/l标准溶液,naachac缓冲溶液(ph=3.6),hc1,h2so,hno,hac,nhc1均为分析纯;收稿日期:2009-0619修改稿日期:2009-0717作者简介:毛晓明(1981一),男,山西长治人,长治学院助教,硕士,师从孙彦平教授,从事电化学分析研究.电email:mxm19810530yahoo.con.an第9期毛晓明等:乙二胺四乙酸二钠修饰碳糊电极测定铜()石墨碳粉为光谱纯;实验用水为石英二次蒸馏水.mec.12b型多功能微机电化学分析仪;三电极体系:修饰碳糊电极为工作电极,饱和甘汞电极为参比电极,铂片为辅助电极;ph-3s型酸度计.1.2修饰电极的制备取光谱纯石墨碳粉和固体石蜡,edta于玛瑙研钵中混合均匀成糊状.加热条件下将其装入直径为3mm的玻璃管中,在其中插入铜丝,把碳糊表面压紧并在硫酸纸上磨光,使用前在空白溶液中环扫至稳定.1.3实验方法把制备好的电极浸入10ml含有一定浓度cu标准溶液的naachac缓冲溶液(ph=3.6)中,在一500mv(vs.sce)电位下搅拌富集3rain,静止30s,然后以120mv/s的速率向正电位方向扫描至200mv,记录阳极溶出伏安曲线,根据峰电流进行定量分析.2结果与讨论2.1铜离子在不同电极上的阳极溶出伏安曲线图1为1.010mol/lcu在碳糊电极上和edta修饰碳糊电极上的阳极溶出伏安曲线.只有底液时,在扫描的区间内没有观察到溶出峰(见图1曲线1);当溶液中存在cu时,用碳糊电极为工作电极,在扫描区间也观察不到溶出峰(见图1曲线2);用edta修饰的碳糊电极为工作电极时,在90mv处产生一灵敏的溶出峰(见图1曲线3).峰电流明显增大,说明edta对cu具有明显的富集作用.其机理可能是cu首先被edta络合于修饰电极表面,在富集电位下被还原成0价铜,在电位变化过程中被氧化溶出.土,图11.010mol/lcu的伏安曲线fig.1thevohammetricculegesof1.010一mol/lcu1为1.010mol/lcu,底液;2为1.010mol/lcu,碳糊电极;3为1.010mol/lcu,edta修饰碳糊电极2.2实验条件的选择2.2.1碳糊电极的制备改变石墨碳粉,固体石蜡和edta用量制备修饰碳糊电极,在相同的条件下测定.结果表明,当m(石墨碳粉):m(固体石蜡):m(edta)=3:1:0.6时,峰电流最大,峰形最好.当配比大于或小于该配比时,峰电流均降低,可能是因为配比太小时,络合富集的铜太少,峰电流小;配比太大时,电极传导阻抗增大,灵敏度下降,峰电流也减小.2.2.2缓冲溶液对峰电流的影响分别选择hc1,h2so4,hno3,hac溶液以及naachac,nh4c1一hc1缓冲溶液作为富集和溶出过程的底液.结果表明,以naac.hac缓冲液作为底液时溶出峰的峰电流较大且峰形较好.2.2.3ph对峰电流的影响在ph=2.55.0范围内实验了ph对峰电流的影响.结果表明,铜的溶出峰电流随ph的增大而增大,在ph=3.43.8时,峰电流达到最大且基本不变,随ph的继续增加峰电流又开始减小(见图2).故选择ph=3.6为测量的底液酸度.i,ph图2ph值对峰电流的影响fig.2effectofphonthepeakcurrentofcu2.2.4富集电位和富集时间对峰电流的影响固定cu的浓度为1.010mowl,在一200一一700mv范围内考察了富集电位对溶出峰电流的影响,结果表明,溶出峰电流随富集电位的负移而增大,超过一500mv后峰电流基本不再增加,且峰形变差.故选择一500mv作为富集电位.i,图3富集时间对峰电流的影响fig.3effectofaccumulationtimeonthepeakcurrentofcu固定cu的浓度为1.010.movl,富集电船1380应用化工第38卷位为一500mv,改变富集时间,结果表明,随富集时间的延长,溶出峰电流增大.当富集时间在3min以内,峰电流与富集时间呈线性关系;3min之后,曲线出现平台,说明cun的富集已达饱和(见图3).故选择富集时间为3min.2.3电极的重现性与稳定性在上述确定的实验条件下,对1.010mol/lcu连续测定8次,相对标准偏差rsd为3.6%,表明该电极具有较好的重现性.将该电极对1.010imol/icun连续扫描50次,峰电流的相对标准偏差rsd为3.2%,表明该电极具有较好的稳定性.2.4线性范围与检出限在上述选定实验条件下,铜离子浓度与峰电流在1.010一2.010.moi/,l范围内呈良好的线性关系,线性方程为:,(ixa)=5.85710c+1.624,相关系数为0.996,检出限为1.010一mol/l,结果见图4.i,图4浓度与峰电流的关系fig.4relationshipbetweenconcentrationandpeakcurrent2.5回收率测定取一定体积cu溶液于10ml电解池中,其余操作同上,用标准加入法测定结果和回收实验结果见表l.表1回收率测定结果(n=7)table1analyficdresultsofcopper()3结束语实验结果表明,对于1.010imol/l的cun,应用edta修饰碳糊电极较之未修饰碳糊电极溶出峰电流有明显提高.溶出峰电流与浓度在1.01o2.010m0l/l范围内呈现良好的线性关系,检出限1.010一mol/,l.采用标准加入法测定cu,回收率在93%一105%,相对标准偏差<4%.参考文献:1奚旦立,孙裕生,刘秀英.环境监测m.北京:高等教育出版社,1994:320.2李霞,叶红齐,张丽艳,等.edta分光光度法测定铜金粉中的高含量铜j.粉末冶金材料科学与工程,2008,13(6):373376.3tomiyasut,aikous,anazawak,eta1.akineticmethodforthedeterminationofcopper()byitscatalyticeffectontheoxidationof3-methyl-2-benzothiazolinonehydra?-zonewithhydrogenperoxide:amechanisticstudyj.analsci,2005,21:917-922.4safavia,malekin,fajamif.selectivekineticspectrophotometricdeterminationofcopperatnanogramspermilliliterlevelj.talanta,2001,54:397-402.5crespoga,andradefj,inonfa,eta1.kineticmethodofthedeterminationoftraceamountsofcopper()inwatermatricesbyitscatalyticeffectontheoxidationof1,5-diphenylearbazidej.analclaimacta,2005,539:317.325.6郭卫国,王玉玲,薛光.微波密闭溶样火焰原子吸收光谱法测定金精矿中银铜锌j.理化检验化学分册,2008,44:181