催化光度法测定痕量铜.doc

催化光度法测定痕量铜 ()付春华姜斌李锡霞(山东省卫生学校 ,济南 ,250002)摘 要 基于氨介质中 ,铜离子催化过氧化氢氧化硝蛋黄而使其褪色的反应 ,建立了测定痕量铜的新方法 。方法灵敏 、简便 、选择性好 。测定铜 ( ) 的线性范围为 010g/ L ,检出量为 0 . 3g/ L 。用于水及食品中痕量铜 ( ) 的测定 。关键词 铜 ( ) 硝蛋黄 催化光度法Catalytic - Spectrophotometric Determination of Trace Copper( )Fu ChunhuaJ iang B inL i Xixia( Shandong Health School ,J inan ,250002)AbstractA new catalytic spectrophotometric method for determination of trace amounts of copper ( ) has been proposed. It is based on the copper catalysed discoloring reaction of nitrazine yellow oxidized by hydrogen peroxide in ammonic medium. The method is sensitive , simple with good selectivity. the linearrange of determination of copper ( ) is 010g/ L . The detection limit is 0 . 3g/ L . The method has beenused for the determination of trace copper ( ) in water and foods.Key wordscopper ( ) ,nitrazine yellow ,catalytic - spectrophotometry铜 ( ) 是人体必需的微量元素之一 ,因而测定水及食品中痕量铜 ( ) 有一定的实际意义 。动 力学方法测定铜已有不少报道1 4 ,本文所述的 是一个高灵敏度的动力学测定痕量铜的新体系 。硝蛋黄也叫硝基偶氮苯 、是一种酸碱指示剂 ,酸色 为黄色 ,碱色为蓝色 ,但未见用作动力学分析法的 报道 。作者研究发现 ,在氨介质中 ,铜 ( ) 能灵敏 地催化过氧化氢氧化硝蛋黄的褪色反应 ,开发了 硝蛋黄的新应用 。此催化反应可以写为 : H2O2 +纯 ,实验用水为二次蒸馏水 。1 . 2实验方法在 2 支 10 . 00mL 具塞刻度试管中 ,依次各加 入硝 蛋 黄 溶 液 1 . 00mL , NH3 H2O 溶 液 0 . 50mL , H2O2 溶液 1 . 25mL ,于 1 支试管中加入适量铜 ( )标准液 ,作为催化体系 ,另 1 支不加铜 ( ) 标准液 作为非催化体系 ,以水稀至刻度 ,摇匀 。同时置于80 恒 温 水 浴 中 加 热 8min , 取 出 , 以 流 水 冷 却3min 。用 1cm 比色皿 ,水参比 ,在 590nm 波长处测Cu2 +定催化体 系 吸 光 度 A 及 非 催 化 体 系 吸 光 度 A0 。硝蛋黄褪色产物 。本文讨论了此催化反NH3H2O按 = A0 - A 计 算 吸 光 度 差 值 A , 以 A 与Cu2 + 浓度成正比定量测定铜 ( ) 。2结果与讨论2 . 1吸收光谱 按实验方法配制催化体系和 非 催 化 体 系 溶液 ,在 460700nm 波长范围内分别测定吸光度 ,应的动力学条件 ,建立了测定痕量铜 ( ) 新的催化光度法 ,该方法灵敏度高 ,选择性好 ,用于水及 食品中痕量铜 ( ) 的测定 ,结果令人满意 。1实验部分1 . 1仪器及试剂721 型分光光度计 ;CS 501 型超级恒温器 。 铜 ( ) 标准液 : 用 分 析 纯 CuSO4 5 H2O 配 成1 . 00g/ L 的贮备液 , 用时稀释为 1 . 0mg/ L 的工作液 。5 . 5 10 - 4 mol/ L 硝 蛋 黄 水 溶 液 ; 1 . 0mol/ L NH3H2O ; 0 . 88mol/ L H2O2 。所 用 试 剂 均 为 分 析以波长为横坐标 ,以吸光度为纵坐标做图 ( 图 1) 。所得两条吸收曲线的最大吸收波长均为 590nm ,此处A 最大 ,测定最灵敏 ,故选取 590nm 作为测 定波长 。分析与测试2 . 2介质的影响硝蛋黄在碱性介质中为蓝色 ,实验表明 H2O2可以氧化其褪色 ,但速率极慢 , 而 Cu2 + 可极灵敏 地催 化 此 反 应 。分 别 实 验 了 NaOH、NaAc 、NH3 H2O 、NH3H2O - NH4 Cl 等几种碱性介质 , 结果表 明 ,以 NH3 H2O 介质效果最好 。1 . 0mol/ L NH3 H2O 用量在 0 . 30 . 6mL 范围内 ,A 最大且稳定 , 本文选用 0 . 5mL 。见图 2 ,从图 2 可以看出 ,30 以下反应几乎不进行 ,40 以上随温度升高反应加快 ,80 反应速率 最大 ,温度再升高由于非催化反应吸光度 A0 急剧 下降而使A 减小 ,本文选用 80 加热 。2 . 4 . 2 反应时间在 80 加热条件下 ,随反应时间增加 ,A 增 大 ,在 2 8min 以内 ,A 与时间 呈 线 性 关 系 ( 图3) 。本文选用 8min 。流水冷却 3min 可以有效抑 制反应 。图 3 时间的影响图 1 吸收光谱1. 非催化体系 ( H2O2 - 硝蛋黄 - NH3 H2O)2. 催化体系 ( Cu2 + - H2O2 - 硝蛋黄 - NH3 H2O)2 . 3试剂用量按实 验 方 法 , 分 别 改 变 硝 蛋 黄 、H2O2 、NH3 H2O 用量进行实验 ,结果表明 ,它们的最佳用量分别为 1 . 0mL 、1 . 25mL 、0 . 5mL 。2 . 4反应温度及反应时间2 . 4 . 1反应温度2 +(硝蛋黄 1mL ,NH3 H2O 0. 5mL , H2O21. 25mL ,Cu 80ng)2 . 5工作曲线及检出量取不同铜 ( ) 标准液 ,按实验方法操作然后 测定吸光度并绘制工作曲线见图 4 , 求得回归方 程为 :A = 0 . 0715C (g/ L ) + 0 . 011 , r = 0 . 998 , 测 定 的 线 性 范 围 为 0 1 0g / L ( 见 图 4 ) , 按 试 剂 空 白 1 0 次 测 定 标 准 偏 差 的 3 倍 求 得 检 出 限 为 0 . 3g/ L 。对 6g/ L 的 Cu2 + 标准溶液平行测 定 6 次 ,回收率为 95 %110 % ,相对标准偏差为3 . 8 % 。图 2 温度的影响(硝蛋黄 1mL ,NH3 H2O 0. 5mL , H2O21. 25mL ,Cu2 + 80ng)图 4 工作曲线2 . 6共存离子相对误 差 在 5 %以 内 , 10g/ L 的 Cu2 + 中 , 允 许瓶中 ,以水定容 。取适量溶液按 实 验 方 法 测 定 。2000 倍量的 K+ 、Na + 、NH4 + 、Cl - 、NO - ;1000 倍量并做加标回收试验 。水及食品中痕量铜 ( ) 测定结果列于表 1 。3的 Ba2 + 、Mg2 + 、Ca2 + 、Pb2 + 、F - 、SO2 - ; 500 倍量的4表 1样品中铜的测定结果( n = 5)Zn2 + 、Mn2 + 、V ( ) 、Br - 、NO - 、PO3 - ; 200 倍 量 的2 4测得值加入量回收率/ %相对标准偏差 / %Cd2 + 、Ni2 + 、MO ( ) 、W ( ) 、Cr ( ) 、Al3 + 、Fe3 + ;100 倍量的 Hg2 + 、Ag + 、Cr3 + ; 50 倍量的 Co2 + 、I - 。 可见本法有很好的选择性 。2 . 7样品分析水样取 100mL ,加 1mL 1 . 0mol/ L HNO3 酸化 , 加热浓缩至 20mL 左右 ,用 1 . 0mol/ L NH3 H2O 调 至中性 ,用水定容至 25mL ,取适量试液按实验方 法测定 。称取 25g 食品试样于坩锅中 ,先低温加热 炭化 ,再移入 550 马弗炉中灼烧至全部变为白 色灰烬 ,冷却 ,用 3mol/ L HCl 510mL 加热提取 , 再用 6mol/ L NH3 H2O 调至中性 ,滤入 50mL 容量样品gL - 1 , gg - 1gL - 1 , gg - 1自来水河水 大米面粉洋葱 莴笋26. 318. 73. 852. 2431. 69. 6120. 020. 03 . 03 . 020. 010. 093 . 510810692 . 996 . 799 . 03. 64. 13. 22. 95.