1前言

吡啶偶氮類試劑是靈敏度較高、應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)作為顯色劑測定微量鐵,一般采用選擇性不太高的波長(560nm附近)進行測定[2],而采用靈敏度稍低、選擇性較高的波長(760nm附近)進行測定還未見報道[2]。本文用陽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,CTMAB對顯色體系產生明顯的增溶增敏作用,鐵(II)與5-Br-PADAP形成穩定的紅色絡合物,最大吸收峰位于559nm和749nm。為提高方法的選擇性,選用749nm作為測定波長,表觀摩爾吸光系數ε₇₄₉=3.1×10⁴L·mol^-1·cm^-1,鐵量在0—50μg/25mL范圍內符合比耳定律。本方法可用于水樣中微量鐵的測定。

2實驗部分

2.1　主要儀器與試劑

P-ELambda紫外可見分光光度計;

722型光柵分光光度計;

pHS-3C數字酸度計。

鐵(II)標準溶液1mg/mL:準確稱取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　實驗方法

準確移取適量鐵(II)標準溶液于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,測定吸光度。

3結果與討論

3.1　吸收光譜

按實驗方法繪制試劑絡合物的吸收光譜如圖1。試劑的最大吸收波長為442nm,Fe(II)-5-Br-PADAP絡合物的最大吸收波長分別為559nm和749nm,對比度分別為117nm和307nm,為提高測定的選擇性,選用749nm作為測定波長。

3.2　酸度的影響

改變溶液pH值,按實驗方法進行測定。試驗表明,在pH3.6—6.4范圍內吸光度最大且恒定;選擇pH4.0的HAc-NaAc緩沖溶液,緩沖溶液加入量在3.0—10.0mL時,顯色恒定。實驗選用pH4.0的HAc-NaAc緩沖溶液5.0mL。

3.3　表面活性劑的選擇

按實驗方法,試驗了不同表面活性劑對絡合物的影響。陽離子表面活性劑CTMAB和非離子表面活性劑TX-100對絡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絡合物雖有增溶作用,但靈敏度反而降低。實驗選用陽離子表面活性劑CTMAB作為增溶增敏劑。

3.4　試劑用量的影響

試驗表明,對于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范圍內吸光度恒定。實驗選用0.1%5-Br-PADAP的用量為1.0mL,10%鹽酸羥胺用量為1.0mL。陽離子表面活性劑CTMAB用量在2mL以內,對吸光度無影響,實驗選用6%CTMAB用量為1.0mL。

3.5　干擾離子的影響

在所選定的實驗條件下,鐵(II)的加入量為(20μg/25mL),試驗了常見離子對測定的影響。當相對誤差≤±5%時,允許干擾離子的量為(以mg計):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　絡合物組成的測定

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

1∶3。

3.7　校準曲線

在實驗條件下,鐵量在0—50μg/25mL范圍內符合比耳定律。回歸方程為y=0.02087x+0.0161,相關系數r=0.9989,表觀摩爾吸光系數為ε₇₄₉=3.1×10⁴L·mol^-1·cm^-1。

3.8　樣品分析

取一定量澄清水樣,按實驗方法測定,結果見表1。

參考文獻

[1]曲長菱.吡啶偶氮試劑的進展[J].化學試劑,1986,8(4):211.

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