罗道成 刘俊峰 (湖南科技大学化学化工学院，湖南湘潭411201) [摘要］在1．0mol/LNH3·H2O介质中，微量Zn2+对过氧化氢氧化茜素红S(ARS)的褪色反应具有强烈的催化作用，据此建立了一种通过测量吸光度测定微量Zn2+的新方法。本方法的检出限为0．11μg/L，线性范围为0～400μg/L;用于测定镀锌废水中微量Zn2+，其结果与5-Br-DMPAP光度法相符，加标回收率为98．0%～102．5%，6次测定值相对标准偏差RSD＜4%。 [关键词］测定;Zn2+;催化光度法;茜素红S;镀锌废水 [中图分类号］O657．32 ［文献标识码］B ［文章编号］1001－1560(2011)01－0075－02 ·前言 电镀厂每年要排放大量含重金属离子的电镀废水，严重污染环境;重金属能在植物中积累，并通过食物链富集到人体和动物体，累积过量，就会危及生命。氯化物镀锌液中包含氧化锌、氯化钾、硼酸、光亮剂H(醇与乙烯的氧化物)等，对镀锌废水中的重金属离子Zn2+的准确测定具有重要意义。目前，锌的测定主要有比色法、分光光度法、催化光度法、原子吸收法、荧光法和极谱法等。催化光度法由于仪器设备简单、测定灵敏度高而受到广泛重视。在氨水介质中，微量Zn2+对过氧化氢氧化茜素红S(ARS)的褪色反应具有强烈的催化作用，本工作据此建立了测定微量Zn2+的催化光度新方法，并考察了其测定效果。 1·试验 1．1 锌液的配制 Zn2+标准溶液:1．0000g/L，用纯锌粉(＞99．95%)按常规方法配制，用水稀释成2．0μg/mL工作液;所用试剂均为分析纯，水为去离子水。 1．2 测定方法 在2支25mL比色管中分别加入2．0mL2．0×10－3mol/LARS溶液，2．0mL1．0mol/LH2O2溶液，1．0mL1．0mol/LNH3·H2O溶液，其中1支中加入一定量Zn2+标准溶液;用水稀释至刻度，摇匀，置于100℃沸水浴中(用CS-501SP型超级数显恒温器控制温度)加热20min，取出，迅速用流水冷却至室温，用1cm比色皿，以水作参比，于525nm处采用722型分光光度计分别测定2个体系的吸光度A0和A，并计算lg(A0/A)。 1．3 测定参数的选定 (1)波长体系中加入Zn2+和试剂空白时的吸收曲线见图1。由图1可知2种体系的吸收曲线的最大吸收波长均为525nm。故选择525nm作为测定波长。
(2)褪色介质以硼砂-NaOH，磷酸氢二钾-NaOH，邻苯二甲酸氢钾-NaOH，NH3·H2O等作为褪色介质，结果在NH3·H2O介质中，褪色反应最显著，并且当1．0mol/LNH3·H2O溶液的用量为0．6～1．5mL时，lg(A0/A)最大且稳定，故选用1．0mol/LNH3·H2O溶液1．0mL。 (3)试剂用量1．0mol/LH2O2溶液的用量为1．5～2．5mL，2．0×10－3mol/LARS溶液的用量为1．5～2．5mL时，褪色反应速度最大，lg(A0/A)最大且稳定。因此确定1．0mol/LH2O2溶液2．0mL;2．0×10－3mol/LARS溶液2．0mL。 (4)反应温度温度低于80℃时，ARS溶液的褪色速度很慢，lg(A0/A)随温度的升高而缓慢增加，温度高于80℃时，lg(A0/A)迅速增加。为了获得高灵敏度并方便控温，选用100℃作为反应温度。 (5)反应时间反应时间在15～25min内，lg(A0/A)最大且稳定。因此选用反应时间为20min。 (6)体系的稳定性在100℃沸水浴中加热20min，取出用流水迅速冷却至室温，然后于室温下放置10h，lg(A0/A)基本保持不变，可见体系稳定性良好。 (7)线性范围及检出限在试验确定的最佳条件下，加入不同量的Zn2+标准溶液，测定lg(A0/A)，并绘制工作曲线，其线性回归方程为:lg(A0/A)=0．0124+9．64×10－4ρZn2+(μg/L)，相关系数r=0．9991，Zn2+的线性范围为:0～400μg/L，进行11次空白试验，按3σ/s方法计算的检出限为0．11μg/L。 (8)共存离子对于2．0μg/LZn2+的测定，相对误差不超过±5%时，下列浓度的离子不干扰(μg/L):K+，Na+，Cl－，NH+4，PO3－4，SO2－4，SiO2－3，NO－3(10000);Ca2+，Mg2+，Mn2+，Pb2+，Bi(III)(1500);Ba2+，Hg2+，Ti(Ⅳ)(1000);W(VI)，Au(III)(600);V(V)，Ag+，Sn(Ⅳ)，Mo(VI)(500);Cd2+，Sb(Ⅲ)，Bi(Ⅲ)，U(VI)(400);Zr(IV)，Th(IV)，Ir(IV)，Pt(300);Al3+(150);Cr(Ⅵ)(50);Fe3+(20);Co2+，Ni2+，Cr(Ⅵ)(10)。加入2．0mL5．0g/L抗坏血酸溶液，可掩蔽300μg/L的Fe3+和200μg/L的Cu2+;加入2．0mL3．0g/L柠檬酸钠溶液可掩蔽200μg/L的Co2+和200μg/L的Ni2+。 2·本法的准确性 准确移取湘潭某电镀厂镀锌废水5．0mL于150mL烧杯中，加入3．0mL浓HNO3，在电炉上加热消解，以破坏镀锌废水中的有机物和溶解的悬浮性固性物，使待测元素转变成易于分离的无机化合物。取下冷却，加入30mL水溶解析出物，煮沸10min，冷却。用快速滤纸过滤，将滤液收集于50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。吸取此试液10．0mL于500mL容量瓶中，用水定容，摇匀，作为待测液。分别取适量的上述溶液，再加入2．0mL5．0g/L抗坏血酸溶液和2．0mL3．0g/L柠檬酸三钠溶液，按试验方法分别测定Zn2+的含量(n=6)，并与文献报道的5-Br-DMPAP光度法比较，两者结果相符，结果见表1。同时按分析方法进行标准加入回收试验，回收率结果见表2。
3·结论 依据微量Zn2+对过氧化氢氧化茜素红S的褪色反应，建立了一种测定废水中微量Zn2+的新的催化光度法，该方法的检出限为0．11μg/L，线性范围为0～400μg/L，方法用于测定镀锌废水中的微量Zn2+，结果与5-Br-DMPAP光度法相符，实际分析结果的相对标准偏差(RSD)为3．4%，加标回收率为98．0%～102．5%。该方法采用常见的分光光度计，具有灵敏度高、选择性好、简便快速的优点。 [参考文献］ [1］李军，刘云国，许中坚．湘江长株潭段底泥重金属存在形态及生物有效性［J］．湖南科技大学学报(自然科学版)，2009，24(1):116～121． [2］夏畅斌，王金球．高灵敏度分光光度法测定痕量Zn(Ⅱ)的研究［J］．分析试验室，2000，19(2):77～78． [3］谢华林，蔡玲．5-Br-DMPAP吸光光度法测定奶粉中微量锌［J］．理化检验———化学分册，2003，39(11):673～674． [4］王智敏，杨云华，郑云法，等．1-(2，6-二氯-4-硝基苯)-3-(4-硝基苯)-三氮烯光度法测定葡萄糖酸锌中的锌［J］．分析科学学报，2002，18(3):263～265． [5］罗道成，刘俊峰．6-硝基-苯并噻唑重氮氨基偶氮苯光度法测定锌(Ⅱ)［J］．工业水处理，2007，27(2):63～65． [6］罗道成，刘俊峰，张进军．用催化光度法测定电镀废水中的微量锌［J］．材料保护，2008，41(12):75～76． [7］李攻科，张展霞．原子吸收光谱分析［J］．分析试验室，1999，18(3):98～100． [8］康信煌．水杨醛缩5，7-二溴-8-氨基喹啉荧光法测定粮食中的痕量锌［J］．分析试验室，2001，20(2):49～51． [9］罗道成，易平贵，刘俊峰，等．荧光熄灭法测定煤矸中微量锌［J］．岩矿测试，2002，21(1):76～79． 注：本站部分资料需要安装PDF阅读器才能查看，如果你不能浏览文章全文，请检查你是否已安装PDF阅读器！ |
