呋喃丹在玻碳電極上的陽極伏安行為

張美娜， 李明超

（1.吉林工業職業技術學院，吉林 吉林 132013；2.中國石油吉林石化公司電石廠，吉林 吉林 132022）

0 引 言

呋喃丹（Carbofuran）又名克百威，在堿性介質中不穩定，為高毒廣譜性殺蟲劑。具有觸殺和胃毒作用，稻田水面撒藥，殘效期短，施于土壤中殘效期長。可適用于棉花、水稻、甘蔗、花生等作物，對人、畜有很強的毒性。目前，呋喃丹的分析方法有高效液相色譜法（HPLC）［1－2］、氣相色譜法（GC）［3－5］、液相色譜法（LC）［6］等。用上述方法測定樣品處理過程繁瑣，有關呋喃丹在玻碳電極（GCE）的伏安法研究和測定目前尚未見報道。文中用GCE研究了呋喃丹在酸性介質中產生一個與呋喃丹濃度呈良好線性和再現性的氧化峰。同時，對pH值、干擾物質等的影響進行了研究，并取得滿意的結果。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

BAS－100A電化學系統（美國BAS儀器公司），玻碳電極（GCE，A＝0.125 6cm2）為工作電極，Ag／AgCl為參比電極，Pt絲為對電極。

1×10－3mol／L呋喃丹溶液：稱取2g呋喃（安徽省無為縣花卉肥料廠），用水稀釋至50mL容量瓶內，室溫保存。

其它試劑均為分析純試劑，水為二次蒸餾水。

1.2 實驗方法

取一定量的呋喃丹溶液和0.1mol／L HCl（pH＝1.0）的緩沖溶液共10.00mL于電解池內，在0.3～1.2V之間進行陽極伏安掃描，記錄其氧化峰（富集時間為45s，靜止時間為10s，掃描速度為60mV／s）。

2 結果與討論

2.1 呋喃丹在GCE上的伏安行為

在含有1.0×10－4mol／L呋喃丹 HCl（pH＝1.0）的底液中，從0.3～1.2V （vs.Ag／AgCl）以玻碳電極為工作電極進行循環伏安掃描所得循環伏安圖如圖1所示。

圖1 呋喃丹的循環伏安圖

微分脈沖溶出伏安曲線如圖2所示。

圖2 呋喃丹的微分脈沖溶出伏安曲線

2.2 支持電解質的比較及pH值影響

實驗了呋喃丹溶液在0.1mol／L HCl，0.01mol／L HCl pH值從3.0到5.7的NaAc－HAc緩沖溶液，以及0.1mol／L NaCl，NH4Ac等緩沖溶液的循環伏安行為。發現以0.1mol／L HCl緩沖溶液（pH＝1.0）為底液，線性掃描伏安法測定時還原電流（ip）高且峰形好。故選擇0.1mol／L HCl緩沖溶液作為支持電解質。

底液pH值對峰電流、峰電位的影響如圖3所示。

圖3 底液pH值對峰電流、峰電位的影響

v＝60mV／s，t＝45s，1×10－4mol／L呋喃丹溶液，0.1mol／L HCl。

2.3 掃描速度的影響

對1.0×10－4mol／L的呋喃丹溶液測定了掃描速度對峰電流的影響，當掃描速度在20～100mV／s之間變化時，ip與v1／2呈線性關系，其線性方程為ip＝3.452 6＋0.068 4 v1／2，r＝0.993 2，表明了呋喃丹在電極界面上的傳質屬于線性擴散，其還原過程主要受擴散速率控制。

掃描速度對峰電流的影響如圖4所示。

圖4 掃描速度對峰電流的影響

v＝60mV／s，t＝45s，1.0×10－4mol／L呋喃丹溶液，0.1mol／L HCl。

2.4 富集時間的影響

考察了富集時間對峰電流的影響。實驗表明，當富集時間在0～120s之間逐漸變化時，隨著富集時間的增加，峰電流逐漸增大，到達45s之后，峰電流有下降趨勢。

表1 富集時間對峰電流的影響

2.5 共存物質的影響

在強酸溶液中，大多數陽離子不干擾測定：呋喃丹濃度為1.0×10－4mol／L 時，K＋，NH4＋，Mn2＋，Sb2＋，Na＋，Se2＋，Cu2＋，Al3＋，Fe3＋，Cd2＋，Pb2＋，Bi3＋等均不干擾測定，Cr3＋對其測定產生嚴重干擾，峰形消失。

2.6 重現性的影響

在一定實驗條件下，濃度為1.0×10－4mol／L的呋喃丹溶液連續測定峰電流7次，其相對平均標準偏差（RSD）為1.8%，重現性好。

2.7 線性范圍與檢測限

在pH＝1.0的HCl緩沖溶液中，呋喃丹溶液濃度在1.8×10－5～8×10－4mol／L范圍內成線性關系，如圖5所示。

圖5 工作曲線

對pH＝1.0的HCl底液進行掃描，該方法檢測限為1.0×10－7mol／L。

2.8 電極反應機理探討

3 樣品測定

采用本法對模擬土壤進行了樣品測定，結果見表2。

表2 模擬土壤樣品測定結果

模擬土壤樣品分析程序［8－10］：稱取樣品20g，研磨，加入100mL蒸餾水，充分攪拌均勻，抽濾。加入80mL乙醚萃取2次。合并萃取液于燒瓶，蒸餾至近干，取下燒瓶，自然干燥。在燒瓶中加入10mL的0.1mol／L HCl（pH＝1.0）緩沖溶液，按原藥測定程序進行測定。

極譜法可以對土壤樣品中呋喃丹殘留進行測定，同時有助于土壤中呋喃丹降解過程的研究。

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