PAN分光光度法測定有機鋅

王小莉，卿 濤,李杰靈，陳曉華，王 莉

(西南化工研究設計院有限公司，四川 成都 610225)

有機反應中鋅化合物的測定對有機合成研究具有重要意義。目前，比較經典的鋅分析方法是雙硫腙法[1]，該方法應用面廣，但操作繁瑣。鋅的光度分析的顯色劑很多[2]，但都有一個共同缺點，即與鋅形成的絡合物不穩定。作者先后嘗試了DPC、二甲酚橙顯色劑，都以失敗告終。1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)是一種常見的金屬離子顯色劑，能與Zn2+形成穩定的絡合物[3]。在此，以PAN為顯色劑，采用分光光度法檢測低含量有機鋅的濃度，結果令人滿意。

1 實驗

1.1 試劑與儀器

11.79 μg·mL-1Zn2+標準溶液,四硼酸鈉緩沖溶液(pH=9.28)，無水乙醇。所用試劑均為分析純。

0.04%PAN顯色劑：稱取0.1 g PAN溶于無水乙醇中，過濾后將溶液轉移至250 mL棕色瓶中備用。

760MC型紫外可見分光光度計；超聲波清洗器；電子分析天平；純水器。

1.2 方法

在25 mL比色管中依次加入一定量的Zn2+標準溶液、1 mL緩沖溶液、1.5 mLPAN顯色劑、10 mL無水乙醇，邊加邊振蕩，用蒸餾水稀釋至刻度，于545 nm處以試劑空白作參比測定吸光度。

2 結果與討論

2.1 測定波長的選擇

PAN在pH=1.9～12.2范圍內呈黃色，實驗中試劑空白為淺黃色，其最大吸收峰在470 nm處，Zn-PAN絡合物為紅色，其最大吸收峰在480 nm處(圖1)，與空白接近，但Zn-PAN絡合物在545 nm處的吸收相對于空白大出許多，故選取545 nm作為測定波長，以消除空白的影響。

圖1 PAN及Zn-PAN絡合物的吸收曲線Fig.1 The absorption curves of PAN and complex Zn-PAN

2.2 試劑加入順序的選擇

試劑的加入順序對絡合物的生成及穩定性也有一定的影響，分別考察了3種試劑加入順序：(1)Zn2+標準溶液→1 mL緩沖溶液→1.5 mL PAN→10 mL無水乙醇；(2)Zn2+標準溶液→1.5 mL PAN→1 mL緩沖溶液→10 mL無水乙醇；(3)Zn2+標準溶液→10 mL無水乙醇→1 mL緩沖溶液→1.5 mL PAN。結果發現，第1種試劑加入順序的吸光度較大，故選擇該順序加入試劑。

2.3 緩沖溶液用量的選擇(圖2)

圖2 緩沖溶液用量對吸光度的影響Fig.2 The effect of buffer solution amount on absorbance

由圖2可見，緩沖溶液用量為1～2 mL時，吸光度變化較小，本著方便的原則，選擇緩沖溶液用量為1 mL。

2.4 乙醇用量的選擇

Zn-PAN絡合物在水中的溶解度較小，故需要加入乙醇以溶解Zn-PAN絡合物。乙醇用量越大，其溶解絡合物的量就越大，但考慮到比色管的容積為25 mL，選擇乙醇用量為10 mL。

2.5 PAN用量的確定(圖3)

圖3 PAN用量對吸光度的影響Fig.3 The effect of PAN amount on absorbance

由圖3可見，PAN用量為1.5 mL時吸光度最大，之后吸光度變化較小，經過計算，1.5 mL PAN溶液所含PAN的物質的量已遠大于30 μg Zn2+的物質的量，故選擇PAN溶液用量為1.5 mL。

2.6 顯色速率與穩定性

根據實驗所確定的體系，Zn2+與PAN顯色反應較為溫和，吸光度會隨著時間的推移逐漸增大，完全顯色需要25 min，之后絡合物吸光度穩定。

2.7 共存離子的影響

PAN是一種常見的金屬顯色劑，能和多數金屬離子形成絡合物，如Cu2+、Cd2+、Hg2+、Fe2+、Mn2+及稀土離子等，它們對Zn2+與PAN的顯色反應有干擾，可通過加入適當的掩蔽劑排除干擾。對試樣進行了空白實驗，結果表明，試液中共存離子的含量甚微，無需進行掩蔽或其它分離即可測定。

2.8 工作曲線的繪制

分別移取11.79 μg·mL-1Zn2+標準溶液0.3 mL、0.6 mL、0.9 mL、1.2 mL、1.5 mL,按1.2方法進行測定，以Zn2+濃度(y)為橫坐標、吸光度(x)為縱坐標繪制工作曲線，見圖4。

圖4 Zn2+工作曲線Fig.4 The working curve of Zn2+

對圖4曲線擬合，得回歸方程為y=31.724x+0.1817，相關系數為0.9979。

2.9 樣品測定

樣品為有機物和有機鋅的混合物，難溶于水而易溶于有機溶劑。準確稱取一定量的樣品于玻璃試管中，加入一定的乙醇溶解樣品，按1.2方法測定鋅含量(吸光度需控制在吸收曲線范圍內)，并進行了加標回收實驗，每個樣品進行6次平行測定，結果見表1。

表1樣品測定結果(n=6)

Tab.1Thedeterminationresultofthesamples(n=6)

樣品測定值μg·mL-1加標量μg·mL-1測定總量μg·mL-1回收率%平均回收率%17.1111.7918.2096.30210.5611.7921.4696.0196.48315.4711.7926.4897.14

由表1可知，樣品的相對標準偏差在1.3%～2.1%之間，回收率在96.01%～97.14%之間，平均回收率為96.48%,表明該法的準確度和精密度均較好，且操作簡便、快速。

3 結論

(1)PAN是測定低含量有機鋅較為理想的顯色劑，其絡合物性質穩定，在選定的測定波長545 nm條件下，可消除空白顏色的干擾。Zn2+濃度在0～30 μg·(25 mL)-1范圍內均符合比耳定律。

(2)將PAN分光光度法用于有機合成生產中催化劑及反應液中有機鋅含量的測定，方法簡單、準確、快捷，適于低含量有機鋅的分析。

[1] 魏獻軍，黃丹峰，王軍.雙硫腙分光光度法測定離子液體中Zn2+含量[J].分析測試學報，2006,25(3):86-88.

[2] 虞精明.鋅的光度分析進展[J].理化檢驗-化學分冊,2003,39(4):247-250.

[3] 楊保民.銅、鈷、鎳、鋅與PAN形成的絡合物研究及銅的測定[J].昆明理工大學學報(理工版),2005,30(4):117-119.