對溴苯基重氮氨基偶氮苯雙波長分光光度法測定鎘

湯家華，常世科

（1.巢湖學院化學與材料工程學院，安徽巢湖238000；2.巢湖學院配位化學研究所，安徽巢湖238000）

對溴苯基重氮氨基偶氮苯雙波長分光光度法測定鎘

湯家華1，2，常世科1，2

（1.巢湖學院化學與材料工程學院，安徽巢湖238000；2.巢湖學院配位化學研究所，安徽巢湖238000）

研究了對溴苯基重氮氨基偶氮苯與鎘（Ⅱ）的顯色反應，建立了雙波長分光光度法測定鎘的新方法。研究結果表明：在氨水介質中，在TritonX-100存在下，鎘（Ⅱ）與對溴苯基重氮氨基偶氮苯能形成穩定的紅色絡合物，最大吸收正峰為492nm，負峰為410nm處。選定492nm為測定波長，410nm為參比波長。鎘（Ⅱ）的量在0～0.6μg/mL范圍內符合比爾定律。表觀摩爾吸收系數為1.8×105L·mol-1·cm-1，比單波長提高了（1.1×105L·mol-1·cm-1）64%。加入混合掩蔽劑可消除常見共存離子的干擾。該方法用于水樣中鎘含量的測定，回收率為102%～104%，RSD為2.6%～3.2%（n=5）。

雙波長；對溴苯基重氮氨基偶氮苯；鎘；分光光度法

DOI10.3969/j.issn.1672-6375.2016.10.014

0　引言

鎘不是人體的必需元素。人體內的鎘主要通過飲食和環境進入體內蓄積下來，蓄積過多會引起慢性中毒，過量的鎘會導致腎機能衰退、骨質疏松等。金屬鎘被應用于各行各業中，鎘主要以污水的形式排到江河水域中，被植物和土壤所吸收，因此研究水中鎘的含量具有重要意義。微量鎘的測定方法主要有原子吸收光譜法［1］、電感耦合等離子體發射光譜法［2］、溶出伏安法［3-4］、質譜法［5］、原子熒光光譜法［6］、分光光度法［7］等。雙波長在光度分析中應用很多［8-9］，但用對溴苯基重氮氨基偶氮苯雙波長分光光度法測定鎘未見報道。本論述選用氨水和三乙醇胺為介質，在TritonX-100作用下，鎘（Ⅱ）與對溴苯基重氮氨基偶氮反應生成穩定的紅色配合物，492nm處出現正吸收峰，410nm處出現負吸收峰，ΔA=A492－A410，據此建立了雙波長分光光度法測定鎘，ΔA與鎘（Ⅱ）在0～0.6μg/mL范圍內符合比耳定律，其表觀摩爾吸光系數為1.8×105L·mol-1·cm-1，用單波長測定表觀摩爾吸光系數為1.1×105L·mol-1·cm-1。方法用于水中微量鎘的測定，結果滿意。

1　實驗部分

1.1試劑與儀器

T9CS型雙光束分光光度計；752型紫外可見分光光度計；FA1604型電子分析天平。

鎘標準儲備溶液：1mg/mL，準確稱取2.282g硫酸鎘（3CdSO4·8H20）于燒杯中，加適量水溶解，定量地轉移至1000mL容量瓶中，用水定容至刻度，搖勻。

使用時稀釋至2μg/mL鎘標準工作溶液。

對溴苯基重氮氨基偶氮苯溶液（上海長科試劑研究所提供）：0.04%，稱取0.2000g的對溴苯基重氮氨基偶氮苯于燒杯中，用適量無水乙醇溶解后，定量地轉移至500mL容量瓶中，用無水乙醇稀釋至刻度，搖勻。

氨水：1∶1；三乙醇胺：1∶1；TritonX-100：5%（V/V）。

混合掩蔽劑：1%，稱取1g硫脲、1g氟化鈉、1g檸檬酸鈉溶于100mL水中。

1.2試驗方法

移取不大于6μg鎘標準溶液于10mL容量瓶中，依次加入1∶1三乙醇胺1.0mL，1∶1氨水1.0mL，5%TritonX-100乳化劑2.0mL，0.04%對溴苯基重氮氨基偶氮苯顯色劑0.8mL，用水稀釋至刻度，搖勻。用1cm比色皿，以相應的試劑空白為參比，分別于492nm、410nm波長處測定吸光度，計算ΔA=A492-A410。

2　結果與討論

2.1吸收曲線

按試驗方法配制溶液，用T9CS型雙光束分光光度計，在波長360～600nm范圍內掃描，得試劑空白和配合物的吸收光譜見圖1所示。從圖1可知：試劑空白的最大吸收峰在410nm（曲線1），配合物的最大吸收正峰為492nm，負峰為410nm處（曲線2）。選定492nm為測定波長，410nm為參比波長，采用雙波長光度法測定鎘。

圖1　吸收曲線

2.2介質對體系的影響

考慮氨水對多種金屬離子有絡合作用，選用氨水為反應介質。當1∶1氨水用量為0.6～1.2mL時，ΔA值最大且恒定，確定1∶1氨水用量為1.0mL。

2.3三乙醇胺用量對吸光度的影響

三乙醇胺對Al3+、Fe3+有掩蔽作用，在顯色體系中加入三乙醇胺，并討論了三乙醇胺用量對體系的影響。當三乙醇胺用量在0.8～1.5mL范圍內，ΔA值最大且基本不變，故確定三乙醇胺的用量為1.0mL。

2.4表面活性劑的選擇及用量

討論了相同濃度OP-10、PVA、TritonX-100、Tween-80等表面活性劑對吸光度的影響。結果表明：使用TritonX-100，ΔA值最大；當TritonX-100的用量為1.0～3.0mL時，ΔA值最大且平穩。故本實驗TritonX-100用量選用2.0mL。

2.5對溴苯基重氮氨基偶氮苯的影響

研究了對溴苯基重氮氨基偶氮苯用量對吸光度測定。當對溴苯基重氮氨基偶氮苯的用量在0.6～1.0mL范圍內，ΔA值最大且穩定，本實驗選用0.8mL。

2.6反應時間及配合物的穩定性

室溫下，對溴苯基重氮氨基偶氮苯與鎘的配合反應立刻完成，且ΔA值至少在12h內基本不變。

2.7標準曲線

在試驗條件下，Cd（Ⅱ）在0～0.6μg/mL的范圍內符合比耳定律見圖2所示。雙波長法線性回歸方程ΔA= 1.59C（μg/mL）-0.0254，r=0.9988，表觀摩爾吸光系數為1.8×105L·mol-1·cm-1，用單波長法，線性回歸方程為A=0.974C（μg/mL）-0.0151，相關系數r=0.9988，表觀摩爾吸光系數為1.1×105L·mol-1·cm-1，雙波長法比單波長法的靈敏度提高64%。

圖2　鎘的標準曲線

2.8共存物質的影響

測定4μg/10mLCd（Ⅱ），當相對誤差不超過±5%時，共存物質的允許量（以μg）計為：Cl-（1500），Na+（1000），Ca2+（600），Al3+（300），Mg2+（200），Mn2+（100），Si（Ⅳ）（70），硫脲（10000），氟化鈉（10000），檸檬酸鈉（10000）；當加入1.0mL混合掩蔽劑后，可允許Cu2+（60），Ni2+、Fe3+（30），Zn2+（25），Ag+（20），Hg2+（10）存在。

2.9樣品分析

取1500mL地下水水樣，按有關文獻［10］對水樣進行濃縮消解處理，定容于25mL容量瓶中。移取處理后的地下水水樣2.0mL于10mL容量瓶中，加入1.0mL混合掩蔽劑，搖勻，按照試驗方法測定并進行加標回收試驗，結果見表1所示。

表1　水中鎘的測定結果

3　結論

在表面活性劑TritonX-100作用下，在氨水介質中，鎘與對溴苯基重氮氨基偶氮苯溶液形成穩定的紅色絡合物，絡合物在492nm處有正吸收峰，在410nm處有負吸收峰，ΔA=A492－A410，鎘的含量在0～0.6μg/mL范圍內符合朗伯-比爾定律，其表觀摩爾吸收系數為1.8×105L·mol-1·cm-1，比單波長提高了（1.1×105L·mol-1· cm-1）64%，提高了顯色反應的靈敏度。加入混合掩蔽劑后，可直接測定地下水樣中的鎘含量。

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TQ440.7

A

2016-7-19

湯家華（1963-），女，安徽巢湖人，大學本科，高級實驗師，主要從事基礎化學實驗教學及研究工作。