生活飲用水中銅含量測(cè)定方法研討

陳蕾

摘 要：二乙基二硫代氨基甲酸鈉直接光度法測(cè)定生活飲用水的測(cè)定，引用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13689-2007，在氨性溶液中（pH值為8～9.5）銅與銅試劑作用生成黃棕色絡(luò)合物，采用淀粉溶液作穩(wěn)定劑，直接用水相于波長(zhǎng)440 nm處測(cè)量吸光度。選用的銅標(biāo)準(zhǔn)系列及蒸餾水參比溶液，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果出現(xiàn)偏移，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

關(guān)鍵詞：銅含量的測(cè)定 二乙基二硫代氨基甲酸鈉直接光度法 銅標(biāo)準(zhǔn)系列溶液 參比溶液選擇 pH值與顯色劑加入量的控制

中圖分類號(hào)：R123.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）04（a）-0221-02

平時(shí)的實(shí)習(xí)教學(xué)中一般采用二乙基二硫代氨基甲酸鈉分光光度法進(jìn)行生活飲用水中銅含量的測(cè)定。此方法采用乙酸乙酯作為萃取劑，乙酸乙酯易揮發(fā)，有刺激性，會(huì)引起身體不適，在操作過(guò)程中容易漏出腐蝕分光光度計(jì)。該文參考了GB/T13689-2007《工業(yè)循環(huán)冷卻水與鍋爐用水中銅含量的測(cè)定》中介紹的二乙基二硫代氨基甲酸鈉直接光度法對(duì)于生活飲用水中銅含量的測(cè)定方法，此法不需要對(duì)測(cè)定液進(jìn)行萃取，下面將對(duì)此方法進(jìn)行討論。

1 二乙基二硫代氨基甲酸鈉直接光度法

1.1 原理說(shuō)明

本方法取自GB/T13689-2007，在氨性溶液中（pH值為8～9.5）銅與二乙基二硫代氨基甲酸鈉作用生成黃棕色絡(luò)合物，采用淀粉溶液作穩(wěn)定劑，直接用水相于波長(zhǎng)440 nm處測(cè)量吸光度。鐵與顯色劑形成棕色化合物，可用檸檬酸銨掩蔽。鈷，鎳與試劑顯綠黃色以至暗綠色，可用EDTA掩蔽。鉍與試劑呈黃色，但是在440 nm吸收極小，存在量為銅二倍時(shí)，其干擾可忽略。錳呈微紅色，但顏色很不穩(wěn)定，微量時(shí)顯色后放置一段時(shí)間，顏色即可退去。

1.2 試劑與材料

主要實(shí)驗(yàn)試劑

二乙基二硫代氨基甲酸鈉（銅試劑）溶液2 g/L，銅標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 mL溶液含有10 μgCu），氨—氯化銨緩沖溶液（pH≈9），淀粉溶液（5 g/L），硝酸溶液（1+1），乙二胺四乙酸二鈉—檸檬酸銨溶液（稱取乙二胺四乙酸二鈉20 g，檸檬酸銨40 g，溶于水并稀釋至1000 mL）。

本方法所用的試劑，僅使用分析純?cè)噭Ｔ囼?yàn)中所需溶液，按GB/T602、GB/T603之規(guī)定制備。

1.3 儀器與設(shè)備

紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)（UV-1800PC），50 mL容量瓶，1 cm玻璃比色皿。

1.4 試樣的制備

取樣和保存樣品應(yīng)使用預(yù)先洗凈的聚乙烯玻璃細(xì)口瓶。采樣完畢，即刻加硝酸于樣品中，每1000 mL樣品加入2.0 mL硝酸搖勻。

1.5 分析步驟

（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

移取銅標(biāo)準(zhǔn)0.00 mL，1.00 mL，2.00 mL， 4.00 mL，6.00 mL，8.00 mL，10.00 mL，12.00 mL于50 mL的容量瓶中，加入5.0 mL乙二胺四乙酸二鈉—檸檬酸銨溶液（Ⅱ），5.0 mL氨—氯化銨緩沖溶液，1.0 mL淀粉溶液，5.0 mL二乙胺基二硫代甲酸鈉（銅試劑）溶液，用水稀釋至刻度，充分搖勻，10 min后，用1 cm玻璃比色皿，于440 nm處，以蒸餾水為參比，測(cè)量吸光度。將測(cè)得的吸光度與相對(duì)應(yīng)的銅含量繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

（2）試樣的測(cè)定

移取酸化后水樣25.00 mL于50 mL的容量瓶中，以下按標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制的步驟從加入5.0 mL乙二胺四乙酸二鈉—檸檬酸銨溶液開(kāi)始……進(jìn)行操作，測(cè)出水樣的吸光度，并從標(biāo)準(zhǔn)曲線上找出相對(duì)應(yīng)的銅含量。

（3）結(jié)果計(jì)算

根據(jù)未知溶液的稀釋倍數(shù)，求出未知物的含量。

計(jì)算公式：

—— 原始未知溶液濃度，μg/mL；

—— 查出的未知溶液濃度，μg/mL；

—— 未知溶液的稀釋倍數(shù)。

以上是GB/T13689-2007《二乙基二硫代氨基甲酸鈉直接光度法測(cè)定銅》的操作步驟，我認(rèn)為有一些操作步驟有待商討。

（1）標(biāo)準(zhǔn)系列的選擇

在上述方法中，標(biāo)準(zhǔn)系列溶液0.00 mL，1.00 mL，2.00 mL，4.00 mL，6.00 mL，8.00 mL，10.00 mL，12.00 mL實(shí)際測(cè)定出來(lái)的吸光度如表1所示。

標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制是分光光度法測(cè)定銅的主要內(nèi)容，所繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的相關(guān)系數(shù)應(yīng)該達(dá)到0.9990以上，否則最后測(cè)定的水中銅離子濃度不準(zhǔn)。從圖1可以看出銅離子濃度在0～1.20 μg/mL之間，反應(yīng)產(chǎn)物的吸光度隨著銅離子濃度增加而增加，線性關(guān)系良好。在銅離子的濃度再增加時(shí)，線性關(guān)系開(kāi)始下降。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的體現(xiàn)是當(dāng)銅離子的濃度≥1.60 μg/mL時(shí)，加入銅試劑后會(huì)出現(xiàn)棕色沉淀，濃度再繼續(xù)增大時(shí)，沉淀變?yōu)樾鯛睿藭r(shí)線性關(guān)系被破壞，不遵守朗伯比爾定律，影響了吸光度的測(cè)量。因此在標(biāo)準(zhǔn)系列的配制中可適當(dāng)把濃度降低。根據(jù)以上的分析，表2是采用新的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)定數(shù)據(jù)。

從數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)曲線圖2可以看出，新的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線圖的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.9999，說(shuō)明隨著銅離子濃度的增加，反應(yīng)物的吸光度呈現(xiàn)線性的增加。

利用新的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線圖查出試樣中銅含量如表3所示。

查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5749-2006規(guī)定生活飲用水中銅含量不超過(guò)1 mL/L，本次測(cè)定的水樣結(jié)果是0.63 mL/L，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

（2）參比溶液的選擇

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中使用的參比溶液是蒸餾水，而實(shí)際測(cè)定中還加入乙二胺四乙酸二鈉—檸檬酸銨溶液（Ⅱ），氨—氯化銨緩沖溶液，淀粉溶液，二乙基二硫代氨基甲酸鈉（銅試劑）溶液，單純用蒸餾水做空白無(wú)法完全消除試劑誤差。建議使用標(biāo)準(zhǔn)系列0.00 mL作為參比溶液（即試劑空白）。

（3）pH值與顯色劑加入量的控制

在實(shí)驗(yàn)中要注意pH值的控制，本次試驗(yàn)中的PH值要注意控制在pH≈9左右，即要求緩沖溶液的加入量為5.0 mL。顯色劑的用量是成功顯色的關(guān)鍵，如加入量超過(guò)5.0 mL將導(dǎo)致吸光度下降，最好的加入量是5.0 mL。

通過(guò)以上分析，在實(shí)際工作中應(yīng)以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)思想，還是要以具體的實(shí)踐進(jìn)行結(jié)果分析及討論。

參考文獻(xiàn)

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[3] 張永清.化學(xué)分析工中級(jí)[M].北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社.