生活飲用水中銅含量測定方法研討

陳蕾

摘 要：二乙基二硫代氨基甲酸鈉直接光度法測定生活飲用水的測定，引用國家標準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合物，采用淀粉溶液作穩定劑，直接用水相于波長440 nm處測量吸光度。選用的銅標準系列及蒸餾水參比溶液，導致測定結果出現偏移，影響實驗結果。

關鍵詞：銅含量的測定 二乙基二硫代氨基甲酸鈉直接光度法 銅標準系列溶液 參比溶液選擇 pH值與顯色劑加入量的控制

中圖分類號：R123.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（a）-0221-02

平時的實習教學中一般采用二乙基二硫代氨基甲酸鈉分光光度法進行生活飲用水中銅含量的測定。此方法采用乙酸乙酯作為萃取劑，乙酸乙酯易揮發，有刺激性，會引起身體不適，在操作過程中容易漏出腐蝕分光光度計。該文參考了GB/T13689-2007《工業循環冷卻水與鍋爐用水中銅含量的測定》中介紹的二乙基二硫代氨基甲酸鈉直接光度法對于生活飲用水中銅含量的測定方法，此法不需要對測定液進行萃取，下面將對此方法進行討論。

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合物，采用淀粉溶液作穩定劑，直接用水相于波長440 nm處測量吸光度。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，其干擾可忽略。錳呈微紅色，但顏色很不穩定，微量時顯色后放置一段時間，顏色即可退去。

1.2 試劑與材料

主要實驗試劑

二乙基二硫代氨基甲酸鈉（銅試劑）溶液2 g/L，銅標準溶液（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，僅使用分析純試劑。試驗中所需溶液，按GB/T602、GB/T603之規定制備。

1.3 儀器與設備

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

1.4 試樣的制備

取樣和保存樣品應使用預先洗凈的聚乙烯玻璃細口瓶。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）標準曲線的繪制

移取銅標準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，測量吸光度。將測得的吸光度與相對應的銅含量繪制標準曲線。

（2）試樣的測定

移取酸化后水樣25.00 mL于50 mL的容量瓶中，以下按標準曲線繪制的步驟從加入5.0 mL乙二胺四乙酸二鈉—檸檬酸銨溶液開始……進行操作，測出水樣的吸光度，并從標準曲線上找出相對應的銅含量。

（3）結果計算

根據未知溶液的稀釋倍數，求出未知物的含量。

計算公式：

—— 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。

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

（1）標準系列的選擇

在上述方法中，標準系列溶液0.00 mL，1.00 mL，2.00 mL，4.00 mL，6.00 mL，8.00 mL，10.00 mL，12.00 mL實際測定出來的吸光度如表1所示。

標準工作曲線的繪制是分光光度法測定銅的主要內容，所繪制標準工作曲線的相關系數應該達到0.9990以上，否則最后測定的水中銅離子濃度不準。從圖1可以看出銅離子濃度在0～1.20 μg/mL之間，反應產物的吸光度隨著銅離子濃度增加而增加，線性關系良好。在銅離子的濃度再增加時，線性關系開始下降。實驗現象的體現是當銅離子的濃度≥1.60 μg/mL時，加入銅試劑后會出現棕色沉淀，濃度再繼續增大時，沉淀變為絮狀，此時線性關系被破壞，不遵守朗伯比爾定律，影響了吸光度的測量。因此在標準系列的配制中可適當把濃度降低。根據以上的分析，表2是采用新的銅標準溶液的測定數據。

從數據及標準曲線圖2可以看出，新的標準工作曲線圖的相關系數達到0.9999，說明隨著銅離子濃度的增加，反應物的吸光度呈現線性的增加。

利用新的標準工作曲線圖查出試樣中銅含量如表3所示。

查閱國家標準GB/T5749-2006規定生活飲用水中銅含量不超過1 mL/L，本次測定的水樣結果是0.63 mL/L，符合國家標準。

（2）參比溶液的選擇

國家標準中使用的參比溶液是蒸餾水，而實際測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法完全消除試劑誤差。建議使用標準系列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

在實驗中要注意pH值的控制，本次試驗中的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鍵，如加入量超過5.0 mL將導致吸光度下降，最好的加入量是5.0 mL。

通過以上分析，在實際工作中應以國家標準為指導思想，還是要以具體的實踐進行結果分析及討論。

參考文獻

[1] 蔡明招.實用工業分析[M].廣州：華南理工大學出版社.

[2] GB/T13689-2007，GB/T5750.6-2006，GB/T602、GB/T603，GB/T5749-2006.

[3] 張永清.化學分析工中級[M].北京：中國勞動社會保障出版社.