1－(2－吡啶偶氮)－2－萘酚光度法測銅的實驗研究

阮 瓊

(云南師范大學化學化工學院，云南昆明650092)

重金屬銅是中國農田土壤環境質量標準評價指標之一，一、二、三級土壤中的銅含量分別為35、100、400 mg·kg－1。隨著現代工業的迅速發展和含銅農藥的大量使用，銅污染土壤的面積逐年擴大，污染土壤中銅的含量也越來越高，有的甚至超過1 000 mg·kg－1，嚴重影響糧食產量甚至危害人體健康［1］。

以1－(2－吡啶偶氮)－2－萘酚(PAN)光度法測銅的實驗前人研究很少，而光度法又是一種較簡便、快捷的分析方法，因此在本實驗中采用1－(2－吡啶偶氮)－2－萘酚作為顯色劑，在多種條件下進行測定銅(II)的研究。Cu(II)與PAN在NaACHAC緩沖液及混合微乳液中能形成溶于水的穩定絡合物［2］，在NH3－NH4Cl中與PAN 發生褪色反應，尋求方便可靠的測定痕量銅(II)的顯色體系，為環境銅的檢測建立較可靠的分析方法［3－8］。

1 實驗部分

1.1 主要儀器和試劑

10 μg/mL Cu2+標準液:取1.005 mg/mL 1 mL Cu2+標準液，用蒸餾水稀釋至100 mL;0.05%PAN溶液:準確稱取PAN 0.500 g，用乙醇溶解、稀釋至1 000 mL;CTMAB陽離子型微乳液:m(CTMAB):m(正丁醇):m(正庚烷):m(水)=2.5:1.00:0.55:300;

CTMAB陽離子型微乳液—Triton－100溶液混合微乳液:V(CTMAB陽離子型微乳液):V(Triton－100溶液)=1:1;

721型分光光度計(上海第三分析儀器廠)及25 mL比色管一套;FA2004N電子天平(上海菁海儀器有限公司);KQ－B玻璃儀器氣流烘干器(鞏義市英峪予華儀器廠);HHS－11－4型電子恒溫水浴鍋(上海金橋儀器有限公司);KDM型調溫電熱套(山東鄄城華魯電熱儀器有限公司)。

1.2 實驗方法

在25 mL比色管中，依次加入2.00 mL 10 μg/mL Cu2+標準液、2.00 mL NaAC－HAC緩沖液、3.00 mL CTMAB陽離子型微乳液—Triton－100溶液混合微乳液、1.00mL 0.05%PAN，加蒸餾水定容、搖勻，以試劑空白為參比，在λ=500 nm下測吸光度。

2 結果與討論

2.1 吸收光譜

取20 μg Cu2+標準液于25 mL比色管中按實驗方法顯色，測定不同波長的吸光度，繪制吸收曲線。λmax=420 nm為試劑空白的最大吸收波長，λmax=500 nm為顯色體系的最大吸收波長，吸收光譜見圖1。從圖1可知，其波長差大于60 nm，試劑的吸收不干擾顯色物質的測定。

圖1 吸收光譜Fig.1 The absorption wavelength

2.2 表面活性劑的選擇及用量

Cu－PAN紅紫色絡合物不溶于水，所以本實驗研究了顯色體系的助溶劑，對CTMAB陽離子型微乳液、CTM AB陽離子型微乳液—非離子型表面活性劑(20%OP)、CTMAB陽離子型微乳液—Triton－100溶液混合微乳液、CTMAB陽離子型微乳液—Tween－80溶液混合微乳液、CTMAB陽離子型微乳液—Tween－20溶液混合微乳液、CTMAB陽離子型微乳液—SDS溶液混合微乳液進行了助溶實驗，其中混合表面活性劑對有色絡合物均有一定的溶解性，但CTMAB陽離子型微乳液—Triton－100混合微乳液溶解效果最好，本實驗選其為助溶劑并進行實驗研究，用量在2.00～4.00 mL內吸光度較大且體系穩定，本實驗選用3.00 mL。

2.3 酸度的選擇及用量

顯色體系在酸性介質中能顯色，且緩沖液用量在1.00～3.00 mL內吸光度較大且體系穩定，本實驗選用2.00 mL。

2.4 顯色劑用量

經實驗研究，0.05%顯色劑用量在0.50～3.00 mL時有較大的吸光度，本實驗選用1.00 mL。

2.5 穩定時間

經實驗研究，該體系顯色快速，不需要加熱，顯色完全即可測定。

2.6 工作曲線

在選定實驗條件下，銅含量在0～0.8 μg/mL范圍內符合朗伯比爾定律，線性回歸方程:A=0.0130C(μg/mL)+0.028 7，相關系數r=0.999 1，摩爾吸光系數ε=2.258×104L/mol·cm。

2.7 共存離子的干擾

在不加掩蔽劑的條件下，測定0.4 μg/mL的Cu2+，誤差在≤±5%時，各共存離子的允許量(μg/mL)為:NO－3、Cl－、(0.6);Zn2+、Ba2+(0.5);Pb2+、Fe3+、Cr6+(20.0);Cr3+(12.0);Ca2+、Mg2+、Al3+(85.0);Fe3+、Mn(Ⅱ)(90.0);V(V)、Ga3+(0.8)。

3 回收實驗

在線性圍內進行回收試驗，取3支25 mL比色管，按實驗方法均加入0.50 mL 10 μg/mL Cu2+標準液配成顯色體系，再分別加入10 μg/mL Cu2+標準液 0.50、1.00、1.50 mL，測吸光度，回收率實驗結果見表1。

表1 回收率實驗結果Table 1 Recycling experiment

從表1可知，用該顯色劑在NaAC－HAC緩沖液及CTMAB陽離子型微乳液—Triton－100溶液混合微乳液表面活性劑存在下測定銅的光度法實驗可行，方法可用于環境樣品中銅的測定。

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