二安替比林基－（對二甲氨基）－苯基甲烷與鐵（Ⅲ）的顯色反應

詹曉明，阮 瓊，謝 娜，陳云鵬，李榮珍，胡昌堯

（云南師范大學化學化工學院，云南昆明 650500）

二安替比林基－（對二甲氨基）－苯基甲烷與鐵（Ⅲ）的顯色反應

詹曉明，阮 瓊*，謝 娜，陳云鵬，李榮珍，胡昌堯

（云南師范大學化學化工學院，云南昆明 650500）

合成了高靈敏顯色劑二安替比林基－（對二甲氨基）－苯基甲烷（DADM）。在混合酸和表面活性劑條件下，水浴加熱35min后，DADM與鐵（Ⅲ）生成紫紅色絡合物，λmax＝555 nm，ε＝1.33×105L·mol－1·cm－1；鐵（Ⅲ）質(zhì)量濃度在0～0.4μg／m L范圍內(nèi)符合朗伯－比爾定律。該體系選擇性好，穩(wěn)定時間長，可用于樣品中微量鐵（Ⅲ）的測定。

鐵（Ⅲ）；二安替比林基－（對二甲氨基）－苯基甲烷；光度法

鐵是自然界中廣泛存在的一種元素，也是人體需要量最多的微量元素之一。測定其含量對營養(yǎng)學、病理學、臨床診斷等都有重要的意義［1－2］。分光光度法測鐵具有實驗儀器簡單，操作簡便，檢測速度快，靈敏度高等優(yōu)點。以DADM光度法測定鐵（Ⅲ）的研究罕見報道［3－8］，本實驗合成了DADM并以其作為顯色劑進行鐵（Ⅲ）光度法測定，力求找到方便可靠的測定微量鐵（Ⅲ）的顯色體系，為鐵（Ⅲ）的檢測建立高效的分析方法。

1 實驗部分

1.1 實驗試劑和儀器

鐵（Ⅲ）標準液（10μg／m L）；DADM溶液（2mg／mL）；H3PO4溶液（體積分數(shù)為1∶1150，pH≈4）；十二烷基硫酸鈉表面活性劑溶液（10mg／m L）；HCl溶液，V（HCl）∶V（水）＝2∶1。

分光光度計（721型，上海第三分析儀器廠）；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）；KDM型調(diào)溫電熱套（山東鄄城華魯電熱儀器有限公司）。

1.2 二安替比林基－（對二甲氨基）苯基甲烷（DADM）的合成

將5 g安替比林溶于25 mL水—乙醇（2∶1）溶液，加入2mL濃HCl和2 g對二甲氨基苯甲醛，攪拌溶解，回流30min。冷卻后用水稀釋至300mL，用氨水中和至近中性，析出白色沉淀。沉淀過濾，用HCl［V（HCl）∶V（水）＝1∶9］重結(jié)晶2次，得淺玫瑰紅色粉狀固體，在110℃的烘箱中烘干2 h，備用，產(chǎn)率＞86%。

1.3 實驗方法

在50 mL比色管中，依次加入0.50 mL 10μg／mL Fe3＋標準液，2.00 mL 0.2%DADM，2 mL 1∶1 150 H3PO4溶液，3mL十二烷基硫酸鈉溶液，加蒸餾水定容至25 mL，搖勻，沸水浴加熱35 min，流水冷卻后加入2m L 2∶1 HCl溶液（本實驗不加入HCl時，體系渾濁，可能是Fe3＋有水解現(xiàn)象），定容至50 mL，搖勻，在λ＝555 nm下，用1 cm比色皿，以試劑空白為參比測吸光度。

2 結(jié)果與討論

2.1 吸收光譜

取10μg Fe3＋于50m L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。吸收光譜見圖1。

由圖1可知，試劑空白吸收很小，不影響顯色體系測定，該體系最大吸收波長為555 nm，以下實驗均在此波長下以試劑空白為參比進行測定。

圖1 吸收光譜圖Fig.1 The selection of maximum absorp tion wavelength

2.2 酸的種類及用量的研究

2.2.1 酸的選擇

本實驗對2∶1［V（酸）∶V（水）］的鹽酸、醋酸、硫酸及各濃度的磷酸進行了實驗，結(jié)果表明，用1∶1 150磷酸顯色效果最佳，但需加入適量的鹽酸增溶。

2.2.2 磷酸用量的選擇

結(jié)果表明：當磷酸用量為2mL時有最大吸光度，故以下實驗均選擇2mL磷酸進行實驗。

2.2.3 鹽酸用量及濃度的選擇

實驗選用2 mL［V（HCl）∶V（水）］＝2∶1的HCl溶液增溶最有利于顯色。故以下實驗均選用該鹽酸2m L進行增溶顯色實驗研究。

2.3 表面活性劑及用量選擇

本實驗對10 mg／mL Tween－20、Tween－60、Tween－80、Tween－100、十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉表面活性劑進行實驗，結(jié)果是：加入Tween－20、Tween－60均使試劑空白和顯色體系顏色加深，嚴重影響實驗測定；加入Tween－80、Tween－100均使得體系產(chǎn)生乳白色沉淀，不利于顯色；加入十二烷基磺酸鈉體系不顯色；但是，加入十二烷基硫酸鈉，顯色體系顏色加深，溶液透明。因此，該實驗選用十二烷基硫酸鈉為表面活性劑，并對其用量進行了實驗選擇，結(jié)果表明十二烷基硫酸鈉用量為2.5～6.00mL都有最大的吸光度，故以下實驗均選擇3mL十二烷基硫酸鈉進行顯色實驗研究。

2.4 顯色劑用量選擇

結(jié)果表明，當DADM用量為2 mL時有最大吸光度，故以下實驗均選擇2mL DADM進行顯色實驗研究。

2.5 Mn（Ⅱ）的選擇

取5μg Fe3＋于50 mL比色管中，取不同量的6mg／mL硫酸錳進行研究，發(fā)現(xiàn)其使試劑空白和顯色體系顏色均加深，不利于實驗測定，故不選用Mn2＋。

2.6 水浴加熱時間的選擇

結(jié)果表明：該顯色體系水浴加熱時間30～60 min時有最大吸光度值。以下實驗水浴加熱時間為35min下進行顯色實驗研究。

2.7 穩(wěn)定時間的研究

經(jīng)實驗研究，該體系可在室溫下穩(wěn)定48 h以上，所以該體系較穩(wěn)定，可以多組實驗同時進行測定。

2.8 工作曲線

按實驗方法，在50 m L比色管中加入不同量的Fe3＋進行實驗并測其吸光度值，結(jié)果見圖2所示：

圖2 工作曲線Fig.2 Standard working curve

由圖2可知，鐵（Fe3＋）含量在0～0.4μg／mL范圍內(nèi)符合朗伯比爾定律，該體系的回歸方程：A＝1.844 9 C（μg／mL）＋0.0177 5，r＝0.999 3，摩爾吸光系數(shù)ε＝1.33×105L·mol－1·cm－1。

2.9 共存離子干擾

在不加掩蔽劑的條件下，測定50mL溶液中5 μg（Fe3＋），當相對誤差≤±5%時，以下物質(zhì)允許量：Cl－、Ca2＋（5.5mg）；NO3－、Na＋（4mg）；Mn2＋（3 mg）；K＋（0.4 mg）；CHCOO－（0.3 mg）；CO2－

33（0.25mg）；NH4＋（0.125mg）；Mg2＋、SO42－（5μg）；Zn2＋（50μg）；Ba2＋、Co2＋、Ni2＋（2.5μg），U4＋（2μg）。氯化亞鐵，五水合硫酸銅嚴重正干擾。

3 回收實驗

線性范圍內(nèi)進行回收實驗，向4支50 mL比色管按實驗方法分別加入0.5m L 10μg／mL Fe3＋標準液配成顯色體系，再分別加入10μg／m L Fe3＋標準液0.25、0.50、0.75、1.00mL顯色，測其吸光度值，重復3次實驗，結(jié)果見表1。

表1 回收率實驗結(jié)果Tab.1 Recovery test results

從回收實驗可知，用該顯色劑在磷酸以及鹽酸為助溶劑和十二烷基硫酸鈉溶液存在下，水浴加熱測定鐵（Ⅲ）的光度法切實可行。

4 結(jié)論

本文通過研究在混合酸性條件下，二安替比林基－（對二甲氨基）－苯基甲烷（DADM）分光光度法測定微量鐵（Ⅲ）的最佳顯色條件，研究發(fā)現(xiàn)：十二烷基硫酸鈉表面活性劑對該實驗體系有增穩(wěn)作用。通過對顯色體系各條件的實驗探究，得出了該顯色體系的最大吸收波長及各試劑的最佳用量。研究結(jié)果表明，該實驗體系的最大吸收波長約λmax＝555 nm，表觀摩爾吸光系數(shù)達到1.33×105L· mol－1·cm－1以上。在50 mL溶液中，鐵（Ⅲ）的質(zhì)量濃度在0～0.4μg／mL范圍內(nèi)符合朗伯－比爾定律。該體系選擇性好，穩(wěn)定時間長，結(jié)果滿意，可應用于樣品中微量鐵（Ⅲ）的測定。

［1］李強，徐其亨.二安替比林基—（對二甲氨基）－苯基甲烷與鉻（Ⅵ）的顯色反應［J］.分析化學，1994，22（4）：393－395.

［2］呂金榮.微量元素鐵與人體健康［J］.微量元素與健康研究，2006，23（3）：63－64.

［3］孔祥瑞.必需微量元素的營養(yǎng)，生理及臨床意義［M］.合肥：安徽科學技術(shù)出版社，1982.

［4］袁東，龔力.光度法測定鐵的進展［J］.內(nèi)江科技，2009，19（6）：19－22.

［5］楊宏穎，陳威，王東偉.分光光度法測量痕量三價鐵［J］.黑龍江環(huán)境通報，2003，27（1）：66－68.

［6］黃暉，謝夏豐，陳建榮.固相分光光度法測定痕量鐵［J］.浙江師范大學學報：自然科學版，2004，27（3）：272－275.

［7］段秀云.催化分光光光度法測定痕量鐵（Ⅲ）［J］.干旱環(huán)境監(jiān)測，2002，16（2）：70－71.

［8］Dengming S，Weiling Z.Simultaneous Determ ination of Iron and Copper by Extraction－Catalytic Spectrophotometry［J］.Anal.Chem.，2001，29（11）：1329－1331.

［9］楊曉云，許偉齡.二安替比林基—（對二甲氨基）－苯基甲烷與鋇的顯色反應［J］.巖礦測試，1992，11（3）：228－231.

Diantipyryl－（p－dim ethylam ino）－phenylm ethane Study on Measurement of iron（Ⅲ）by Spectrophotom etric Method

ZHAN Xiao－m ing，RUAN Qiong*，XIE Na，CHEN Yun－peng，HU Shao－yao
（Chemistry＆Chemical Engineering College，Yunnan Normal University，Kunming 650500，China）

High sensitive Diantipyryl－（p－dimethylamino）－phenylMethane（DADM）was synthesized.Iron（Ⅲ）with DADM formation of purp lish red complexes under the conditions of surfactant sodium dodecyl sulfatein and in mixing acids and after water bath heating for 35 min.Maximun absorbance of the product is at555 nm with absorptivity of1.33×105 Lmol－1 cm－1.Beer＇s law is obeyed in the rang of0～20μg／50mL.Method is reliable and can be used for the determination of iron samples.

iron（Ⅲ）；Diantipyryl－（p－dimethylamino）－phenylMethane（DADM）；spectrophotometry

O657

A

1004-275X（2015）06-0042-03

收稿：2015－06－29

詹曉明（1992－），男，云南曲靖人，研究生。

*通信作者：阮瓊（1964－），女，回族，從事分析化學研究工作。Tel：13064261472.

10.3969／j.issn.1004-275X.2015.06.010