光度法測定水中微量鎳

湯家華 常世科 徐連磊

(巢湖學院化學與材料工程學院，安徽 巢湖 238000）

光度法測定水中微量鎳

湯家華 常世科 徐連磊

(巢湖學院化學與材料工程學院，安徽 巢湖 238000）

研究了對溴苯基重氮氨基偶氮苯與鎳(Ⅱ）的顯色反應。在pH10.0的氫氧化鈉-硼砂緩沖溶液中，在表面活性劑Triton X-100存在條件下，鎳(Ⅱ）與對溴苯基重氮氨基偶氮苯形成穩定的紅色絡合物，在525 nm處有最大吸收波長，鎳的含量在0～0.5 μg/mL范圍內符合朗伯-比爾定律，表觀摩爾吸收系數為1.2×105L·mol-1·cm-1。該方法用于測定水樣中的鎳含量，回收率為96.4%～104.6%，相對標準偏差為1.5%～3.1%。該方法簡便、快速，結果滿意。

對溴苯基重氮氨基偶氮苯；光度法；鎳；水樣

鎳是人體必需的微量元素之一，鎳廣泛來源于周圍環境，當人體含鎳量超過正常值時，會引起多種疾病。鎳在電解、電鍍、農藥、醫藥、油漆等行業被廣泛應用，會給環境造成污染。因此，測定水樣中的微量鎳是有必要的。目前測定鎳的方法有電感耦合等離子體原子發射光譜法[1]、電感耦合等離子體質譜法[2]、原子吸收光譜法[3]、X射線熒光光譜法[4]、丁二酮肟重量法[5]、EDTA滴定法[6]、分光光度法[7]等。三氮烯類試劑是測定鎳理想顯色劑[8-9]，本文對鎳(Ⅱ）與對溴苯基重氮氨基偶氮苯的顯色反應進行了研究，結果發現，在pH10.00的Na2B4O7-NaOH介質及Triton X-100存在時，對溴苯基重氮氨基偶氮苯與鎳(Ⅱ）能發生靈敏的顯色反應，絡合物在525nm波長處有最大吸收，摩爾吸光系數為1.2×105L·mol-1·cm-1。加入氟化鈉、三乙醇胺、硫脲、硫氰化鉀混合掩蔽劑后，可提高Fe3+、Cu2+、Zn2+的允許量。方法用于水中鎳的測定，回收率為96.4%～104.6%，得到了滿意的結果。

1 試驗部分

TU-1901型雙光束可見-紫外分光光度計，752型紫外可見分光光度計，pHS-3C酸度計，電子天平。

鎳標準儲備溶液：1g·L-1； 稱取0.1 g鎳粉于100 mL燒杯中，加(1+1）硝酸15 mL，小火加熱使鎳粉全部溶解冷卻后，定量地轉移至100 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻后備用。稀釋成2 μg/mL作為鎳的標準工作溶液。

對溴苯基重氮氨基偶氮苯溶液(上海長科試劑研究所）：0.4 g·L-1；稱取對溴苯基重氮氨基偶氮苯0.1 g于燒杯中，加入適量無水乙醇使其溶解，定量轉移至250 mL的容量瓶中，用無水乙醇定容，搖勻后備用。

Na2B4O7-NaOH溶液(pH10.00）：在 PHS-3C型酸度計上，用0.1 mol/L的硼砂溶液和2 mol/L的NaOH溶液調節溶液的pH值為10.00。

Triton X-100溶液：5%；量取5 mL Triton X-100于燒杯中，加適量的水攪拌使其溶解，再轉移至100 mL的容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

混合掩蔽劑：稱取0.8 g硫脲、0.45 g氟化鈉、0.1 g硫氰化鉀、0.2 g三乙醇胺于燒杯中，加入適量的水使其溶解，定容至100 mL。

所用試劑均為分析純，所用水為二次蒸餾水。

加入不大于5μgNi(Ⅱ）標準工作溶液于10mL容量瓶中，依次加入pH10.00 Na2B4O7-NaOH緩沖溶液1.0 mL，5%Triton X-100溶液1.5 mL，0.4g·L-1對溴苯基重氮氨基偶氮苯溶液1.2 mL，用水稀釋至刻度，搖勻放置20 min后，用1 cm吸收池，在波長525nm處，以相應試劑空白為參比測定吸光度。

2 結果與討論

按試驗方法配制顯色溶液和相應的試劑空白，在400-600 nm波長范圍內進行掃描，得配合物和試劑空白的吸收光譜，見圖1。由圖1可知，試劑空白在412 nm處有最大吸收，配合物在525 nm處有最大吸收，兩者的對比度Δ=113 nm。確定525 nm為測定波長。

2.2.1 酸度的影響

試驗表明，對溴苯基重氮氨基偶氮苯與Ni (Ⅱ）的顯色反應受酸度影響較大，在pH在9.5～10.5時，吸光度最大且穩定，實驗選用1.0 mLpH= 10.00NaB4O7-NaOH緩沖溶液為反應介質。

2.2.2 表面活性劑的影響

試驗了多種表面活性劑(CTMAB、Tween-60、TritonX-100、SDS）對顯色反應的影響，其中以TritonX-100效果最好。5%TritonX-100溶液的用量在1.0 mL～2.0 mL范圍內吸光度最大且穩定，本文選取TritonX-100用量為1.5 mL。

2.2.3 顯色劑用量的影響

討論了對溴苯基重氮氨基偶氮苯對顯色反應的影響，結果表明，對溴苯基重氮氨基偶氮苯用量在1.0～1.5 mL范圍內吸光度最大且基本不變，選取顯色劑的用量為1.2 mL。

2.2.4 顯色時間及配合物的穩定性

在室溫下，對溴苯基重氮氨基偶氮苯與鎳的顯色反應在20min內完成，顯色體系至少可穩定12 h。

測定2 μg的Ni(Ⅱ），相對誤差不大于±5%時，共存物質的允許量 (以μg計）：Na+(1000），Ca2+(600），Al3+(500），Mg2+(200），Mn2+(100），Cl-(1500），Si(Ⅳ）(70），Co2+(8），硫脲(8000），氟化鈉(4500），硫氰化鉀(1000），三乙醇胺(2000）；加入1 mL混合掩蔽劑，Cu2+(80），Ti(Ⅳ）(60），Zn2+(50），Fe3+(20）。

按試驗方法配制系列顯色標準溶液，并測定吸光度，結果表明，Ni(Ⅱ）的質量濃度在0～0.5 μg mL-1范圍內符合朗伯-比爾定律，線性回歸方程為：A=0.0004+2.0331X(μg.mL-1），相關系數r=0.9997。表觀摩爾吸光系數為1.2×105L·mol-1·cm-1。平行測定空白樣品溶液11次，計算空白值的標準偏差1.32×10-3，按3s/k計算檢出限為6.49× 10-4mg.L-1。

取500 mL水樣進行消化濃縮，轉入50 mL容量瓶中，加水至刻度。在10 mL容量瓶中加入適量的濃縮水，加入混合掩蔽劑1.0 mL，按試驗方法配制顯色溶液，測定其吸光度，并進行加標回收試驗，結果見表1。

3 結論

通過對對溴苯基重氮氨基偶氮苯與鎳的顯色反應研究，建立了光度法測定水樣中鎳的方法。方法簡便、快速，靈敏度高，精密度好，準確度高，通過加入掩藏劑，可直接測定水樣中鎳的含量。

[1]陳德文，汪歡晃，劉康偉，等.電感耦合等離子體原子發射光譜法測金屬飾品中鉛、鎘鉻、汞、銻、砷、硒、鋇、鎳溶出量[J].理化檢驗（化學分冊），2012，（2）∶150-151.

[2]李剛，高明遠，諸堃.微波消解-電感耦合等離子體質譜法測定植物樣品中微量元素[J].巖礦測試，2010，（1）∶18-21.

[3]黃宗平，黃麗，藍光琳，等.微波消解-原子吸收光譜法連續測定仿真飾品中鉛鎘鎳含量[J].分析試驗室，2012，（2）∶29-31.

[4]王凱，金櫻華，李晨，等.全反射X射線熒光光譜法同時測定復混肥料中釩鉻錳鐵鎳銅鋅鉛[J].巖礦測試，2012，（1）∶142-146.

[5]操立新，倪高波.丁二胴肟重量法測定環保泥中鎳[J].資源環境與工程，2010，（1）∶79-80.

[6]唐華應，方艷.二烯EDTA滴定法直接測定鎳鐵中鎳[J].理化檢驗（化學分冊），2008，（10）∶1007-1008.

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[8]王貴芳，鄧德華，杜晶晶.4-（4-氯苯重氮基）氨基-4′-氯偶氮苯的合成及其與鎳（Ⅱ）的顯色反應[J].冶金分析，2012，（5）∶36-39.

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ON THE MEASUREMENT OF TRACE NICKEL IN WATER BY PHOTOMETRIC METHOD

TANG Jia-hua CHANG Shi-ke XU Lian-lei
（School of Chemical and Material Engineering，Chaohu College，Chaohu Anhui 238000）

The chromogenic reaction between bromo-phenyl-diazoaminoazobenzene and nickel（Ⅱ）is studied in this paper.In the presence of Triton X-100 and in Na2B4O7-NaOH buffer solution at pH 10.00，the nickel（Ⅱ）can react with bromo-phenyldiazoaminnoazobenzene to form stable red coordination complex.The maximum absorption wavelength is at 525 nm，and the nickel content is in line with the Lambert Bill's law in the range of 0～0.5 g/mL.The apparent Molar absorptivity is 1.2×105 L· mol-1·cm-1.This method is used to measure the nickel content in water samples，the recovery rate of nickel（Ⅱ）is 96.4%～104.6%，and relative standard deviation is ranged from 1.5%～3.1%.The method is simple and rapid，and with satisfactory result.

bromo-phenyl-diazoaminoazobenzene；photometry；nickel；water sample

O661

A

1672-2868（2015）06-0055-03

責任編輯：陳小舉

2015-09-23

湯家華(1963-），女，安徽巢湖人。巢湖學院化學與材料工程學院，高級實驗師。研究方向：分析測試研究工作。