流動(dòng)注射催化光度法測定微量釩
1 實(shí)驗部分
1.1 儀器與試劑
IFIS-C型智能流動(dòng)注射進(jìn)樣器(西安瑞邁電子科技有限公司);722N可見(jiàn)分光
光度計(上海精密科學(xué)儀器有限公司);CS501型超級恒溫水。ㄉ虾L炱絻x器廠(chǎng)制造)。
釩標準溶液(0.1000mg/ml):用偏釩酸銨配制;5-NO2-PACA水溶液(1.0×10-3mol/L);KbrO3溶液(0.10mol/L);H3PO4溶液(1.0mol/L)。所用試劑均為分析純,水為二次蒸餾水。
1.2 FIA流路設計
試驗了多種不同的流路,結果表明,采用圖1所示的流路,靈敏度高,重現性好。
1.3 實(shí)驗方法
按圖1連接號實(shí)驗流路,依次打開(kāi)722分光
光度計、CS501型超級恒溫水浴、IFIS-C型智能流動(dòng)注射進(jìn)樣器,輸入相關(guān)程序參數(見(jiàn)下表1),將“R1”插入5-NO
2-PACA指示劑中,C插入二次蒸餾水,R
2插入H
3PO
4和KBrO
3的混合試劑,“S”插入標準溶液或樣品溶液?刂扑囟葹50℃,吸收波長(cháng)為495nm處,分別測量非催化體系和催化體系吸光度A
0及A值,計算△A=A
0-A值。
表1 泵閥程序控制參數
步數 |
時(shí)間/s |
轉速/(r/min) |
閥位 |
讀數 |
重復 |
跳轉 |
0 |
50 |
80(P2) |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
8 |
60(P2) |
0 |
1 |
0 |
2 |
20 |
80(P2) |
0 |
1 |
0 |
3 |
90 |
0(P1/P2) |
1 |
0 |
0 |
注:0步清晰流通池和測量吸光度;1步吸取指示劑;2步把指示劑混合并剛好注入恒溫水;3步停留時(shí)間即加熱反應時(shí)間;一個(gè)分析周期為168s,進(jìn)樣頻率為21.4次/h。
2 結果與討論
2.1 吸收光譜
按實(shí)驗方法,配制非催化體系和催化體系溶液,在400~600nm范圍內測其吸光度A,繪制吸收光譜曲線(xiàn),結果如圖2所示,兩條曲線(xiàn)的最大吸收波長(cháng)均在495nm處(λmax=495nm),沒(méi)有產(chǎn)生位移,但催化體系的峰高降低了,由此可確定釩對KBrO3氧化5-NO2-PACA有催化作用。故選擇495nm為工作波長(cháng)。
2.2 實(shí)驗條件的選擇
2.2.1 介質(zhì)的影響及濃度的確定
考察了HCl、H2SO4、H3PO43種常見(jiàn)酸對反應的影響。結果表明,在H3PO4介質(zhì)中靈敏度最高。隨著(zhù)H3PO4濃度的增加,△A值增大之后逐漸減小,在其濃度為1.0mol/L時(shí),△A值最大且穩定,因此選用1.0mol/L的H3PO4溶液。
2.2.2 KBrO3濃度的確定
實(shí)驗表明,在H3PO4介質(zhì)中,隨著(zhù)KBrO3濃度的增加,△A值增大之后逐漸減小,在KBrO3濃度為0.10mol/L時(shí)△A值最大且穩定,因此選用0.10mol/L的KBrO3溶液。
2.2.3 顯色劑濃度的確定
實(shí)驗發(fā)現,顯色劑5-NO2-PACA濃度較大時(shí),催化反應的靈敏度降低,反應時(shí)間也變長(cháng),而在低濃度時(shí),隨著(zhù)顯色劑濃度的增加,△A值增大之后逐漸減小,當濃度為1.0×10-3mol/L時(shí)△A值最大且穩定,故選擇5-NO2-PACA的濃度為1.0×10-3mol/L。
2.2.4 反應溫度和加熱時(shí)間的確定
當反應體系在室溫下觀(guān)察催化現象不明顯,隨著(zhù)溫度的升高△A值逐漸增大,但溫度超過(guò)50℃時(shí)催化和非催化反應速度均加快,△A值逐漸減小,故選用(50±0.5)℃反應溫度。反應時(shí)間小于90s時(shí),隨反應時(shí)間的延長(cháng)△A增大,但當反應時(shí)間大于90s時(shí)△A差值很接近,因此選用90s為反應時(shí)間。
2.3 工作曲線(xiàn)和線(xiàn)性范圍
按實(shí)驗條件,配制不同濃度V(V)標準溶液,測量吸光度A值,繪制出工作曲線(xiàn)的線(xiàn)性回歸方程為:△A=-0.004+2.63ρ(μg/ml),相關(guān)系數r=0.9988。平行測定12次空白樣,標準偏差S=0.0036,檢出限為:4.1×10-6g/L。
2.4 共存離子的影響
在選定的條件下,對0.1μg/ml V(V)的測定:K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Pb2+、NO3-、SO42-、F-(1000倍),Ba2+、Al3+、Ag+、Hg+、Br-、I-(500倍),Cd2+、Zn2+、Co2+、Ni2+、Pd2+、Cl-(100倍),Mn2+(10倍),Cu2+、Fe3+(5倍)。
2.5 樣品分析
水樣采集后過(guò)濾除去懸浮雜質(zhì),取200ml水樣加HCl至酸度為0.1mol/L,過(guò)陽(yáng)離子交換柱分離,用20ml 0.1mol/L HClL淋洗雜質(zhì),20ml含1% H2O2的0.01mol/L 和H2SO4洗脫釩,洗脫液中加入4~6滴高氯酸鉀于電熱板上蒸發(fā)至白煙冒盡,冷卻后加少許水溫熱溶解殘渣,定容至50ml直接測定釩量。結果見(jiàn)表2。
表2 樣品中釩的測定結果(n=6)
樣品 |
測定值ρ/(μg/ml) |
RSD/% |
加入量ρ/(μg/ml) |
測定值ρ/(μg/ml) |
回收率/% |
對照結果*/(μg/ml) |
延河水 |
0.036 |
2.1 |
0.1 |
0.133 |
97.8 |
0.033 |
雨水 |
0.021 |
1.9 |
0.1 |
0.124 |
102.5 |
0.023 |
*GB8538.27-87沒(méi)食子酸催化分光光度法。