二苯碳酰二肼分光光度法的应用研究进展

潘忠成，赖 娜

（陕西理工学院化学与环境科学学院，陕西汉中 723001）

二苯碳酰二肼分光光度法的应用研究进展

潘忠成，赖 娜

（陕西理工学院化学与环境科学学院，陕西汉中 723001）

综述了二苯碳酰二肼分光光度法测定六价铬、总铬、微量铜离子、二氧化硫的应用研究进展，介绍了铬的测定的改进方法。

二苯碳酰二肼；分光光度法；六价铬；总铬；铜离子；二氧化硫

二苯碳酰二肼（C13H14N4O）由苯肼与尿素反应而得，熔点168～171℃，白色结晶性粉末，微溶于水，溶于热醇、丙酮，在空气中渐变红色，须避光贮存。二苯碳酰二肼能与六价铬离子、铜离子等金属离子络合成紫红色物质，再用分光光度计测其吸光度，通过朗伯比尔定律计算出被测物质的浓度。本文就近几年二苯碳酰二肼分光光度法对铬、微量铜、二氧化硫的测定做系统的介绍。

1 对六价铬的测定

铬是生物必需微量元素之一，铬的缺少会导致糖、脂肪等代谢系统紊乱，但含量过高对生物和人类有害［1］。铬在水中以三价和六价形式存在，三价铬毒性较小，六价铬毒性大（是三价铬的100倍），如对皮肤有刺激性，能使皮肤溃烂。有害的质量浓度在5～170 mg／L范围内，已被确认为致癌物。对水中六价铬的检测很严格，常用的测定方法主要有二苯碳酰二肼分光光度法、火焰原子吸收光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法和硫酸亚铁铵滴定法。分光光度法是我国与其他国家普遍采用的标准方法［1］。

莫江敏等［2］用二苯碳酰二肼分光光度法测定硝酸铁中微量六价铬，结果表明：在高浓度的三价铁溶液中，不用分离除去三价铁离子，以二苯碳酰二肼作显色剂，与六价铬形成有色配合物，在波长540 nm处有最大吸收峰，显色程度与六价铬含量成正比，六价铬含量在0～10μg／mL范围内呈良好的线性关系，摩尔吸光系数为4.0×105L·mol－1·cm－1。平行测定6次，相对标准偏差为4.06%，加标回收率在91.5%～105.2%之间，适用于工业品硝酸铁中微量铬的测定。

孙瑞霞等［3］采用溴甲酚绿为内标，二苯碳酰二肼（DPC）光度法测定水体中的六价铬。铬与DPC显色铬合物和内标物的最大吸收波长分别为540 nm和440 nm，线性关系良好，相关系数为0.9997。对于高度污染的工业废水，可取显色溶液进行任意稀释测定。应用本法对电镀废水进行了6次测定，其相对标准偏差为1.2%～2.4%，加标回收率为98%～104%。该方法测定结果与标准方法测定结果无显著差异。

左银虎［4］采用离子液体萃取二苯碳酰二肼分光光度法测定水中的微量六价铬（0.01μg／mL），结果表明：水中微量六价铬经二苯碳酰二肼显色后在［Bmim］PF6离子液体中富集，在波长542 nm处分光光度法定量，RSD平均值不高于3.2%，平均回收率为91%；间接表明离子液体［Bmim］PF6对铬-二苯碳酰二肼配合物有良好的萃取效果，可代替传统的有机溶剂分离富集六价铬，进行分光光度测定，富集可达50倍，提高了测定的灵敏度，降低了检出限，适合铬含量极低的水质分析，离子液体可通过处理回收再利用。

1.1 改进后的方法对水中六价铬的测定

张冬云［5］研究了用二苯碳酰二肼分光光度法测定水中六价铬过程中将显色液的酸性进行适当调整，由原来加入硫酸和磷酸混酸，改为仅加入硫酸。结果表明：改进后的方法测定的相对标准偏差均小于5%，回收率达到99.9%～102%。

尤铁学［6］研究了用二苯碳酰二肼分光光度法测定水中六价铬过程中将显色液的酸性进行适当调整，由原来加入硫酸和磷酸混酸，改为仅加入磷酸。平行测定50mL溶液中0.50μg铬（Ⅵ）6次，结果表明：用改进的方法测定的相对标准偏差为5%，而用国家标准方法测定的相对标准偏差为30%。改进法的检出限比国家标准方法的检出限低，低于0.004μg／mL，测定下限也相应减小。

苏文海［7］对比了6种酸体系（硫酸、磷酸体系，硫酸体系，盐酸体系，硝酸体系，高氯酸体系，醋酸体系）对二苯碳酰二肼光度法测量六价铬的影响，得出盐酸体系步骤简化，分析速度快，易操作。线性关系、精密度、准确度能得到保证。

陈育翔［8］在配制二苯碳酰二肼显色剂时加入适量的硫酸和磷酸，配制成含混合酸的显色剂，分析时一次性加入，简化了操作步骤。并将改进的方法与国家标准方法进行了对比试验，结果表明：改进后的方法测得结果的准确度与精密度与标准法相当，加标回收率也相当。唐珍宝［9］用同样的方法测定了茶叶中的微量铬，也发现改进的方法测得到结果与标准方法相似。王琪［10］也证实了这一结论，同时提出含混合酸的显色剂在冰箱内存放14 d稳定性良好。

1.2 小结

二苯碳酰二肼分光光度法测定水中的六价铬，操作简单，抗干扰性强，测定范围大；但具体的操作步骤有些繁琐，改进后的方法步骤简化，测定效果稳定。研究表明：在水样预处理时，可以用单一酸调节pH或在配制二苯碳酰二肼显色剂时加入适量的硫酸和磷酸，简化实验的步骤，测定效果与标准方法相当，甚至高于标准方法。

2 对总铬的测定

周培等［11］利用二苯碳酰二肼试剂在酸性条件下与六价铬反应，生成二苯碳酰二肼铬，化合物呈紫红色，在波长540 nm处有最大吸收峰，对制冷机中溴化锂溶液中的总铬进行测定，实验测定铬范围为0.020～0.20mg／L，精密度±5%。样品回收率98%～102%。

张立辉［12］研究了用硫酸-硝酸消解样品，再经高锰酸钾氧化，与二苯碳酰二肼显色后测定眼影粉中总铬。结果表明：该方法准确度和精密度均较好，虽然样品中所含铜，锌，硅200倍，锰100倍，铋10倍，但对本法无干扰。本法检出限为0.56μg，定量下限为1.19μg，RSD%为3.3%～5.0%，平均回收率为100.3%。

夏飞新［13］研究了用高氯酸和硝酸湿法消解乙酸仲丁酯工艺中各种类型的样品，用二苯碳酰二肼（DPC）分光光度法测定其中的总铬含量。总铬含量在0～200 mg／kg范围内线性良好。样品测定结果相对标准偏差3.5%～4.5%，加标回收率95%～105%。并与电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）比较，结果一致。

2.1 改进后的方法对总铬的测定

张慧［14］用过硫酸钾代替高锰酸钾作氧化剂，用于铬的二苯碳酰二肼比色分析，测定的回收率为94.9%，相对标准偏差为0.65%，具有操作简便、快捷、精密度高、重现性好等特点，对水样进行分析能得到满意的结果。

边艳丽［15］用过硫酸铵代替高锰酸钾作为氧化剂，用于铬的二苯碳酰二肼比色分析，剩余的过硫酸铵在酸性溶液中通过加热煮沸很快分解为硫酸铵，不干扰显色反应。比较了过硫酸铵氧化法和高锰酸钾氧化法测定同一样品，两种方法分析结果的相对标准偏差分别为0.03μg／L和0.19μg／L，变异系数分别为0.83%和5.81%。说明过硫酸铵法比高锰酸钾法精密度高。

林颖［16］对二苯碳酰二肼分光光度法测定总铬做了如下改进：用硝酸-硫酸消解后的水样不经pH调节至中性这一步操作而直接进行氧化，氧化时免加0.5 mL 1＋1硫酸和0.5 mL 1＋1磷酸。对此开展的试验发现改进后的方法，操作简便、节省试剂、提高大批量水样的分析速度，并有较好的精密度和稳定性，系统误差较小，经与标准方法对比试验，两组数据无显著差异。

2.2 小结

在用二苯碳酰二肼分光光度法测定总铬时，都要先在酸性条件下用高锰酸钾作氧化剂，把三价铬氧化为六价铬，过量的高锰酸钾用亚硝酸钠分解，过剩的亚硝酸钠再以尿素分解。用这种方法如果操作不当，过量的亚硝酸钠在酸性条件下能使三价铬重新还原成六价铬。用过硫酸钾代替高锰酸钾，能避免上述问题。

3 对微量铜的测定

铜是人体所必需的微量元素，缺铜会发生贫血、腹泻等病症，过量摄入铜会导致中毒［1］。所以必需对水中铜的含量进行检测，测定的方法主要有原子吸收光谱法、二乙氨基二硫代甲酸钠分光光度法、示波极谱分析方法等。根据在碱性条件下，二苯碳酰二肼可与铜离子形成一种不溶于水但于溶于氯仿且能被氯仿定量萃取的紫红色络合物，从而被测定。

阎超［17］研究了在pH为6～7范围内，二苯碳酰二肼分光光度法对不同水样中微量元素铜的含量的测定。铜离子与二苯碳酰二肼生成红色配合物，最大吸收波长为545 nm，表观摩尔吸光系数为ε＝1.297×104L·mol－1·cm－1，铜离子含量在测定范围内服从朗伯比耳定律，7次测定结果的相对标准偏差RSD＝2.86%，回收率在98%～102%之间。

杨光宏［18］研究了二苯碳酰二肼分光光度法对水中微量铜的测定，结果表明：该方法较国际化学法一二乙基二硫代氨基甲酸钠分光光度法，操作简单，取水量减少4倍。灵敏度提高2倍，准确度和精密度较好，变异系数为6.01%～2.68%，平均回收率98.0%，水中常见离子对测定无干扰；本法与原子吸收法测得结果基本一致，适宜于地面、地下水中微量铜的测定。

肖新峰等［19］研究了以二苯碳酰二肼（DPC）为显色剂，NaCl溶液为反应介质，溴化十六烷基吡啶（CPB）、OP乳化剂为增敏剂测定铜离子的分光光度体系，结果表明：检测波长为500 nm，改方法的检出限为0.003 mg／L，铜离子的质量浓度在0.005～0.050mg／L范围内，峰高测量值与浓度呈良好线性关系。对含量为0.020 mg／L的铜离子标准溶液进行了11次平行测定，其相对标准偏差（RSD）为1.0%。经使用掩蔽剂可有效地消除其它共存元素的干扰，方法用于模拟海水、海水等高盐体系中铜离子的测定，结果与石墨炉原子吸收分光光度法的结果相一致。

二苯碳酰二肼分光光度法能准确测定溶液总的微量铜，较传统方法操作更简单，灵敏度更高，用水量减少，是一种测定微量铜的新方法，具有一定的应用前景。

4 对二氧化硫的测定

二氧化硫是主要空气污染物之一，为例行监测的必测项目。二氧化硫是一种无色、易溶于水、有刺激性的气味的气体，能通过呼吸进入气管，对局部组织产生刺激和腐蚀作用，是诱发支气管炎等疾病的原因之一，特别是当它与烟尘等气溶胶共存时，可加重对呼吸道黏膜的损害［1］。测定空气中的二氧化硫常用方法有分光光度法、紫外荧光光谱法、气相色谱法等。其标准的检测方法使用的盐酸副玫瑰苯胺有致癌毒性，原生质毒物甲醛和吸收液四氯汞钾对操作人员和自然环境有较大危害，且操作较繁琐，对温度要求较苛刻。可使用吸收液富集空气中的二氧化硫，再用二苯碳酰二肼分光光度法测定。

黄锋［20］研究了二苯碳酰二肼分光光度法对空气中二氧化硫的间接测定，用（1＋1000）高氯酸溶液吸收空气中的二氧化硫，使其氧化成硫酸根，加铬酸钡悬浊液反应生成硫酸钡沉淀，释放出铬酸根，在酸性条件下用二苯碳酰二肼显色测定铬，由此间接测定二氧化硫的含量。结果显示：该方法的检出限为0.10 μg·mL－1，线性范围为0～5μg·L－1，相对标准偏差为2.87%～4.52%，加标回收率为96%～107%。本方法操作简单、准确、重复性好、灵敏度高。乔淑艳［21］用同样的方法得出：最低检出质量浓度0.10 μg／mL，线性范围0.10～2.0μg／mL，相对标准偏差为1.11%～5.23%，加标回收率为92.3%～101.3%。

李峰［22］研究了二苯碳酰二肼分光光度法对空气中二氧化硫的间接测定，用二乙醇胺为吸收液，吸收空气中的二氧化硫，再在酸性条件下，二氧化硫与六价铬反应，过量的六价铬用二苯碳酰二肼测定，由此间接测定二氧化硫的含量。结果显示：最大吸收波长位于550 nm，检出限为0.20 μg·m L－1，线性范围为1.2～2.0μg·L－1，精密度为5.5%。

由以上研究可知，二苯碳酰二肼分光光度法能用于空气中二氧化硫量的测定，具有准确、简便、易掌握、准确度好、灵敏度高、检出限低等特点。适用于现场测定。

5 结束语

二苯碳酰二肼分光光度法主要是利用二苯碳酰二肼与金属元素络合形成紫红色化合物，再用分光光度计测其吸光度，在根据朗伯比尔定律计算出被测物质的浓度。但由于标准溶液、标准工作曲线的拟合、测量仪器精度、预处理试剂、其他元素等外界因素的干扰，测量结果在一定范围内存在误差，相信随着研究的不断深入，对各个环节的把握更精确，测量结果更精准，应用更广。

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Research Progress on App lication of Dipehenylcarbohyd razide Spectrophotom etry

PAN Zhong-cheng，LA INa

（School of Chemistry and Environmental Science，Shanxi University of Technology，Hanzhong 723001，China）

This review summarizes the application of dipehenylcarbohydrazide spectrophotometry to determ ine hexavalent chrom ium，total chromium，trace copper ion and sulfur dioxide.Introducing the improvementmethod for the determination of chromium.

dipehenylcarbohydrazide spectrophotometry；hexavalent chromium；total chrom ium；copper ion；sulfur dioxide

O657.32

： A

： 1004-275X（2014）01-0034-04

12.3969／j.issn.1004-275X.2014.01.009

收稿：2013-07-02

潘忠成（1991-），男，安徽桐城人，从事分析检测研究。