PAN分光光度法测定有机锌

王小莉，卿 涛,李杰灵，陈晓华，王 莉

(西南化工研究设计院有限公司，四川 成都 610225)

有机反应中锌化合物的测定对有机合成研究具有重要意义。目前，比较经典的锌分析方法是双硫腙法[1]，该方法应用面广，但操作繁琐。锌的光度分析的显色剂很多[2]，但都有一个共同缺点，即与锌形成的络合物不稳定。作者先后尝试了DPC、二甲酚橙显色剂，都以失败告终。1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)是一种常见的金属离子显色剂，能与Zn2+形成稳定的络合物[3]。在此，以PAN为显色剂，采用分光光度法检测低含量有机锌的浓度，结果令人满意。

1 实验

1.1 试剂与仪器

11.79 μg·mL-1Zn2+标准溶液,四硼酸钠缓冲溶液(pH=9.28)，无水乙醇。所用试剂均为分析纯。

0.04%PAN显色剂：称取0.1 g PAN溶于无水乙醇中，过滤后将溶液转移至250 mL棕色瓶中备用。

760MC型紫外可见分光光度计；超声波清洗器；电子分析天平；纯水器。

1.2 方法

在25 mL比色管中依次加入一定量的Zn2+标准溶液、1 mL缓冲溶液、1.5 mLPAN显色剂、10 mL无水乙醇，边加边振荡，用蒸馏水稀释至刻度，于545 nm处以试剂空白作参比测定吸光度。

2 结果与讨论

2.1 测定波长的选择

PAN在pH=1.9～12.2范围内呈黄色，实验中试剂空白为浅黄色，其最大吸收峰在470 nm处，Zn-PAN络合物为红色，其最大吸收峰在480 nm处(图1)，与空白接近，但Zn-PAN络合物在545 nm处的吸收相对于空白大出许多，故选取545 nm作为测定波长，以消除空白的影响。

图1 PAN及Zn-PAN络合物的吸收曲线Fig.1 The absorption curves of PAN and complex Zn-PAN

2.2 试剂加入顺序的选择

试剂的加入顺序对络合物的生成及稳定性也有一定的影响，分别考察了3种试剂加入顺序：(1)Zn2+标准溶液→1 mL缓冲溶液→1.5 mL PAN→10 mL无水乙醇；(2)Zn2+标准溶液→1.5 mL PAN→1 mL缓冲溶液→10 mL无水乙醇；(3)Zn2+标准溶液→10 mL无水乙醇→1 mL缓冲溶液→1.5 mL PAN。结果发现，第1种试剂加入顺序的吸光度较大，故选择该顺序加入试剂。

2.3 缓冲溶液用量的选择(图2)

图2 缓冲溶液用量对吸光度的影响Fig.2 The effect of buffer solution amount on absorbance

由图2可见，缓冲溶液用量为1～2 mL时，吸光度变化较小，本着方便的原则，选择缓冲溶液用量为1 mL。

2.4 乙醇用量的选择

Zn-PAN络合物在水中的溶解度较小，故需要加入乙醇以溶解Zn-PAN络合物。乙醇用量越大，其溶解络合物的量就越大，但考虑到比色管的容积为25 mL，选择乙醇用量为10 mL。

2.5 PAN用量的确定(图3)

图3 PAN用量对吸光度的影响Fig.3 The effect of PAN amount on absorbance

由图3可见，PAN用量为1.5 mL时吸光度最大，之后吸光度变化较小，经过计算，1.5 mL PAN溶液所含PAN的物质的量已远大于30 μg Zn2+的物质的量，故选择PAN溶液用量为1.5 mL。

2.6 显色速率与稳定性

根据实验所确定的体系，Zn2+与PAN显色反应较为温和，吸光度会随着时间的推移逐渐增大，完全显色需要25 min，之后络合物吸光度稳定。

2.7 共存离子的影响

PAN是一种常见的金属显色剂，能和多数金属离子形成络合物，如Cu2+、Cd2+、Hg2+、Fe2+、Mn2+及稀土离子等，它们对Zn2+与PAN的显色反应有干扰，可通过加入适当的掩蔽剂排除干扰。对试样进行了空白实验，结果表明，试液中共存离子的含量甚微，无需进行掩蔽或其它分离即可测定。

2.8 工作曲线的绘制

分别移取11.79 μg·mL-1Zn2+标准溶液0.3 mL、0.6 mL、0.9 mL、1.2 mL、1.5 mL,按1.2方法进行测定，以Zn2+浓度(y)为横坐标、吸光度(x)为纵坐标绘制工作曲线，见图4。

图4 Zn2+工作曲线Fig.4 The working curve of Zn2+

对图4曲线拟合，得回归方程为y=31.724x+0.1817，相关系数为0.9979。

2.9 样品测定

样品为有机物和有机锌的混合物，难溶于水而易溶于有机溶剂。准确称取一定量的样品于玻璃试管中，加入一定的乙醇溶解样品，按1.2方法测定锌含量(吸光度需控制在吸收曲线范围内)，并进行了加标回收实验，每个样品进行6次平行测定，结果见表1。

表1样品测定结果(n=6)

Tab.1Thedeterminationresultofthesamples(n=6)

样品测定值μg·mL-1加标量μg·mL-1测定总量μg·mL-1回收率%平均回收率%17.1111.7918.2096.30210.5611.7921.4696.0196.48315.4711.7926.4897.14

由表1可知，样品的相对标准偏差在1.3%～2.1%之间，回收率在96.01%～97.14%之间，平均回收率为96.48%,表明该法的准确度和精密度均较好，且操作简便、快速。

3 结论

(1)PAN是测定低含量有机锌较为理想的显色剂，其络合物性质稳定，在选定的测定波长545 nm条件下，可消除空白颜色的干扰。Zn2+浓度在0～30 μg·(25 mL)-1范围内均符合比耳定律。

(2)将PAN分光光度法用于有机合成生产中催化剂及反应液中有机锌含量的测定，方法简单、准确、快捷，适于低含量有机锌的分析。

[1] 魏献军，黄丹峰，王军.双硫腙分光光度法测定离子液体中Zn2+含量[J].分析测试学报，2006,25(3):86-88.

[2] 虞精明.锌的光度分析进展[J].理化检验-化学分册,2003,39(4):247-250.

[3] 杨保民.铜、钴、镍、锌与PAN形成的络合物研究及铜的测定[J].昆明理工大学学报(理工版),2005,30(4):117-119.