1－(2－吡啶偶氮)－2－萘酚光度法测铜的实验研究

阮 琼

(云南师范大学化学化工学院，云南昆明650092)

重金属铜是中国农田土壤环境质量标准评价指标之一，一、二、三级土壤中的铜含量分别为35、100、400 mg·kg－1。随着现代工业的迅速发展和含铜农药的大量使用，铜污染土壤的面积逐年扩大，污染土壤中铜的含量也越来越高，有的甚至超过1 000 mg·kg－1，严重影响粮食产量甚至危害人体健康［1］。

以1－(2－吡啶偶氮)－2－萘酚(PAN)光度法测铜的实验前人研究很少，而光度法又是一种较简便、快捷的分析方法，因此在本实验中采用1－(2－吡啶偶氮)－2－萘酚作为显色剂，在多种条件下进行测定铜(II)的研究。Cu(II)与PAN在NaACHAC缓冲液及混合微乳液中能形成溶于水的稳定络合物［2］，在NH3－NH4Cl中与PAN 发生褪色反应，寻求方便可靠的测定痕量铜(II)的显色体系，为环境铜的检测建立较可靠的分析方法［3－8］。

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂

10 μg/mL Cu2+标准液:取1.005 mg/mL 1 mL Cu2+标准液，用蒸馏水稀释至100 mL;0.05%PAN溶液:准确称取PAN 0.500 g，用乙醇溶解、稀释至1 000 mL;CTMAB阳离子型微乳液:m(CTMAB):m(正丁醇):m(正庚烷):m(水)=2.5:1.00:0.55:300;

CTMAB阳离子型微乳液—Triton－100溶液混合微乳液:V(CTMAB阳离子型微乳液):V(Triton－100溶液)=1:1;

721型分光光度计(上海第三分析仪器厂)及25 mL比色管一套;FA2004N电子天平(上海菁海仪器有限公司);KQ－B玻璃仪器气流烘干器(巩义市英峪予华仪器厂);HHS－11－4型电子恒温水浴锅(上海金桥仪器有限公司);KDM型调温电热套(山东鄄城华鲁电热仪器有限公司)。

1.2 实验方法

在25 mL比色管中，依次加入2.00 mL 10 μg/mL Cu2+标准液、2.00 mL NaAC－HAC缓冲液、3.00 mL CTMAB阳离子型微乳液—Triton－100溶液混合微乳液、1.00mL 0.05%PAN，加蒸馏水定容、摇匀，以试剂空白为参比，在λ=500 nm下测吸光度。

2 结果与讨论

2.1 吸收光谱

取20 μg Cu2+标准液于25 mL比色管中按实验方法显色，测定不同波长的吸光度，绘制吸收曲线。λmax=420 nm为试剂空白的最大吸收波长，λmax=500 nm为显色体系的最大吸收波长，吸收光谱见图1。从图1可知，其波长差大于60 nm，试剂的吸收不干扰显色物质的测定。

图1 吸收光谱Fig.1 The absorption wavelength

2.2 表面活性剂的选择及用量

Cu－PAN红紫色络合物不溶于水，所以本实验研究了显色体系的助溶剂，对CTMAB阳离子型微乳液、CTM AB阳离子型微乳液—非离子型表面活性剂(20%OP)、CTMAB阳离子型微乳液—Triton－100溶液混合微乳液、CTMAB阳离子型微乳液—Tween－80溶液混合微乳液、CTMAB阳离子型微乳液—Tween－20溶液混合微乳液、CTMAB阳离子型微乳液—SDS溶液混合微乳液进行了助溶实验，其中混合表面活性剂对有色络合物均有一定的溶解性，但CTMAB阳离子型微乳液—Triton－100混合微乳液溶解效果最好，本实验选其为助溶剂并进行实验研究，用量在2.00～4.00 mL内吸光度较大且体系稳定，本实验选用3.00 mL。

2.3 酸度的选择及用量

显色体系在酸性介质中能显色，且缓冲液用量在1.00～3.00 mL内吸光度较大且体系稳定，本实验选用2.00 mL。

2.4 显色剂用量

经实验研究，0.05%显色剂用量在0.50～3.00 mL时有较大的吸光度，本实验选用1.00 mL。

2.5 稳定时间

经实验研究，该体系显色快速，不需要加热，显色完全即可测定。

2.6 工作曲线

在选定实验条件下，铜含量在0～0.8 μg/mL范围内符合朗伯比尔定律，线性回归方程:A=0.0130C(μg/mL)+0.028 7，相关系数r=0.999 1，摩尔吸光系数ε=2.258×104L/mol·cm。

2.7 共存离子的干扰

在不加掩蔽剂的条件下，测定0.4 μg/mL的Cu2+，误差在≤±5%时，各共存离子的允许量(μg/mL)为:NO－3、Cl－、(0.6);Zn2+、Ba2+(0.5);Pb2+、Fe3+、Cr6+(20.0);Cr3+(12.0);Ca2+、Mg2+、Al3+(85.0);Fe3+、Mn(Ⅱ)(90.0);V(V)、Ga3+(0.8)。

3 回收实验

在线性围内进行回收试验，取3支25 mL比色管，按实验方法均加入0.50 mL 10 μg/mL Cu2+标准液配成显色体系，再分别加入10 μg/mL Cu2+标准液 0.50、1.00、1.50 mL，测吸光度，回收率实验结果见表1。

表1 回收率实验结果Table 1 Recycling experiment

从表1可知，用该显色剂在NaAC－HAC缓冲液及CTMAB阳离子型微乳液—Triton－100溶液混合微乳液表面活性剂存在下测定铜的光度法实验可行，方法可用于环境样品中铜的测定。

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