试剂DBNPDAPT与十六烷基二甲基苄基氯化铵显色反应的研究

何晓玲

（淮北师范大学 化学与材料科学学院，安徽 淮北 235000）

阳离子表面活性剂具有一般季铵盐的性质，被广泛用作抗菌剂、乳化剂、防腐剂和软化药物剂，在造纸和纺织工业中作为柔软剂和抗静电剂［1］.误服阳离子表面活性剂是可以致命的，症状表现为腐蚀性灼伤、呕吐、腹泻和血压降低［2］.因此，开发新的方法来测定阳离子表面活性剂在环境样品中的含量是非常重要的.

近年来，利用有机试剂与阳离子表面活性剂显色反应，采用光度法测定阳离子表面活性剂的含量多有报道［3-6］.因光度法具有灵敏度高、选择性好、成本低、操作简便、快速而被广泛应用.本文研究试剂2，6-二溴-4-硝基苯基重氮氨基-4-苯基-2-噻唑（DBNPDAPT）与阳离子表面活性剂十六烷基二甲基苄基氯化铵（HDBAC）的显色反应，建立在水中直接测定阳离子表面活性剂HDBAC的新方法，该方法可用于水样中微量HDBAC的测定.

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

TU-1810双光束紫外可见分光光度计（北京谱析通用仪器有限公司）；FA2004 型电子天平（上海良平仪器有限公司）；pHS-3D 型酸度计（成都分析仪器厂）.

十六烷基二甲基苄基氯化铵（HDBAC）标准溶液：1.0×10-4mol/L水溶液；2，6-二溴-4-硝基苯基重氮氨基-4-苯基-2-噻唑（自制［7］）：1.0×10-4mol/L 乙醇（无水）溶液；缓冲溶液（pH 12.2）：向1.0 mol/L NaOH溶液中滴加1.0 mol/L HCl溶液，并在pH计上调至相应的酸度；其它试剂均为分析纯，水为二次蒸馏水.

1.2 实验方法

取2.0 mL HDBAC标准溶液于10 mL比色管中，依次加入3.0 mL缓冲溶液（pH 12.2），1.5 mL DBNP⁃DAPT（1.0×10-4mol/L）乙醇溶液，以水定容，摇匀后放置5 min，用1 mL 比色皿，以水为参比扫描吸收光谱，或以试剂空白为参比测定在615 nm处的吸光度.

2 结果与讨论

2.1 显色剂及缔合物的吸收光谱

按实验方法，以蒸馏水做参比，扫描吸收光谱见图1.图1表明，试剂DBNPDAPT 的最大吸收波长为505 nm，试剂-HDBAC离子缔合物的最大吸收波长位于615 nm，Δλ=110 nm.

2.2 显色酸度的影响

按实验方法，固定其他试剂的用量，只改变溶液的pH 值，以试剂空白做参比测定吸光度.实验结果表明，显色体系在11.8～12.6 内吸光度值最大且基本不变，实验选择pH为12.2.

2.3 缓冲溶液用量的影响

按实验方法，固定其他试剂的用量，只改变缓冲溶液的用量，以试剂空白为参比测定吸光度.实验结果表明，当缓冲溶液的用量在2.0～4.0 mL内，显色体系的吸光度最大且基本不变，实验选择用量为3.0 mL.

2.4 DBNPDAPT用量的影响

按实验方法，固定其他试剂的用量，只改变显色剂的用量，以试剂空白为参比测定吸光度.实验结果表明，显色剂DBNPDAPT的用量在1.0～2.0 mL内，缔合物的吸光度最大且基本不变，实验选择用量为1.5 mL.

2.5 显色时间及离子缔合物的稳定性

实验表明，表面活性剂HDBAC与显色剂DBNPDAPT在室温（25 ℃）下放置5 min即可显色完全，吸光度达到最大值后，至少可以在50 min内稳定不变，故本实验在室温下显色5 min后测定.

2.6 缔合物的组成

采用摩尔比法（见图2），测得显色剂2，6-二溴-4-硝基苯基重氮氨基-4-苯基-2-噻唑（DBNPDAPT）与表面活性剂十六烷基二甲基苄基氯化铵（HDBAC）的摩尔比为1：2.

2.7 工作曲线

分别取不同量的表面活性剂HDBAC标准溶液，按照实验方法显色，在615 nm处以试剂空白为参比测定吸光度，并绘制标准曲线（见图3）.实验数据表明，HDBAC 含量在0～2.0×10-5mol/L 范围内符合朗伯-比耳定律.线性回归方程为A=1.37×104C+ 0.0011（C为 mol/L），相关系数r＝0.999 1，缔合物的表观摩尔吸光系数为1.37×104L·mol-1·cm-1.

图1 吸收光谱

图2 HDBAC与DBNPDAPT的摩尔比

图3 标准工作曲线

2.8 共存离子的影响

对于79.2 μg/10 mL HDBAC 的测定，控制相对误差不大于±5%时，如下的一些物质及离子共存允许量为（以μg 计）：焦磷酸根、酒石酸根、EDTA、SO32-、NO2-、C2O42-、I-、F-（2 000，未做最高限）；Mg2+（800）；Ba2+-、Ca2+（300）；Cu2+（200）；Al3+、Zn2+（150）；Cr3+（130）；Cd2+（100）；Pb2+（80）；Fe3+（50）；Co2+（40）；Mn2+（30）；Ni2+（25）；SDS（8）；Hg2+（5）.加入1.0 mg/ mL的EDTA溶液2.0 mL，可明显地使Hg2+的共存提高20倍.其他阳离子表面活性剂有明显干扰.在测定废水试样时，若其中金属离子含量较高，可先将试液调至pH 8～9，使易水解金属离子沉淀，可过滤除去.

2.9 样品分析

合成水样中分别含 Cr3+，Ni2+，Hg2+，Co2+各 0.2 mg/L；Mn2+，Cu2+，Fe3+各 0.5 mg/L；Pb2+，Cd2+，Zn2+各1.0 mg/L；Mg2+，Ca2+各50 mg/L.准确移取1.0 mL合成水样，按实验方法测定阳离子表面活性剂HDBAC的含量，分析结果见表1.数据表明，5次测定的RSD＜2%，该方法具有较高的准确度和精密度.

表1 合成水样中微量HDBAC的测定（n=5）

［1］常青春.季铵盐型阳离子表面活性剂的发展及应用［J］.佳木斯大学学报：自然科学版，2003，21（4）：503-506.

［2］МудрыиИВ，胡宗连.表面活性剂污染环境的卫生学问题［J］.国外医学（卫生学分册），1988（5）：299-300.

［3］秦宗会，谭蓉.用DCNPNPT测定江水中季铵盐型阳离子表面活性剂［J］.分析试验室，2006，25（10）：110-113.

［4］HE Xiaoling，WANG Yongqiu，LING Keqing.5-Methyl-2-［3-（4-phenylthiazol-2-yl）triazenyl］benzenesulfonic acid as a chromogenic rengent of N-cetylpyridinium chloride synthesis，mechanism and analytical application［J］.Talanta，2008，74：821-830.

［5］何晓玲，王永秋.新试剂光度法测定废水中氯化十六烷基吡啶的研究［J］.分析试验室，2010，29（5）：117-119.

［6］何晓玲.新试剂4，4′-2-氯-4-硝基重氮氨基-联苯与氯化十六烷基吡啶显色反应的研究［J］.分析试验室，2011，30（7）：91-93.

［7］何晓玲，杨治旻，王永秋，等.新试剂二溴对硝基苯基重氮氨基-4-苯基-2-噻唑的合成及其与钯显色反应的研究［J］.分析试验室，1998，17（4）：88-90.