二溴对磺酸基偶氮胂分光光度法测定铝

王艳玲，张晓霞，李岳姝，王雅珍

(黑龙江工业学院 环境工程系，黑龙江 鸡西　158100)

二溴对磺酸基偶氮胂分光光度法测定铝

王艳玲，张晓霞，李岳姝，王雅珍

(黑龙江工业学院 环境工程系，黑龙江 鸡西158100)

摘要：在pH 6.0的NH4Ac-HAc缓冲溶液中，铝(Ⅲ)与二溴对磺酸基偶氮胂发生显色反应生成紫红色络合物。络合物最大吸收波长为610 nm，铝(III)含量在0 ～ 1.4 μg / ml范围内与吸光度值呈良好的线性关系，其线性回归方程为：A = 0.6930C(C：μg / ml) + 0.0211，相关系数γ = 0.9992, 方法检出限为12.2 ng / mL。该方法已成功地测定了河水水样中的铝，10次测定相对标准偏差为2.59 %，方法加标回收率为102.1%。

关键词：铝；分光光度法；二溴对磺酸基偶氮胂

目前人们对铝的生物毒性越来越重视。大量的研究表明过量的铝能干扰磷的代谢，对胃蛋白酶的活性有抑制作用，可导致早老性痴呆、唐氏综合症等疾病。[1]此外，铝对人的心、肝、肾的功能和免疫功能也都有损害，还具有胚胎毒性和致畸性等。[2]所以人们研究了多种测定铝的方法，[3]其中分光光度法[4-7]具有仪器价廉、操作简单、测定成本低等优点。但铝的分光光度法具有稳定性差、介质酸度影响较大等缺点。因此，研究简便、实用的测定铝的分光光度法是必要的和有实用意义的。

二溴对磺酸偶氮胂(DBS-ASA) 稳定性好，且可与一些金属离子生成有色物质，[8]DBS-ASA结构式如下：

本文研究发现铝(III)在NH4Ac-HAc缓冲溶液中，与二溴对磺酸基偶氮胂可以发生显色反应生成紫红色络合物，据此研究了分光光度法测定铝的新体系。

1实验部分

1.1主要仪器及试剂。

722S分光光度计(上海棱光技术有限公司)。

1.00 mg / ml铝(III)储备液的配制：准确称取1.7582 g KAl(SO4)2(优级纯)溶于水中，于100 ml容量瓶中稀释到刻度；铝(III)工作液：用铝储备液配制成10 μg / ml的工作液；0.1%的二溴对磺酸偶氮胂(DBS-ASA)溶液：称取0.1 gDBS-ASA(上海金圣化工有限公司)溶于水，稀释至100 ml；pH=6.0的NH4Ac-HAc缓冲溶液：取NH4Ac 60 g溶于水，加冰醋酸2 ml稀释至100 ml。

试验所用试剂除特殊说明外均为分析纯，水为蒸馏水。

1.2实验方法。

取10 ml的比色管，加入1 ml 10 μg / ml的Al3+工作液，依次加入1.7 ml 0.1 %的DBS-偶氮胂，1.5 ml pH6.0的NH4Ac-HAc缓冲溶液，用水稀释至刻度，摇匀。静置5 min后，用1 cm比色皿，以相应试剂空白做参比，于610 nm处测定显色溶液的吸光度。

2结果与讨论

2.1 吸收光谱。

在pH值为 6的NH4Ac-HAc缓冲溶液中，铝(III)与二溴对磺酸基偶氮胂发生显色反应生成紫红色络合物, 其吸收曲线如图1。试剂空白对水的最大吸收在510 nm处，络合物对试剂空白的最大吸收产生在610 nm处，故选择610 nm作为测量波长。

图1　吸收光谱Fig. 1　Absorption spectra

(a)DBS-ASA (对水)；(b) 络合物(对试剂空白)；[Al3+] = 3.7×10-5mol / L；[DBS-ASA]=2.0×10-4mol / L；pH =6.0

2.2二溴对磺酸基偶氮胂用量的影响。

改变显色剂用量，其他条件不变，实验结果表明：随着DBS-ASA用量的增加，吸光度在0-1.5 ml之间增大，在1.5-2.0 ml之间吸光度值较大且趋于平缓，之后，随显色剂用量增大，吸光度降低。本文选择0.1 %的DBS-ASA用量为1.7 ml。

2.3酸度的影响。

试验了不同酸度的缓冲溶液对铝(III)与二溴对磺酸基偶氮胂显色反应的影响。结果表明，pH在3.4-5.8之间吸光度随pH增加而增大；pH在5.8-6.2之间较大且变化平缓；当pH>6.2时，吸光度降低。所以本文选择pH 6.0的NH4Ac-HAc缓冲溶液。

缓冲溶液用量结果表明, 当其用量在1.0-2.0 ml时，吸光度变化不大，在1.5 ml时吸光度最大。所以，选用pH 6.0的NH4Ac-HAc缓冲溶液用量为1.5 ml。

2.4试剂加入顺序影响。

实验结果表明，试剂加入顺序对吸光度测定结果无影响，本文试剂加入顺序为Al3++ DBS-ASA + 缓冲溶液。

2.5体系的稳定性。

在最佳实验条件下，测定1.00 μg / ml Al3+在不同时间的吸光度值，实验结果表明：在 5 min-1.5 h之内，吸光度值的变化在±6%之内。

2.6 络合物组成。

在本文条件下，铝(III)与对DBS-ASA形成紫红色络合物。应用摩尔比法及等摩尔连续变化法测得Al(III) : (DBS-ASA) = 1:1。

2.7 工作曲线。

在最优条件下制作标准曲线，结果表明：10 ml溶液中Al3+质量在0-14 μg 范围内(0-1.4 μg / ml)与吸光度呈良好线性关系。其线性回归方程为：A=0.6930C(C：μg / ml) + 0.0211，相关系数γ = 0.9992。算得方法表观摩尔吸光系数为ε610nm= 1.91 × 104L·mol-1·cm-1。对1.00 μg / ml Al3+进行11次平行测定，其相对标准偏差为1.26 %。检出限(3S / K法：S为11次试剂空白的标准偏差，K为工作曲线的斜率)为12.3ng / mL。

2.8 共存离子的影响。

于确定的最佳实验条件下，在10ml体系中Al3+含量为10 μg 时进行共存离子影响实验，允许相对误差为±5%，常见共存离子的允许量(以μg计)如下：NH4+(1000)；Zn2+(10000)；Co2+(800), Ni2+(300)；Mn2+，Pb2+，Ca2+，Sr2+，Mg2+(100)；Cu2+(20)；Bi3+，Fe3+(20)；Cr3+(5)；La3+, Ce3+, Eu3+(2) ；Si(Ⅳ) ( 2000) ； Ti(IV)(5)；Th(Ⅳ)(2) ；Cl-(20000) ；NO3-(8000) ；Br-(400) ；VO3-, NO2-(100)；MnO4-(5) ；Cr2O72-(100)； MoO42-(20)；PO43-(50)；抗坏血酸(500) ； 草酸(50) ；乙二胺四乙酸(50)。对于Fe3+的干扰可在处理水样时加一定量的磷酸使其生成无色络合物，对于Cu2+的影响可用硫脲消除其影响。

2.9 水样分析。

取500 mL河水，加5 ml浓磷酸消解到约40 ml，然后过滤，得到滤液后定容到50 ml容量瓶中。取5 ml样品，按照实验方法进行测定，同时进行对照实验，测定结果见表1。

表1　样品分析结果

3结论

本文研究建立了二溴对磺酸基偶氮胂与铝(III)发生显色反应的最优条件，络合物最大吸收波长在610 nm处，铝含量在0-1.4 μg / ml的范围内与吸光度呈现良好的线性关系，其线性回归方程为：A = 0.6930C (C：μg / ml) + 0.0211，相关系数γ = 0.9992，检出限为12.2 ng / mL。该方法已成功测定了河水中铝的浓度，结果满意。

参考文献

[1]王 林，苏德昭，王永芳. 中国居民每日摄铝量及面制食品中铝限量卫生标准研究[J].中国食品卫生杂志，1996，8 (2)：1-5.

[2]张加玲, 刘桂英. 铝对人体的危害、铝的来源及测定方法研究进展 [J].临床医药实践，2005, 14 (1)：33-35.

[3]Shokrollahi A, Ghaedi M. Selective and sensitive spectrophotometric method for determination of sub-micro-molar amounts of aluminium ion [J]. J.Hazard. Mater., 2008, 151 : 642-648.

[4]齐俊艳. 铬天青S分光光度法快速测定工业循环水中微量铝[J]. 净水技术, 2009, 28(4): 74-76.

[5]赵二劳, 闫青, 李满秀. 铝-二甲酚橙-吐温20三元体系光度法测定铝[J]. 分析科学学报, 2009, 25(5): 612-614.

[6]张丽萍. 茶叶中铝含量测定方法研究及不确定度分析[J]. 分析仪器，2009, (6)：40-44.

[7]李景梅, 翟庆洲, 田丽霞. 分光光度法测定铝的进展[J]. 岩矿测试, 2006, 25(1): 64 -67.

[8]潘教麦, 李在钧, 张其颖, 方国臻. 新显色剂及其在光度分析中的应用[M].化学工业出版社，2003：45-46.

Class No.:O657.32Document Mark：A

(责任编辑：郑英玲)

Spectrophotometric Determination of Aluminum with Dibromo-p-sulfonic Acid Arsenazo

Wang Yanling, Zhang Xiaoxia, Li Yueshu, Wang Yazhen

(Department of Environmental Engineering, HeilongJiang Institute of Technology, Jixi, Heilognjiang 158100，China)

Abstract：The color reaction between aluminum(Ⅲ) and dibromo-p-sulfonic acid arsenazo took place to produce a purple-red complex in the buffer solution of NH4Ac-HAc at pH 6.0. The maximum absorption wavelength of the complex is 610 nm. A good linearity is presented between absorbance and the content of Al (Ⅲ) over the range of 0～1.4 μg / ml. Its linear regression equation is: A = 0.6930C(C：μg / ml) + 0.0211，with a correlation coefficient of γ = 0.9992. The detection limit of the method was 12.2 ng / ml. The present method has been successfully applied to determine aluminum in water sample, with a relative standard deviation of 2.59% for 10 determinations. The recovery of the method was 102.1 %.

Key words：aluminum; spectrophotometry; dibromo-p-sulfonic acid arsenazo

中图分类号：O657.32

文献标识码：A

文章编号：1672-6758(2016)01-0059-3

作者简介：王艳玲，硕士，助教，黑龙江工业学院。研究方向：无机材料。