关于分光光度法测定土壤中碘量的几点认识

刘梦璐 王帝 张译丹 李祉贤 赵恩海

摘要：艾氏卡试剂（碳酸钠氧化锌混合试剂）熔样，四碱-氯胺T催化分光光度法测定土壤中碘量方法实验条件改进的几点认识，对样品不同的分解温度，器皿处理，试剂用量，恒温水浴，显色时间温度下的测量结果进行了分析比对以及实际操作工作中的经验体会做以总结，得出更为优化的实验条件。

关键词：艾氏卡试剂；催化分光光度法；四碱-氯胺T

1 引言

在自然界中以能溶于水的形式存在。在自然界含量稀少，除在海水中含量较高海带、海鱼、和贝类等动植物含碘较高以外，在大部分土壤、岩石、水中的含量都很低微。

碘在自然界中含量稀少，但分布广泛，存在于大气圈、水圈、生物圈及岩石圈中，而且不停地发生循环，以多种价态存在（0、-1、+5、+7），容易挥发，发生氧化还原反应。分析碘量一直是热门课题。碘量测定方式有多种，如离子色谱法[1]、分光光度法[2]、电感耦合等离子体质谱法、离子选择电极法等。

由于土壤样品中碘含量甚微，需分析样品数量大，用离子色谱法等方法检测相对时间长，成本高，综合考虑，催化分光光度比色法是测定微量碘的有效方法具有灵敏度高，设备廉价，易于推广等优点。考虑试验仪器影响程度，样品数量，测定样品时间对测试结果的影响，本文在已有经典分析方法四碱-氯胺T催化比色法基础上，对不同实验条件，进行了分析比对。

2 实验部分

2.1儀器和试剂

实验仪器：752-紫外可见分光光度计、高温炉、电子天平。

实验试剂配置：碳酸钠和氧化锌混合试剂：Na2CO3：ZnO=3：2。

碘标准溶液（1000ug/ml）；碳酸钠溶液（3%）；冰醋酸（w（HAc）=99.9%）醋酸溶液（4%）；氯胺T溶液（0.1%）现用现配、；四碱溶液（0.01%）现用现配；无水乙醇。试剂均为优级纯，用水均为去离子水。

2.2实验方法

2.2.1 样品熔制

预先将碳酸钠与氧化锌混合试剂（即艾斯卡试剂）磨细混匀备用，准确称取0.25g样品置于预先装有1.5g艾斯卡试剂的15ml瓷坩埚中。将样品与混合试剂混合均匀，再覆盖1g混合艾斯卡试剂。将坩埚置于高温炉中由低温升至700℃并保温1小时。取出坩埚冷却，将熔块倒入50ml烧杯中，用热水冲洗坩埚两次，并加入30ml热水，2-3滴无水乙醇，煮沸，冷却后，连同沉淀一同转移至50ml比色管中，用水稀释至刻度，摇匀后，放置澄清。

2.2.2 样品测试

分取5ml澄清溶液于25毫升比色管中，加入5ml醋酸溶液（4%），立即震荡，以排出二氧化碳气泡，置于设置恒温26℃水浴锅内，室内温度保持在20-22℃，恒温2小时。打开分光光度计预热，并清空背景值，在50ml烧杯中加入1ml氯胺T溶液（0.1%），在每个25ml比色管中加入3ml四碱溶液（0.01%），将比色管中溶液倒入烧杯中，摇动2-3s，再将液体倒入1cm比色池中，放入仪器，在600nm测得吸光度峰值。

2.2.3 标准样配置

标准系列配置，将碘标准溶液逐级稀释至100ug/ml、10ug/ml、1ug/ml、0.1ug/ml。从0.1ug/ml碘标液中分别吸取0ml、0.25ml、0.5ml，从1ug/ml碘标液中吸取0.1ml、0.2ml、0.4ml到25ml比色管中，用碳酸钠溶液（3%）定容至10ml刻度线，摇匀。随样品一起进行

3 结果与讨论

3.1 样品分解温度

艾斯卡试剂分解碘采用半熔法，准确称取不同含量的国家标准物质，平行5份，测试不同温度分解下对碘量测定的影响，将样品由室温分别升至630℃、650℃、680℃、700℃、720℃并保温1小时进行分解，取出后进行之后的碘量分析测定。，从实验结果表明，烧结温度在680-700℃之间，样品分解效果最好，能得到稳定的测试结果。选定在700℃分解样品，并保温1小时。

3.2 提取样品

从高温炉中取出的坩埚冷却过后，需转移到烧杯中，样品会不定量的附着在坩埚底部和内壁，为保证实验准确性，要使用玻璃棒，尽量全部提取干净，并用去离子水冲洗也一同转移到烧杯中。加入沸水后，放在电热板煮沸过程中要保证试液的沸腾时间，温度不宜过高也不宜过低，沸腾不宜过快过慢，过快过慢都将导致样品不能充分准确解脱，影响最后的碘量测定。

3.3 器皿处理

器皿的处理及清洁程度，对碘量分析具有一定的影响，因流程过程，涉及实验器皿较多，容易造成误差，要重视器皿的处理。所有新的器皿，用热稀硝酸清洗，再用去离子水冲洗干净，晾干水待用。使用过后的坩埚用热稀盐酸冲洗，之后用去离子水洗净，晾干水分。提取时用过的小烧杯，比色管也用热稀盐酸冲洗，之后用去离子水洗净，沥干水分待用。比色后的比色管和烧杯用热稀硝酸冲洗，之后用去离子水洗净，沥干水。移液管均用去离子水多次冲洗即可。

3.4 试剂用量

分取试液后，加入5ml醋酸（4%），由于溶液酸度对比色温度有影响，加入醋酸量不易过多，浓度不宜较大。配制四碱溶液时，需要加入醋酸先溶解四碱，加入的醋酸量不宜过多。氯胺T溶液加入量的不同，反应速率不一样，氯胺T的加入量越多，显色速度越快，不易控制，经试验，本次实验加入氯胺T1ml。实验表明四碱加入量在3ml后，显色反应趋于平稳。

3.4 温度对比色影响

该实验反应原理是碘量对四碱和氯胺T催化反应，催化比色反应受环境温度影响极大。经过实验对比，不经过恒温的试样和标准曲线，得出的结果，与标准值相差较大。但经过恒温水浴后，试样和标准曲线均保持在稳定的温度，显色最为稳定的温度，测得的结果接近于标准值。要保证整批样品，和标准曲线在相同的，稳定的温度下完成测试。

3.5 显色时间

该催化反应的时间较短，30s左右反应完全，90s后颜色褪去。所以熟练掌握比色的时间，频率，操作手法极为重要。比色过程中测得吸光度峰值，经过计算得到样品碘含量。由于加入四碱溶液不稳定，加入四碱溶液时间要进行控制，在样品数量较多的情况下，应分批加入四碱溶液，不能一次性加完。氯胺T和四碱溶液在碘的催化下反应迅速，先在烧杯中加入氯胺T，在比色时，才将两种溶液混合。

4 结语

本文在选用氯胺T-四碱催化比色法，测定土壤中的碘含量。基于之前方法中，试样分解温度，器皿处理，试剂浓度及加入量，恒温水浴与否，比色时间的掌握对碘量测定的影响，进行了实验结果比对，得到了一些能够稳定测定碘量的实验条件，分享了一些个人工作中经验和建议，望对分析者今后碘量测试中有一定的帮助。

参考文献：

[1] 佘小林. 离子色谱法快速测定土壤中碘量.安徽省地质实验研究所。岩矿测试，2005，24（2）：145-147.

[2] 李人宇，李咏梅，周家宏等. 双波长分光光度法测定土壤中微量碘.连云港师范高等专科学校。冶金分析，2009，29（7）：53-57.