酸性铬兰K与锡（Ⅱ）的光度法研究

何 珺，阮 琼，刘 诚，盛云程，邝鸿福

（云南师范大学化学化工学院，云南 昆明 650500）

锡是人类发现和使用的最早的金属元素之一，元素符号为 Sn。锡在地壳中的总质量分数为0.004%，主要存在形式为氧化锡。人们到20世纪70年代才发现锡也是人体内不可或缺的微量元素之一。人体内锡含量约为17mg，适量的锡有利于人体的新陈代谢与生长发育，锡的生理功能主要是促进核酸及蛋白质的合成，抑制肿瘤的活性，但是过量的锡对机体却是有害的。少数无机锡有害，但大多有机锡化合物都是较强的神经毒物［1］。由此可见对锡含量测定的研究具有十分重要的意义。

经文献查阅，目前报道测定锡含量的方法有：发射光谱法［2］、EDTA滴定法［3］、过氧化氢体系苯芴酮光度法［4］、示波极谱法［5］。但尚未出现以酸性铬兰K作显色剂测定锡含量的报道。分光光度法不仅快捷高效，而且分析结果可靠。所以本实验以酸性铬兰K作显色剂测定锡含量的研究，通过控制变量法进行实验选择出实验体系的最佳条件，并进行共存离子干扰分析及回收实验，希望为锡含量的测定提供一定参考依据。

1 实验部分

1.1 主要实验仪器和药品

1.1.1 主要实验仪器

722N型可见分光光度计（上海菁华科技仪器有限公司）；

FA2004N型电子天平（上海菁海仪器有限公司）；

一套50mL比色管；

hJ-8集热式搅拌器。

1.1.2 主要实验药品

锡（Ⅱ）标准溶液（0.5μg/mL）：移取 5.0mL 10μg/mL锡（Ⅱ）标准溶液于100mL容量瓶，蒸馏水定容，摇匀贴上标签。

酸性铬兰K溶液（0.04%）：称取0.1000g酸性铬兰K固体于烧杯中，加入蒸馏水溶解，转至250mL容量瓶，蒸馏水定容，摇匀贴上标签。

NaOH溶液（0.02%）：pH＝9，称取 0.1g NaOH固体于烧杯中，加入蒸馏水溶解，冷却至室温后转至500mL容量瓶，蒸馏水定容，摇匀贴上标签。

Tween-20溶液〔V（Tween-20）∶V（H2O）＝1∶100）〕：移取 1mL Tween-20于试剂瓶中，加入100mL蒸馏水后摇匀贴上标签。

1.2 实验方法

在50mL比色管中，分别依次加入0.04%酸性铬兰K溶液3.50mL，0.02%NaOH溶液1.00mL，Tween-20溶液〔V（Tween-20）∶V（H2O）＝1∶100）〕·1.00 mL，0.5μg/mL锡（Ⅱ）标准溶液 1.00mL，用蒸馏水稀释至刻度线，摇匀，室温下静置显色10 min。以试剂空白作参比溶液，在508nm波长处测定其显色体系的吸光度值A。

2 实验结果与讨论

2.1 最大吸收波长的选择

按照实验方法显色，测定在450～700 nm范围内不同波长λ下的吸光度值A，并绘制出A-λ吸收曲线。由实验结果可知：最大吸收波长λmax＝508 nm。吸收光谱见图1所示。

图1 吸收光谱图

试剂空白对蒸馏水λmax＝575 nm，显色体系对蒸馏水λmax＝508 nm，但△λ＞60 nm，说明试剂空白不干扰显色体系的测定，故本实验以试剂空白作参比，选择在508 nm波长处测定吸光度值A。

2.2 显色剂用量的选择

按照实验方法配制显色体系，其他条件固定不变，在最大波长下测定不同用量显色剂的吸光度，由实验结果可知：0.04% 酸性铬兰K溶液用量在3.5mL时 A最大，故本实验显色剂用量选为3.5mL。

2.3 酸度及其用量的选择

按照实验方法，配制了以HCl、H2SO4、氨水、NaOH、NH3-NH4Cl缓冲溶液为介质的显色体系，在最大波长下测其吸光度值A。由实验结果可知：显色体系中加入0.02%NaOH溶液1.0mL的吸光度值A最大，故本实验选用0.02%NaOH溶液为1.0mL。

2.4 催化剂Mn2+用量的选择

按照实验方法，配制不同用量的Mn2+溶液，在最大吸收波长下测其吸光度值A。由实验结果可知：显色体系中有Mn2+存在时，酸性铬兰K能与Mn2+生成玫瑰色络合物，对测量结果具有一定的干扰效果，故本实验不选用Mn2+作为显色体系催化剂。

2.5 表面活性剂的选择及用量的确定

按照实验方法，体系中分别加入Tween-20、Tween-60、Tween-80、溴化十六烷吡啶、聚乙二醇辛基苯基醚（OP）等表面活性剂，在最大波长下测其吸光度值A。由实验结果可知：显色体系中加入 V（Tween-20）∶V（H2O）＝1∶100）溶液用量在1.0mL时吸光度值A最大，故本实验表面活性剂用量选为1.0 mL。

2.6 显色温度及时间的选择

按照实验方法，由实验结果可知：温度对吸光度值得影响不大，稳定时间在10 min体系有最大吸光度，故本实验选择在室温下显色10 min进行。

2.7 工作曲线的绘制及线性回归方程

按照选定的最佳实验条件进行实验，分别在多支50mL比色管中加入不同体积的0.5μg/mL锡（Ⅱ）标准溶液进行显色并在508 nm波长处测其吸光度值A。作出A-c工作曲线（标准曲线），结果如图2所示。

图2 工作曲线

由图2可知，锡（Ⅱ）的含量在0～1.0μg/50mL范围内符合朗伯-比尔定律，线性回归方程为A＝0.1792C（0.5μg/50mL）+0.0065，相关系数 r＝0.9982，按线性回归方程可计算出吸光系数ε＝2.131×106L·mol-1·cm-1。

2.8 共存离子干扰实验

在不入加掩蔽剂的情况下，用选定的最佳实验条件在多支50mL比色管中加入2.0mL 0.5μg/mL锡（Ⅱ）标准溶液，再分别加入不同量的干扰离子在508nm波长处测定吸光度值A。在相对误差≤5%时允许以下离子的存在量（μg）分别为：Ba2+（0.01）、Mn2+（0.08）、Ni2+（0.1）、Pb2+（0.15）、Zn2+（0.2）、Cu2+（0.2）、Ca2+（0.2）、K+（0.2）、Na+（0.25）、Mg2+（0.5）、Fe3+（0.5）。

2.9 回收实验

用选定的最佳实验条件在三支50mL比色管中分别加入0.6mL、1.0mL、2.0mL0.5μg/mL锡（Ⅱ）标准溶液，得到 0.3μg、0.5μg、1.0μg的回收体系，用蒸馏水稀释至刻度线，摇匀，室温下静置10min，在508nm波长处测其吸光度值A。按照同样的方法重复三次进行平行实验。其结果如表1所示。

表1 回收率实验结果

由表1结果可知，在NaOH介质和Tween-20存在下，最大吸收波长为508 nm时，用酸性铬兰K作为显色剂测定锡（Ⅱ）含量的分光光度法结果可靠，用于微量锡（Ⅱ）含量的测定是可行的。

3 结论

本实验采用分光光度法，在0.02%NaOH溶液和表面活性剂 Tween-20〔V（Tween-20）∶V（H2O）＝1∶100）〕溶液存在下，在最大吸收波长508 nm处，用酸性铬兰K作为显色剂与锡（Ⅱ）进行显色反应，室温下10min显色完全得到玫瑰色络合物，吸光系数ε可达到2.131×106L·ol-1·cm-1。是测定样品中微量锡（Ⅱ）含量的一种较为快捷高效、结果可靠的分析方法。