劉艷娟

（唐山學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程系，河北唐山06300）

催化光度法測定水中痕量銀

劉艷娟

（唐山學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程系，河北唐山06300）

建立了催化光度法測定水中痕量銀的方法，討論了影響指示反應(yīng)的最佳條件。結(jié)果表明，Ag濃度在0～40μg·L-1范圍內(nèi)符合比爾定律，用于水中的痕量銀的測定，回收率均在97%以上，樣品的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD＜4%。

催化光度法；銀（Ⅰ）；鈰（Ⅳ）；痕量

催化動力學(xué)光度法因具有較高的靈敏度和選擇性，被廣泛用于測定樣品中的微量元素催化動力學(xué)光度法因具有較高的靈敏度和選擇性，被廣泛用于測定樣品中的微量元素[1，2]。利用催化動力學(xué)分光光度法測定銀的研究已有報(bào)道[3-5]，但鈰（Ⅳ）與還原劑的反應(yīng)以鈰（Ⅳ）為氧化劑的指示反應(yīng)不多。

本文研究發(fā)現(xiàn)在稀HCl介質(zhì)中，Ce（Ⅳ）與氯化物發(fā)生褪色反應(yīng)，痕量Ag（Ⅰ）對該指示反應(yīng)具有明顯的催化反應(yīng)。在一定范圍內(nèi)，催化反應(yīng)的增加與Ag（Ⅰ）量呈線性關(guān)系。從而建立催化光度法測定Ag（Ⅰ）的方法，可用于環(huán)境水樣中Ag（Ⅰ）的測定。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器設(shè)備及試劑

VIS-7220型分光光度計(jì)（北京瑞利分析儀器公司）；1cm比色皿；601超級恒溫水浴鍋（江蘇省金壇市醫(yī)療器械廠）；25mL具塞比色管。

1g·L-1銀標(biāo)準(zhǔn)溶液；5.0g·L-1Ce（Ⅳ）溶液；3%H2O2溶液；6mol·L-1HCl溶液等均采用分析純試劑配制而成。實(shí)驗(yàn)用水全部為蒸餾水。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

取兩支25mL具塞比色管，依次加入0.8mL Ce（Ⅳ）溶液，10.0mL6mol·L-1HCl溶液，于一支管中加入0.5μgAg（催化反應(yīng)，體系吸光度A），另一支不加Ag（非催化反應(yīng)，體系吸光度A0），用水稀釋至刻度，搖勻。同時(shí)放入60℃恒溫水浴中加熱7min后迅速取出，流水冷卻3min以終止反應(yīng)。用1cm比色皿，用蒸餾水為參比，在410nm波長處測量其吸光度A，計(jì)算兩者吸光度的差值，其中ΔA=A0-A。

2 結(jié)果與討論

2.1 吸收曲線

以吸光度對波長作圖,得吸收曲線見圖1。

圖1 吸收曲線Fig.1The absorption spectra

體系Ⅰ為空白試劑（1.0mL Ce（NO3）4），體系Ⅱ?yàn)榉谴呋磻?yīng)（1.0mLCe（NO3）4+10.0mLHCl溶液），體系Ⅲ為催化反應(yīng)（1.0mLCe（NO3）4+10.0mLHCl溶液+0.5μgAg）。

從圖1可看出，HCl能使鈰（Ⅳ）褪色，但不顯著（曲線Ⅱ），在Ag（Ⅰ）參與下，加速褪色（曲線Ⅲ）。催化反應(yīng)、非催化反應(yīng)和空白試劑3個體系的最大吸收波長均在410nm處，故選用410nm為測定波長。

2.2 最佳反應(yīng)條件的選擇

影響指標(biāo)△A=A0-A的因素較多（各試劑用量、加熱溫度、加熱時(shí)間等），各因素之間有的存在交互作用，本文采用單因素法來確定最佳反應(yīng)條件。

2.2.1 Ce（NO）34用量的影響改變Ce（NO）34的加入量，以Ce（NO3）4的不同加入量對吸光度差值作圖，見圖2。

圖2Ce（NO3）4用量對反應(yīng)的影響Fig.2Effect of Ce（NO3）4dosage on adsorbance

由圖2可見，隨著Ce（NO3）4溶液用量的增加，兩體系的吸光度均增加，當(dāng)Ce（NO3）4溶液加入量在0.8mL時(shí)，吸光度差值最大。

2.2.2 反應(yīng)溫度的影響改變反應(yīng)溫度，以溫度的不同對吸光度差值作圖，見圖3。

圖3 反應(yīng)溫度的影響Fig.3Temperature to adsorbance variable

由圖3可見，溫度對反應(yīng)速率的影響較為顯著。溫度低于40℃時(shí)催化反應(yīng)進(jìn)行極其緩慢。溫度超過40℃時(shí)，隨著溫度的升高，催化反應(yīng)速度加快，但非催化反應(yīng)也明顯加速，當(dāng)反應(yīng)溫度為60℃時(shí)，吸光度差值最大且穩(wěn)定。

2.2.3 HCl用量的影響改變HCl用量，HCl用量對反應(yīng)的影響見圖4。

圖4HCl用量的影響Fig.4Effect of HCl dosage on adsorbance

由圖4可知，在25mL的反應(yīng)體系中，隨著HCL用量的增加，催化反應(yīng)體系和非催化反應(yīng)體系的吸光度均降低，且催化反應(yīng)速率大于非催化反應(yīng)速率。當(dāng)HCL用量在9.0～12.0mL時(shí)，反應(yīng)最為靈敏且呈穩(wěn)定。為便于操作和控制，HCL溶液加入量為10mL適合。

2.3 工作曲線和檢測限

在已確定的最佳實(shí)驗(yàn)條件下，取不同量的Ag（Ⅰ）標(biāo)準(zhǔn)溶液。按實(shí)驗(yàn)方法測定并計(jì)算出△A=A0-A值，繪制出工作曲線。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Ag（Ⅰ）的濃度在0～40μg·L-1范圍內(nèi)與△A呈良好的線性關(guān)系，線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)分別為：△A=0.0248c+0.008（μg· L-1），r=0.9971。檢測限為5.9×10-7g·L-1。

2.4 樣品分析

按實(shí)驗(yàn)方法，加入10mL水樣代替Ag（Ⅰ）標(biāo)準(zhǔn)溶液測定催化反應(yīng)和非催化的吸光度A和A0，計(jì)算ΔA。結(jié)果見表1。

表1 試樣分析結(jié)果Tab.1Result of analytical specimen

3 結(jié)論

（1）在酸性介質(zhì)中，氯化物能氧化Ce（Ⅳ）使其發(fā)褪色反應(yīng)，痕量Ag（Ⅰ）對該指示反應(yīng)具有明顯的催化作用。在一定范圍內(nèi)，催化反應(yīng)速率的增加與Ag（Ⅰ）量呈線性關(guān)系，即反應(yīng)體系中有色化合物的變化率或吸光度的變化率與Ag（Ⅰ）的量存在定量關(guān)系。

（2）建立了催化動力學(xué)光度法測定水中痕量銀的方法。在測定波長410nm，6mol·L-1的HCl用量10.0mL，5g·L-1的Ce（Ⅳ）溶液用量0.8mL，反應(yīng)溫度60℃，反應(yīng)時(shí)間7min條件下，測定Ag（Ⅰ）線性范圍為0～40μg·L-1，檢測限達(dá)5.9×10-7g·L-1，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD＜4%，平均回收率均在97%以上，準(zhǔn)確度和精密度均符合分析要求。此方法應(yīng)用于水中痕量Ag（Ⅰ）的測定，結(jié)果令人滿意。

［1］徐斌，徐曉輝.新試劑APDNBT雙波長法光度測定痕量銀［J］.理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊，1997，33(5):201-203.

［2］朱化雨，彭安順，吳則才.痕量銀的催化光度法測定［J］.分析試驗(yàn)室,1992，11（4）：31-32.

［3］李慧芝，周長利，江文文,等.巰基葡聚糖凝膠分離富集乳化劑OP作增敏劑催化光度法測定痕量銀［J］.分析化學(xué)，2002，30(12): 1536.

［4］楊孝容.催化動力學(xué)分光光度法測定痕量銀［J］.武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，29（11）：40-43.

［5］陳峰.催化動力學(xué)光度法測定痕量銀［J］.延邊大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，33（2）：114-119.

Determination of trace siliverin water by catalytic spectrophotometry

LIU Yan-juan
（Department of Envonment＆Chemistry,Tangshan College,Tangshan 063000,China）

A catalytic spectrophotometry method for the determination of trace siliverin is proposed.The experimental results indicated that Beer′s law is obeyed in the concentration range from 0～40μg·L-1,It is used for the determination of trace siliverin in water.The recovery of themethod could reach 97%,the precision is below 4%.

catalytic spectrophotometry；siliverin；cerium；trace

book=2010,ebook=177

O657.3

A

1002-1124（2010）11-0031-03

2010-09-16

劉艷娟（1975-），女，講師，碩士，主要從事廢水處理技術(shù)教學(xué)、研究和環(huán)境監(jiān)測工作。