王曉玲 張萍 陳燕
(咸陽(yáng)師范學(xué)院 化學(xué)與化工學(xué)院,陜西 咸陽(yáng)712000)
錳是人體及動(dòng)物所需的必要元素,缺乏或過(guò)量都會(huì)造成人體機(jī)體失調(diào),危害健康。目前各種光度法、X射線熒光光譜法測(cè)定 Mn已有不少報(bào)道[1-8],但高錳酸根氧化苯胺蘭褪色光度法測(cè)定錳未見(jiàn)報(bào)道。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在室溫下,在H2SO4介質(zhì)中,高錳酸根能迅速顯著地氧化苯胺藍(lán)褪色,錳的量在0~100μg/25mL范圍內(nèi)與苯胺藍(lán)褪色程度呈線性關(guān)系,吸光度值至少保持24h內(nèi)不變。方法具有操作簡(jiǎn)便,快速準(zhǔn)確,選擇性好,所用試劑無(wú)毒不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用于茶葉中Mn的測(cè)定獲得了滿意的結(jié)果。
722型分光光度計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司),分析電子天平(賽多利斯科學(xué)儀器有限公司),優(yōu)普超純水機(jī)(上海優(yōu)普實(shí)驗(yàn)有限公司)。
Mn(VII)標(biāo)準(zhǔn)溶液(20μg/mL),苯胺藍(lán)溶液(1.0×10-3mol/L),NaF溶液(30g/L),H2SO4溶液(1+1),實(shí)驗(yàn)用水均為二次去離子水。
取兩支刻度一致的25mL具塞比色管,分別加入0.7mL苯胺藍(lán)溶液,1.0mL H2SO4(1+1),用水稀釋至10mL,向其中一支加入一定量的錳標(biāo)準(zhǔn)溶液,另一支不加,放置10min后,用水稀釋至25mL,搖勻。以水為參比,用1cm比色皿在分光光度計(jì)上,于602nm處,測(cè)定吸光度值A(chǔ)0(非氧化反應(yīng))和A(氧化反應(yīng))。計(jì)算⊿A值。
按實(shí)驗(yàn)方法,測(cè)定不同波長(zhǎng)下的吸光度Ao和A,繪制吸收光譜(見(jiàn)圖1)。由圖1可知,兩體系的最大吸收波長(zhǎng)均為602nm,Mn(Ⅶ)的加入能使苯胺藍(lán)顯著褪色。
3.2.1 酸度的影響
研究了稀 H2SO4,HNO3,HCl,H3PO4等不同酸性介質(zhì)對(duì)反應(yīng)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在H2SO4介質(zhì)中氧化褪色作用最好,當(dāng) H2SO4(1+1)的用量為0.5~1.3mL時(shí),其吸光值⊿A最大且穩(wěn)定,實(shí)驗(yàn)選用 H2SO4(1+1)的用量為1.0mL。
3.2.2 苯胺藍(lán)的用量
改變苯胺藍(lán)的用量,當(dāng)苯胺藍(lán)用量在0.5~1.0mL時(shí),⊿A的值最大且穩(wěn)定,實(shí)驗(yàn)選擇苯胺藍(lán)的用量為0.7mL。
3.2.3 表面活性劑的影響
在實(shí)驗(yàn)條件下,研究了聚乙烯醇(10g/L)、OP(40g/L)、十六烷基三甲基溴化銨(40g/L)、吐溫20(100g/L)、司班80(40g/L)、B-環(huán)糊精(10g/L)、2,2-聯(lián)吡啶(5g/L)、十二烷基苯硫酸鈉(AR)、十二烷基硫酸鈉(AR)、鄰二氮菲(2g/L)、氨三乙酸(1 g/L)、溴代十六烷基吡啶(40g/L)等表面活性劑對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,加入氨三乙酸(1g/L)后,⊿A值明顯增大,但 Mn(Ⅶ)的質(zhì)量濃度在0~100μg/25mL與⊿A不呈直線關(guān)系,其它表面活性劑的加入對(duì)吸光度沒(méi)有明顯的改變,故研究中選擇不加表面活性劑。
反應(yīng)在常溫和水浴加熱兩種條件下進(jìn)行,結(jié)果發(fā)現(xiàn)這兩種方法最后的結(jié)果一樣,褪色反應(yīng)沒(méi)有太大的差異,故選擇在常溫下實(shí)驗(yàn)。
在常溫下,分別實(shí)驗(yàn)了不同的反應(yīng)時(shí)間下的⊿A值的變化。發(fā)現(xiàn)⊿A在10min達(dá)到最大,故選擇此體系的反應(yīng)時(shí)間為10min。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:Mn(Ⅶ)量在0~100μg/25mL范圍內(nèi)與⊿A呈良好的線性關(guān)系,其線性回歸方程式為y=0.0082x+0.0186,相關(guān)系數(shù)為R=0.9986。
結(jié)果表明,在25mL溶液中測(cè)定Mn(Ⅶ),控制相對(duì)誤差≤±5%時(shí),共存離子的允許量:NO3-,SO42-,Cl-,K+,Na+,Ca2+,Mg2+,Ba2+,Zn2+,Al3+,Cr3+,Co2+為1000μg ;Sn4+,Cu2+,Pb2+,Cd2+為300μg;As3+,Ag+,Hg22+,Bi3+為100μg;Fe3+為80μg;對(duì)于Fe3+的干擾,加入NaF掩蔽。
準(zhǔn)確稱取烘干研磨的綠茶1.0000g,放入坩堝中,在馬弗爐中灰化(600℃)5~6h,放涼加5mL HNO3(6mol/L)溶解,等完全溶解后,放在沙浴上,蒸至近干,加5mL H2SO4(1+1),加水5mL,加過(guò)量NaBiO3固體粉末,等紫紅色出現(xiàn)穩(wěn)定后,放在水浴中煮沸5min,放涼后,離心、過(guò)濾,將濾液定容于100mL容量瓶中。吸一定量的樣液于25mL比色管中,按實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定。結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 茶葉中錳的測(cè)定結(jié)果(n=6)Table 1 Determination results for the manganese in tea μg/g
在硫酸介質(zhì)中,微量的錳(VII)對(duì)苯胺藍(lán)有明顯的褪色作用,通過(guò)研究反應(yīng)的最佳條件,建立了測(cè)定微量錳的褪色光度分析法,方法用于測(cè)定茶葉中的微量錳,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5%。精確度和準(zhǔn)確度都能滿足分析要求。
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