铅(Ⅱ)-碘化钾-罗丹明B

　　【摘 要】本文研究了在聚乙烯醇—阿拉伯胶共存下，铅（Ⅱ）与碘化钾形成铅碘络阴离子，在与罗丹明B形成多元离子缔合物。缔合物在595nm处有最大的吸收，表观摩尔吸光系数为4.6×105Lmol-1cm-1本方法具有灵敏度高，选择性好，方法简便，快速等优点可直接在水相中测定微量铅。 　　【关键词】铅；碘化钾；罗丹明B；分光光度法 　　1.前言 　　铅是一种对人体十分有害的元素。目前测定铅的方法很多。光度法测铅，常见的较灵敏方法有双硫腙法和PAR法，这些方法由于某选择性差，条件要求过严，且需用剧毒掩蔽剂或有机溶剂萃取，试剂毒性大，操作繁琐，对监测分析人员的身体存在着一定的潜在危害，其应用受到限制。原子分光光度法且快速、准确，但仪器价格昂贵，在目前的情况下，在基层分析监测部门还不易推广。近年来，利用加入表面活性剂，在水相中形成缔合物，显色直接测定铅的方法已有报道，如侯明、白文会分析实验室1993.12（4）铅（Ⅱ）—碘化钾乙基紫高灵敏显色的研究及其应用。铅（Ⅱ）—KI—J基罗丹明—阿拉伯胶—Tritonx—100体系分光光度法测定痕量铅，对测定金属镍镍基合金，金属钴，工业废水中痕量铅结果良好。分析试验室第12卷第4期运用铅（Ⅱ）—KI—乙基紫高灵敏显色反应研究及其应用，该方法有较好的选择性，用于工业废水中痕量铅的测定，结果满意。为探求一种新的实验方法，提高灵敏度，数据重显性。选择性高，显色迅速为目的，在实验中我们开始采用加入明胶和OP—10表面活性剂，再加入碱性染料罗丹明。该方法具有较高的灵敏度，但是缔合物的稳定时间太短，不宜推广。又改换明胶与烷醇酰胺的存在下，PB—KI—RB显色亦具有较高的灵敏度，且吸光度读数稳定性较好，通过我们对标准曲线的绘制以及样品的不断测定，数据重现性较差。最后我们采用在PVA—阿拉伯胶共存下，碱性染料RB和PbF2-4 缔合体系灵敏度高，稳定性好，显色迅速，操作方便，适用于人体头发及工业废水中微量铅测定，获得了较满意的效果。 　　2.实验部分 　　2.1 实验试剂和仪器 　　（1）铅标准贮备液：称取分析纯Pb（NO3）2，0.3996g加入2.5mlHNO3（d=1.42）溶解后加去离子水移至250ml容量瓶定容。此溶液1.0mg/ml铅。 　　（2）铅标准中间液：移取5.00ml铅标准贮备液于500ml容量瓶中，用去离子水稀释至标线此溶液10μg/ml铅。 　　（3）铅标准使用液：移取铅中间液5.00ml于50ml容量瓶，用去离子水稀释至刻度混匀，备用此溶液1ml含1μg铅。 　　（4）H3PO4（4.0mol/l）量取 270ml85%浓H3PO4用水稀释至1000ml摇匀，备用。 　　（5）KI—VC溶液：称取20.0g碘化钾（GR）和2.0g抗坏血酸（AR）溶于蒸馏水稀释至1000ml。 　　（6）聚乙烯醇—124：（平均聚合度2400—5000日本进口分装）称取5.0g溶于500ml水中，在随时搅拌下，用小火加热至全部溶解。 　　（7）罗丹明B：（化学试剂上海新中）：0.1%水溶液。 　　（8）阿拉伯胶（生化试剂、广东汕头）：称取0.5g阿拉伯树胶于500ml水中，水溶加热溶解。 　　（9）掩蔽剂溶液：称取邻菲啰啉（AR上海试剂三厂）2g溶解少量95%的乙醇中，用水稀至100ml备用。 　　（10）氢氧化钠溶液：称取NaOH（AR上海试剂三厂）8g溶解于100mlH2O中备用。 　　（11）硝酸：（分析纯含量65.0—68.0%西安化学试剂厂） 　　（12）高氯酸：（AR上海试剂三厂） 　　（13）721型分光光度计，可调电热器、水浴锅、台秤、电光分析天平，50ml、100ml容量瓶，吸管若干。 　　2.2 实验方法： 　　于50ml容量瓶中加入4μg铅（Ⅱ），加入4.0ml H3PO4（4.0mol/l）和4.0ml碘化钾（2%）——抗坏血酸（2%）溶液摇匀，再加4.0mlPVA—124溶液（1%）摇匀，加入3.0ml阿拉伯胶轻摇，加入3ml罗丹明B（0.1%）轻轻摇匀，用水稀至刻度，摇匀，放置5min以试剂空白作参比，用1cm比色皿在595nm处测量吸光度。 　　3.结果与讨论 　　3.1 分光光度条件选择 　　3.1.1 吸收光谱： 　　按照试验方法绘制吸收曲线得试剂空白和离子缔合物的吸收光谱如图1由图可见试剂空白在580nm处达到无穷吸收，缔合物的最大吸收峰位于595nm处，实验表明，在有无PVA—124存在下缔合物的溶液的吸收光谱基本一致，可见聚乙烯醇未参与缔合物组成，只对缔合物起增稳增敏作用。（见表1） 　　3.1.2 酸度的影响 　　试验了H2SO4、HNO3、H3PO4等不同介质对显色体系的影响，实验表明，采用磷酸介质较好，由图2所示当4.0mg/l H3PO4溶液用量为3—5ml时吸光度最大且一致，本法选用4.0ml，相当于显色液酸浓度为0.32mol/l。 　　3.1.3 碘化钾用量的影响：按实验方法测定碘化钾抗坏血酸的用量对缔合物吸光度的影响，实验结果可知20%KI—2%Vc的用量过低，缔合物的吸光度值低20%KI——2%Vc的用量在3.0—5.0ml缔合物吸光度稳定本实验中选用4.0ml。 　　3.1.4 聚乙烯醇和阿拉伯胶用量的影响： 　　实验结果表明：聚乙烯醇（PVA）和阿拉伯胶（AVG）对体系均有较好的增敏，增稳效果，当两者混用时，体系的重现性更好；1%PVA的用量在3.0—5.0ml范围内变化时，缔合物吸光度一致本实验选用4.0ml。 　　3.1.5 罗丹明B用量的影响 　　实验结果表明：罗丹明B的用量对缔合物的吸光度值有很大的影响，RB用量过低，缔合物吸光度值降低。RB用量过高，空白值剧增。0.1%RB在2.5—4.5ml/50ml范围内，缔合物的吸光度值最大且稳定，因此，本实验条件确定加3.0mol0.1%RB。如表5。 　　3.1.6 稳定性的测验 　　缔合物显色时间程度，稳定性随温度而变化实验结果表明：室温在15—24℃时缔合物显色20分钟内稳定显色液的吸光度值一致。 　　3.1.7 标准曲线 　　按实验方法绘制标准曲线，所得结果表明铅浓度在0.2-6.0μg/50mol范围内符合比耳定律。 　　用线性回归法计算得到表观摩尔系数∈=5.0×105mol-1cm-1·l标准曲线的回归方程为y=0.047×-0.0011，r=0.998。见表7。 　　3.1.9 共有离子干扰及消除 　　由于实验时间的限制加之原选用条件受稳定剂的影响，我们未能够对各种离子的干扰情况作具体的实验研究，但加入抗坏血酸，2%邻二氮菲可以消除Fe3+、Zn2+Cu2-等离子的干扰。 　　4.样品分析 　　4.1 人发样品 　　4.1.1 发样的预处理： 　　取枕部离发根2—3cm长的头发，剪掉发稍，放入烧杯中，放入洗洁净中浸泡半小时不断搅拌，用自来水冲洗干净，再用去离子水洗涤数次，然后放入250ml烧杯中，在120℃以下温度烘60—90分钟，取出放入干燥器中、备用。 　　4.1.2 发样的消化和测定 　　称取发样10000g于250ml烧杯中，加入25ml硝酸（d=1.42，65～68%）于电热板上消化样品，开始时温度较低一些，防止产生的泡沫从烧杯中溢出，待发样全部溶解后，可稍提高温度加热试液呈桔黄色，取下待溶液稍冷，加入高氯酸，继续加热至高氯酸冒白烟，（试液颜色迅速经历桔红——棕褐——淡黄——无色的变化过程）再缓缓加呈粘稠状，取下稍冷，加入少量水溶液。用2mol/l NaOH调至近中性，用水移入50ml量瓶中，加入邻二氮菲溶液（2%）4.0ml，按试验方法进行发样分析。（见表8） 　　4.2 水样分析 　　4.2.1 较澄清水样的预处理 　　量取100ml工业废水于250ml烧杯中，加入5.0ml浓度HNO3，在电热板上加热消解至溶解体积约2.0ml取下冷却，水溶解残渣后，转入100ml容量瓶中摇匀待测定。 　　4.2.2含有悬浮物，有机物较多的地面水或工业废水的预处理。 　　取100ml水样加入5ml HNO3在电热板上加热消解至10ml左右稍冷却再加入5ml HNO3和2ml HCLO3继续要加热至近干，冷却后用0.2% HNO3溶液温热，溶解残渣，冷却后，快速滤纸过滤用0.2% HNO3洗涤数次后定容至100ml摇匀，待测定。 　　4.2.3 水样的测定（见表9） 　　5.结论 　　本文研究了铅（Ⅱ）—罗丹明B—碘化物在PVA—ARG共存下显色体系数光度特性。 　　缔合物λmax=595nm表观摩尔吸光系数∈=5.0×105 　　mol-1cm-1铅浓度在0.2—6.0μg/50ml范围内符合比尔定律，制订了具有较高灵敏测定微量铅的分光光度法，用于水相直接测定试样中的微量铅结果满意分析步骤亦较简便。 　　参考文献： 　　[1]侯明、白文会 分析实验室1993.12（4）：75. 　　[2]宋纪蓉、王丽琴、理化检验（化学分册）1996.32. 　　[3]杜海燕、汪炳武分析化学1990.18（3）214—218. 　　[4]严哲俊、杨晓瑛分析化学1989.17（8）。750-752. 　　[5]兹云祥、汪安分析化学1986.14（7）508.