第27卷第2期2003年6月南昌大学学报(理科版)
JournalofNanchangUniversity(NaturalScience)Vol.27No.2Jun.2003
文章编号:1006-0464(2003)02-0138-03
)催化动力学分光光度法测定痕量铬(Ⅵ
黄湘源,陈 虹,李志梅
(南昌大学化学系,江西南昌 330047)
)催化溴酸钾氧化H酸-钠盐显色的指示反应,研究了显色摘 要:在pH为1-2的强酸性介质中,利用痕量铬(Ⅵ)的新方法。本方法线性范围为:0.16μg/mL-0/反应的最佳反应条件,建立了催化动力学光度法测定痕量铬(Ⅵ
)04μg/mL,检测限为1.04×10-5g/L,相对标准偏差为1.43%,回收率为99-103%,将其直接用于废水中铬(Ⅵ
的测定,结果满意。
)关键词:催化动力学光度法;H酸-钠盐;铬(Ⅵ
中图分类号:O657 文献标识码:A
引 言
铬被广泛应用于钢铁及电镀工业中,因此铬以
)可引起肝、各种方式进入环境。铬(Ⅵ肾病变,被毒
病理学家公认为致癌物,其毒性比三价铬强100)因此,研究环境中铬(Ⅵ
工作。、)测定备简单、,(Ⅵ
已有报道[1-3],且多为褪色反应[4-6]-溴酸钾-H酸-钠盐氧化显色反应为指示反应的体系,尚未见报道。本文研究了该体系催化反应的适宜条件,从而建立了催化动力学光度法测定痕量Cr(Ⅵ)的新方法。该方法灵敏度高,选择性较好,干扰少,无需分离样
)的测定,结果满意。品,直接用于水样中铬(Ⅵ
10-2mol/L;0.5mol/L。所用试剂均
为分析纯,11225,分别依次加入0mLH酸-钠盐溶液,向其中
),再向两支比色管各10μg铬(Ⅵ
加入1.4mLKBrO3溶液,稀释至刻度,摇匀后置于
65℃恒温水浴中加热15min,取出冷却至室温,用2cm的比色皿在波长为520nm处,以蒸馏水为参比测得吸光度A0和A求出吸光度之差ΔA。
2 结果与讨论
211 吸收光谱
1 实验部分
111 主要仪器和试剂
UV-2201紫外可见分光光度计(日本岛津),
721分光光度计(上海第三分析仪器厂),501型超级)标准溶恒温器(上海市上海县第二五金厂),铬(Ⅵ
液:K2Cr2O7于120℃干燥恒重后称取2.8290g溶于少量水中稀释定容至1L,摇匀得浓度为1mg/mL的储备液,使用时用水稀释至10μg/mL;H酸-钠盐溶液:称取0.0368gH酸-钠盐用二次水溶解并加入1mL浓盐酸再稀释定容至500mL,浓度为2×10-4mol/L;KBrO3溶液:称取KBrO30.1670g用二次水溶解定容至100mL,浓度为1×
收稿日期:2002-09-10
基金项目:江西省自然科学基金资助项目(Z-1249)作者简介:黄湘源(1939-),女,教授1
按实验方法配制催化与非催化反应溶液,在UV-2201型紫外-可见分光光度计上于400-700nm范围扫描吸收光谱。结果如图1所示,产物的最大吸收波长为520nm
。
图1 吸收光谱
11催化溶液;21非催化溶液
第2期谢院荣等:三角帆蚌中寄生弯弓蚌螨空间分布型・139・
212 反应条件的选择21211 HCl用量的影响
大,当温度为65℃时,△A值达到最大值,温度再升
高非催化显色反应也较明显,所以△A值下降。本文选择工作温度为65℃。在40-65℃之间,以ln△A对1/T作图呈线性关系,其回归方程为ln△A=6.563-2.878×103×1/T,相关系数r=0.9952,求得催化反应的表现活化能Ea=2.878×103×8.314=23.93kJ/mol。
本实验用盐酸控制体系的酸度,实验结果如图2所示。当0.5mol/L盐酸用量为2.0mL时,△A
值最大,所以本文选择0.5mol/L盐酸用量为2.0mL
。
图2 盐酸用量的影响
图5 21212 溴酸钾浓度的影响
21215 实验结果表明:当用浓度为1.0×10-2mol/
L溴酸钾的用量在0.8-1.4mL时,△A性关系,当用量大于1.4mL时,△A定。(见图3)17.5min内,△A,但大于17.5min时△A。如图6,本文选择反应时15min。根据5-17.5min内△A值与时间的线性关系,计算出回归方程为△A=0.01+0.083t(min),相关系数r=0.9956,求得表观速率常数K=1.38×10-4/s。
图3 溴酸钾浓度的影响
21213 H酸钠盐的用量
实验表明:H酸钠盐在加入2.0-7.0mL时,△A值随着用量的增大而增大,在大于7.0mL时趋于稳定,所以选7.0mL2×10-4mol/
L的用量为宜。如图4。
213 工作曲线
图6 反应时间的影响
)标准溶液,按实验方法测定并取不同量铬(Ⅵ
绘制标准曲线,其回归方程为△A=1.019×10-2C(μg/25mL)+7.08×10-2,r=0.9989,测定铬的线性范围为(0.16-0.40)μg/mL。214 精密度与检测限
图4 H酸-钠盐用量的影响
21214 反应温度的影响
如图5所示,随着温度的升高,△A值逐渐增
按实验方法做空白实验平行测定10次,测得A值的标准偏差为9.43×10-4,相对标准偏差为1.43%,求得方程的检测限为1.04×10-5g/L。215 共存离子的影响
),允许误差小于±对于10μg铬(Ⅵ5%,下列-(103),NO3-(9×102),Hg量(倍量):NH4+,SO24
・140・南昌大学学报(理科版)2003年
(Ⅱ),Ba2+(5×102),Na+(5.1×102),Al3+,F-(50),Ca2+(32),Mg2+(20),Cd(Ⅱ),Cr3+,K+,
),(3.6)不干扰,等量AsMn2+(10),Pb2+(5),Zn(Ⅱ(Ⅲ),Cu(Ⅱ),Fe(Ⅲ)则干扰测定。216 样品分析
另取该厂不同区域的电镀洗液Ⅱ,同样进行铬
(Ⅵ)的测定,并做铬(Ⅵ)的回收实验,结果列于表2。
参考文献:
[1] SiciliaD,RubioS,Perez-PenditoD.KineticDetermina2
tionoftheSurfactantSodiumdodecylsulfatebyuseofMixedMicelles.Analyst,1990,115(20):1613-1616.[2] SiciliaD,RubioS,Perez-PenditoD.MicellarEffectson
ReacbionKineticspartⅠ.SimultaneousDeterminationof),Vanadium(Ⅴ)andTitanium[J].Anal.Chromium(Ⅵ
Chim.Acta,1993,284:149-157.
[3] ReisC,CarlosdeAndradeJ,BrunsRE,etal.Application
oftheSplit-plotExperimentalDesignfortheOptimiza2tionofaCatalyticProcedurefortheDeterminationofCr(Ⅵ)[J].AnalChimActa,1998,369:269-279.[4] 吴和舟,邱才英,郑肇生1取某电镀厂电镀洗液Ⅰ,过滤。准确移取此溶
液1.00mL稀至100mL,吸收1.00mL经稀释的水样,加入1.00mL0.05mol/L的氟化钠溶液及三乙撑四胺溶液进行掩蔽,然后按上述实验方法进行测定,结果列于表1。
)的测定结果(mg/L)表1 水样中铬(Ⅵ
水样测定值
15.4 15.5平均值
15.5
相对标准偏差/%
0.57
电镀洗液Ⅰ15.5 15.6
)的回收结果(μg/25mL)表2 水样中铬(Ⅵ
()[J]1分析化学,
:668-[5,,1表面活性剂增酸催化光
)[J]1分析实验室,1999,18(4):26(Ⅵ1
[6] 刘长久,张 文1催化动力学法测定化探样品中的痕
水样电镀洗液Ⅱ
含铬量
6.26.26.26.2
加入铬量
2.02.02.0测定值
8.448.228.回收率/%
10399101
量铬[J]1分析试验室,1994,13(2):48-491
KINETICSSPECTROPHOTOMETRICDETERMINATIONOFTRACECHROMIUM(Ⅵ)
HUANGXiang2yuan,CHENHong,LIZhi2mei
(DepartmentofChemistry,NanchangUniversity,Nanchang330047,China)
)hasAbstract:Anewcatalytickineticsspectrophotometicmethodforthedeterminationoftracechromium(Ⅵ
)ontheoxidationof1-Amino-8beendeveloped.Themethodisbasedonthecatalyticactionofchromium(Ⅵ
-naphthol-3,6-disulfonicacidwithpotassiumbromate.Theoptimumconditionsofthereactionwereestab2lished.Thelinearrangeofthismethodwas0.16-0.40mg/Landtherelativestandarddeviationwasfoundto
)(10replicates).ThedetectionlimitforCr(Ⅵ)is1.04×be1.43%forCr(Ⅵ10-5g/L.Themethodwasused)inwastewatersuccessfully.todetermineCr(Ⅵ
)Keywords:catalytickineticsspectrophotometry;1-Amino-8-naphthol-3,6-disulfonicacid;chromium(Ⅵ