鈀-對(duì)二甲氨基亞芐基羅丹寧-乳化劑OP體系光度法測(cè)定痕量鈀(II)的研究及應(yīng)用

     鈀(II)廣泛用于電鍍工業(yè),是塑料電鍍工藝中常用的活化劑。但鍍液中鈀(II)的含量對(duì)鍍層質(zhì)量有較大影響。鍍液中鈀的測(cè)定通常采用光度法,所用試劑有雜環(huán)偶氮試劑、熒光酮類試劑,如二溴羥基苯基熒光酮、重氮氨基類試劑和卟啉類試劑如meso-四(4-甲基-3-磺基苯)等,其中雜環(huán)偶氮類試劑較常用。對(duì)二甲氨基亞芐基羅丹寧(p-DBR)是較早合成的一種貴金屬光度分析試劑,但該試劑的金屬的配合物不溶于水,故顯色反應(yīng)需在有機(jī)相中進(jìn)行。本文作者發(fā)現(xiàn),在0.2mol·L^-1的硝酸介質(zhì)中,表面活性劑乳化劑-OP對(duì)Pd²⁺-DBR配合物有增溶增敏作用,據(jù)此建立了測(cè)定微量鈀的光度分析新方法,并用于電鍍廢液中鈀的測(cè)定,結(jié)果滿意。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

722型光柵分光光度計(jì)。

鈀標(biāo)準(zhǔn)溶液:準(zhǔn)確稱取0.1666g分析純氯化鈀,用5mL濃鹽酸溶解,定容于500mL容量瓶。該溶液為含鈀(II)0.2mg·mL^-1的標(biāo)準(zhǔn)貯備液。工作液由該溶液依此稀釋得10μg·mL^-1。

p-DBR溶液:5.0×10^-4mol·L^-1。準(zhǔn)確稱取0.0132g對(duì)二甲氨基亞芐基羅丹寧于50mL燒杯中,用無(wú)水乙醇溶解后,移入100mL容量瓶中,并用無(wú)水乙醇稀釋至刻度。

乳化劑-OP溶液:1.5%。

所用試劑均為分析純,實(shí)驗(yàn)用水為蒸餾水。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

吸取適量Pd²⁺標(biāo)準(zhǔn)溶液于10mL比色管中,加入2滴0.1%的對(duì)硝基酚溶液用0.1mol·L^-1NaOH溶液調(diào)節(jié)黃色剛褪去,加入5.0×10^-4mol·L^-1p-DBR溶液0.7mL,0.2mol·L^-1的硝酸0.7mL,1.5%的乳化劑-OP溶液1.0mL,用水稀釋至刻度,搖勻,用1cm比色皿,以試劑空白作參比,測(cè)定490nm處吸光度。

2結(jié)果與討論

2.1 吸收曲線

由圖1可見,實(shí)際空白在410nm處有最大吸收,而絡(luò)合物體系的最大吸收峰在490nm,對(duì)比度為80nm,本文選擇490nm為測(cè)量波長(zhǎng)。

2.2 分析條件

2.2.1 表面活性劑的選擇及濃度影響

Pd²⁺-DBR絡(luò)合物溶解度小,二元體系光度法測(cè)定通常需在有機(jī)相中進(jìn)行。試驗(yàn)了溴化十六烷基三甲基銨、溴化十六烷基吡啶、乳化劑-OP、吐溫-80、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和十二烷基苯磺酸鈉等幾種表面活性劑的增溶增敏作用,結(jié)果表明,陽(yáng)離子及非離子表面活性劑有增溶增敏作用,其中以乳化劑-OP的作用最明顯,故本文選擇乳化劑-OP。試驗(yàn)其濃度的影響,當(dāng)1.5%乳化劑-OP用量為0.9~1.2mL時(shí),吸光度最大,本文選擇1.0mL。

2.2.2 介質(zhì)及酸度選擇

Pd²⁺-DBR絡(luò)合物在酸性溶液中才能形成。分別在硫酸、鹽酸、硝酸等介質(zhì)中進(jìn)行顯色反應(yīng),發(fā)現(xiàn)體系的吸光度依次增加,故選擇硝酸介質(zhì)。改變0.2mol·L^-1硝酸的用量,發(fā)現(xiàn)其用量為0.7~0.9mL時(shí)體系的吸光度最大且恒定,如圖2所示。本文選擇0.7mL。

2.2.3 p-DBR用量的影響

試驗(yàn)表明,當(dāng)5.0×10^-4mol·L^-1p-DBR的用量為0.7~0.8mL時(shí),體系的吸光度最大,本文選擇0.7mL。

2.2.4 顯色時(shí)間和絡(luò)合物的穩(wěn)定性

實(shí)驗(yàn)表明,顯色反應(yīng)在室溫下即可迅速完成,體系吸光度至少在1h內(nèi)保持不變。

2.3 工作曲線和靈敏度

取適量Pd(II)標(biāo)準(zhǔn)溶液于10mL比色管中,按實(shí)驗(yàn)方法操作,以試劑空白作參比,于490nm處測(cè)定體系吸光度值。結(jié)果表明,Pd(II)濃度在0~1.6μg范圍內(nèi)服從比爾定律,其線性回歸方程為:A=-0.0019+0.0303C_Pd[μg·(10mL)^-1],相關(guān)系數(shù)為r=0.9989,表觀摩爾吸光系數(shù)為:ε_490nm=3.2×10⁴L·mol^-1·cm^-1。

2.4 絡(luò)合比的測(cè)定

利用摩爾比法及等摩爾連續(xù)變換法測(cè)得絡(luò)合物中Pd(II)、DBR與乳化劑-OP三組分之比為1∶2∶2。

2.5 共存離子的影響

本文對(duì)20余種離子進(jìn)行了試驗(yàn),對(duì)于10.0μg·mL^-1Pd( )的測(cè)定,若允許相對(duì)誤差為5%,則下列離子共存時(shí)不干擾(mg):Al³⁺5.4,Au³⁺0.002,Ba²⁺3,Ca²⁺10,Cd²⁺1,Co²⁺0.3,Cu²⁺0.1,Fe³⁺0.2,Hg²⁺0.03,K+100,Mg²⁺0.1,Mn²⁺1,Mo(II)0.1,Ni²⁺2,Pb²⁺0.1,Zn²⁺1,EDTA150,F^-7.6,SO4^2-0.2,酒石酸100,檸檬酸鈉100。Au³⁺有嚴(yán)重干擾,加入4%抗壞血酸5mL可掩蔽100μgAu³⁺的干擾。

3樣品分析

按文獻(xiàn)的方法配制以下含鈀電鍍模擬液:

(1)4.0μg·mL^-1Pd(II)-0.5mg·mL^-1NH₄NO₃-0.5mg·mL^-1NaNO₃;(2)4.0μg·mL^-1Pd(II)-2mg·mL^-1(NH₄)₂HPO₄^-4mg·mL^-1Na₂HPO₄。

吸取經(jīng)過濾的電鍍廢液4mL或電鍍模擬液1.0mL于10mL比色管中,以下按實(shí)驗(yàn)方法操作,結(jié)果見表1(其中電鍍廢液推薦值為光度法測(cè)定結(jié)果)。

由表1可見,本法測(cè)定結(jié)果與推薦值基本吻合。

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