鍺IV-酒石酸-苯基熒光酮-表面活性劑膠束混配絡(luò)合顯色反應(yīng)及其應(yīng)用

發(fā)布日期：2011-03-10 瀏覽次數(shù)：440

核心提示：鍺IV-酒石酸-苯基熒光酮-表面活性劑膠束混配絡(luò)合顯色反應(yīng)及其應(yīng)用

苯基熒光酮用于鍺的分光光度測(cè)定已有應(yīng)用,但靈敏度不高,在有表面活性劑存在下,苯基熒光酮分光光度法成為鍺的一類(lèi)高靈敏度測(cè)定方法,但這類(lèi)方法的選擇性較差,許多高價(jià)金屬離子干擾測(cè)定,因而需要分離干擾方可測(cè)定。形成膠束混配絡(luò)合物,是提高這類(lèi)方法選擇性的途徑之一。為此,本文較詳細(xì)地研究了不表面活性劑及輔助絡(luò)合劑對(duì)鍺與苯基熒光酮顯色反應(yīng)的影響,提出了在溴化十六烷基三甲基銨(CTMAB)與TritonX-100混合表面活性劑存在下,鍺與酒石酸(Tar)及苯基熒光酮(PF)形成的膠束混配絡(luò)合物光度法測(cè)定鍺的新體系，使測(cè)定靈敏度與選擇性均有明顯提高,方法用于煙道灰及鋅精礦中鍺的測(cè)定,結(jié)果滿(mǎn)意。

1實(shí)驗(yàn)部分

1. 1 主要儀器和試劑

721型分光光度計(jì):pHS-3C酸度計(jì)

鍺標(biāo)準(zhǔn)溶液:將0. 1441gGeO₂溶解于5mL1mol/LNaOH溶液中,再用HCl酸化至微酸性,以水定容100mL,得1mg/mL鍺溶液,使用時(shí)用水稀釋成10μg/mL鍺標(biāo)準(zhǔn)溶液;苯基熒光酮(PF)溶液:稱(chēng)取0.3003gPF溶于500mL無(wú)水乙醇中，加50mL2 .6mol/LH₂SO₄,用無(wú)水乙醇定容1L。靜置24h后過(guò)濾,得約1 .0×10^-4mol/LPF溶液;

酒石酸溶液:10g/L;乙酸鹽緩沖溶液:60gNaAc和60mL冰HAc用水定容500mL,在pH計(jì)上調(diào)至pH4. 5;CTMAB溶液:0.01mol/L;TritonX 100溶液:10g/L。其余試劑為分析純,用蒸餾水配成相應(yīng)濃度。

1. 2 實(shí)驗(yàn)方法

吸取5 0μg鍺標(biāo)準(zhǔn)溶液于25mL比色管中,依次加入5mLPF溶液,5mL酒石酸溶液,3mLTritonX 100和3mLCTMAB溶液,2mL乙酸鹽緩沖溶液,每加一種溶液均應(yīng)搖勻。放置5min后加2. 5mL8. 2mol/LHCl,用水稀釋至刻度,搖勻。用1cm比色皿,在505nm處測(cè)定吸光度。

2 結(jié)果與討論

2.1 Ge IV-PF-sf絡(luò)合物的光譜特性

GeIV與PF形成紅橙色難溶于水的絡(luò)合物,在25mL溶液中,有6mL不同表面活性劑(sf)存在時(shí),則形成水溶性膠束絡(luò)合物,并對(duì)顯色反應(yīng)產(chǎn)生不同的增敏作用,其光譜特性列于表1。

從表1看出:有表面活性劑存在時(shí)溶液吸光度都比無(wú)表面活性劑時(shí)要大,特別是TritonX-100與CTMAB形成混合膠束時(shí),絡(luò)合物吸光度最大,故本文選用此混合膠束作為增溶增敏試劑。實(shí)驗(yàn)表明,兩種表面活性劑用量分別為3mL時(shí)效果最佳。在相同條件下,試劑空白最大吸收波長(zhǎng)在456nm,對(duì)比度△λ=54nm。

2. 2 輔助絡(luò)合劑對(duì)顯色體系的影響

為了考查幾種常用的絡(luò)合劑對(duì)顯色體系的影響,在選定的混合膠束絡(luò)合體系中,按實(shí)驗(yàn)方法分別加入4mL濃度為10g/L的不同輔助絡(luò)合劑,結(jié)果是:檸檬酸和8 -羥基喹啉對(duì)溶液吸光度無(wú)影響,草酸和氨三乙酸則使溶液吸光度下降33%和6 .3%,只有乳酸和酒石酸分別使溶液吸光度增大3. 1%和7 .8%,后者λmax移至505nm,吸光度增大到A=0. 345。據(jù)此推斷酒石酸參與形成膠束混合配位絡(luò)合物。試驗(yàn)表明,濃度為10g/L的酒石酸用量在4~7mL時(shí),吸光度保持最大恒定值,故選5mL。

2. 3 顯色條件及試劑用量

在pH4~5的乙酸鹽緩沖介質(zhì),Ge 與PF的顯色反應(yīng)較快,而在酸性介質(zhì)絡(luò)合物又更為穩(wěn)定,故先在乙酸鹽介質(zhì)顯色,再用鹽酸調(diào)到酸性介質(zhì)進(jìn)行測(cè)定｡乙酸鹽緩沖溶液用量1~3mL,8 2mol/LHCl用量2~3mL和PF溶液用量3~7mL時(shí),溶液吸光度最大恒定,故分別選用2mL,2 5mL和5mL｡

2.4 顯色時(shí)間及絡(luò)合物穩(wěn)定性

按實(shí)驗(yàn)方法,在乙酸鹽緩沖介質(zhì)5min顯色完全,酸化后溶液吸光度至少6h保持不變｡

2.5 絡(luò)合物的組成與結(jié)構(gòu)

用摩爾比法和平衡移動(dòng)法測(cè)得GeIV ∶PF=1∶2和GeIV∶Tar=1∶2,故絡(luò)合物組成為GeIV∶PF∶Tar=1∶2∶2｡根據(jù)組成比推測(cè)混合配位體絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)為:

2.6 線(xiàn)性范圍及靈敏度

按實(shí)驗(yàn)方法繪制的工作曲線(xiàn),GeIV含量在0~0.56mg/L范圍內(nèi)符合比爾定律,回歸方程:A=0.0027+1.7010C(C:mg/L),相關(guān)系數(shù)r=0.9993,計(jì)算得表觀(guān)摩爾吸光系數(shù)ε=1.25×10⁵｡

2.7 共存離子的影響

在25mL溶液中測(cè)定5.0μgGeIV ,相對(duì)誤差在±5%以?xún)?nèi),下列離子(mg)量不干擾:Zn²⁺(4.1);Ni²⁺,ZrIV(2.0);Mg²⁺(1.2);Ca²⁺,Ti IV(1.0);Cu²⁺(0 .64);Cr VI(0.5);Al³⁺(0.3);Fe³⁺(0.12);Cr³⁺(0.1);Co²⁺(0.06);In³⁺(0.05);Ga³⁺(0.04);WVI(0.037);MoVI ,Mn²⁺(0.03);SnIV ,SiIV ,Pb²⁺(0.02);NbV(0.015)｡一些有干擾的金屬離子,如MoVI ,CrVI ,NbV ,TiIV ,SnIV ,Ga³⁺和Pb²⁺等,本法均可允許一定量存在,說(shuō)明酒石酸的存在對(duì)這些離子有一定掩蔽作用,可使方法的選擇性提高｡

3 樣品分析

3. 1 煙道灰

準(zhǔn)確稱(chēng)取0.1000~0.1200g樣品于聚四氟乙烯燒杯中,用水潤(rùn)濕,加10mLHNO₃和5mLH₂SO₄溶解片刻,加1mLHF繼續(xù)加熱溶解并至濃厚白煙冒盡,冷卻｡用水溶解鹽類(lèi)后將溶液移入100mL容量瓶中定容｡吸取2.00mL試液置于25mL比色管中,按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行操作｡