魯米諾—鐵氰化鉀化學(xué)發(fā)光體系測定甲萘酚

張守花，張新海，任保增

(1.鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院，河南鄭州 450001;2.鶴壁職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工與材料工程學(xué)院，河南鶴壁 458030)

1 前言

甲萘酚是一種用途很廣的化工原料，目前測定甲萘酚的方法有分光光度法等，而利用流動注射化學(xué)發(fā)光法測定甲萘酚，文獻(xiàn)中未見報道。流動注射化學(xué)發(fā)光法具有靈敏度高、儀器簡單、分析快速、易實現(xiàn)自動化等優(yōu)點(diǎn)，因而在環(huán)境污染物監(jiān)測方面具有廣闊的應(yīng)用前景。本文采用魯米諾—鐵氰化鉀化學(xué)發(fā)光反應(yīng)體系，基于甲萘酚對該體系的化學(xué)發(fā)光信號具有較強(qiáng)的抑制作用，建立了一種測定甲萘酚的流動注射化學(xué)發(fā)光新方法，并用該法測定合成樣品中的甲萘酚，測定結(jié)果令人滿意。

2 實驗部分

2.1 儀器和試劑

IFFM-E型流動注射化學(xué)發(fā)光分析儀，西安瑞邁分析儀器有限責(zé)任公司;電子天平，北京塞多利斯儀器有限公司;魯米諾儲備液，AR，A Johnson Matthey Company;鐵氰化鉀，AR，北京化工廠;NaOH，AR，北京化學(xué)試劑公司;95%乙醇，AR，天津市永大化學(xué)試劑開發(fā)中心;甲萘酚，AR，上海試劑三廠;實驗用水為蒸餾水。

2.2 實驗方法

實驗流程如圖1所示，根據(jù)流路連接好各個管道，b管通入蒸餾水、c管通入魯米諾溶液，兩溶液混合后進(jìn)入IFFM-E型流動注射發(fā)光儀，鐵氰化鉀溶液通過a管進(jìn)入后，開啟蠕動泵使三者充分混合，混合后的溶液在螺旋狀的流通池中發(fā)生化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，產(chǎn)生發(fā)光信號。待基線穩(wěn)定后，b管通入甲萘酚溶液，按上述操作進(jìn)行，并記錄峰高值。

圖1 流動注射化學(xué)發(fā)光檢測分析流程圖

3 結(jié)果與討論

3.1 實驗條件的選擇

3.1.1 流速對發(fā)光強(qiáng)度的影響

化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度和流速大小有關(guān)。以提高信噪比為目的，選擇最佳流速。本實驗以轉(zhuǎn)速代表流速，經(jīng)實驗分析:轉(zhuǎn)速25 r·min-1時發(fā)光強(qiáng)度最大，發(fā)光最穩(wěn)定，因此選擇25 r·min-1為最佳的轉(zhuǎn)速。

3.1.2 魯米諾濃度對發(fā)光強(qiáng)度的影響

在上述實驗條件的基礎(chǔ)上，固定其他物質(zhì)的濃度不變，在魯米諾濃度在1.3×10-4～1.9×10-4mol·L-1范圍內(nèi)進(jìn)行考察，結(jié)果如圖2所示，從圖中可以看出發(fā)光強(qiáng)度隨著濃度的增大而增強(qiáng)，但當(dāng)魯米諾濃度大于1.5×10-4mol·L-1后，發(fā)光強(qiáng)度不再隨濃度增大而增強(qiáng)，且濃度過高發(fā)光基線較高，發(fā)光不穩(wěn)定。因此，最終選定魯米諾溶液的最佳濃度為1.5 ×10-4mol·L-1。

圖2 魯米諾濃度對發(fā)光強(qiáng)度的影響

3.1.3 氫氧化鈉濃度對發(fā)光強(qiáng)度的影響

魯米諾—鐵氰化鉀體系的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)須在堿性條件下進(jìn)行。在反應(yīng)中，通過改變魯米諾溶液中NaOH溶液的濃度，來改變pH值?？疾炝薔aOH溶液在0.01～0.11 mol·L-1范圍內(nèi)對發(fā)光強(qiáng)度的影響，結(jié)果如圖3所示，可以看出NaOH溶液濃度為0.05 mol·L-1時，發(fā)光強(qiáng)度最大，發(fā)光信號最穩(wěn)定，因此選用NaOH溶液的濃度為0.05 mol·L-1。

圖3 NaOH濃度對發(fā)光強(qiáng)度的影響

3.1.4 鐵氰化鉀溶液濃度對發(fā)光強(qiáng)度的影響

鐵氰化鉀在此化學(xué)發(fā)光體系中作氧化劑。固定甲萘酚溶液的濃度為1.0×10-5mol·L-1，魯米諾溶液的濃度為1.5×10-4mol·L-1，對鐵氰化鉀溶液在5.0×10-5～1.5×10-4mol·L-1濃度范圍內(nèi)進(jìn)行考察，結(jié)果如圖4所示，從圖中可以看出隨著鐵氰化鉀溶液濃度的增大化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度呈上升趨勢，當(dāng)濃度高于1.0×10-4mol·L-1時，化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度隨著鐵氰化鉀溶液濃度的增大而下降，因此選用鐵氰化鉀溶液的最佳濃度為1.0×10-4mol·L-1。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線及檢出限

圖4 鐵氰化鉀濃度對發(fā)光強(qiáng)度的影響

在選定的最佳條件下，相對發(fā)光強(qiáng)度與甲萘酚溶液的濃度在2.0×10-6～9.0×10-5mol·L-1內(nèi)有良好的線性關(guān)系，其對應(yīng)的線性回歸方程分別為Y=265.1X+1 324.2(R=0.9993)。對濃度1.0×10-5mol·L-1的甲萘酚溶液進(jìn)行11次平行測定，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為2.5%，根據(jù)IUPAC建議，計算出該方法的檢出限為1.0×10-6mol·L-1。

3.3 合成樣品測定及回收率實驗

稱取0.0216 g甲萘酚于500 mL容量瓶中，用5 mL 95%乙醇溶解后，用蒸餾水稀釋至刻度，配制濃度為3.0×10-4mol·L-1的甲萘酚溶液。用吸量管分別移取上述溶液1、2、3、4 mL于四個100 mL容量瓶中，并用蒸餾水稀釋至刻度，配制濃度分別為1.0 ×10-6、2.0 ×10-6、3.0 ×10-6、4.0 ×10-6mol·L-1的甲萘酚溶液。按照上述實驗方法，采用標(biāo)準(zhǔn)加入法測定甲萘酚含量，并進(jìn)行回收率實驗，結(jié)果見表1。

表1 合成樣品中甲萘酚的測定結(jié)果

4 結(jié)論

本文以甲萘酚對魯米諾—鐵氰化鉀化學(xué)發(fā)光體系的抑制作用為基礎(chǔ)，建立了流動注射化學(xué)發(fā)光測定甲萘酚的新方法。對最佳分析條件、線性范圍、回歸方程等進(jìn)行了詳細(xì)討論，結(jié)果表明，采用流動注射化學(xué)發(fā)光法測定甲萘酚，簡便、快速，準(zhǔn)確度高，選擇性好，線性范圍在2.0×10-6～9.0×10-5mol·L-1范圍內(nèi)，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)≤2.5%。該法可應(yīng)用于廢水中甲萘酚的測定。