水中微量鋅的測定

曹建紅

(山西省地質(zhì)勘查局二一七地質(zhì)隊實驗室，山西大同 037008)

雙硫腙是測定重金屬離子的高靈敏度光度試劑，由于試劑及絡(luò)合物不溶于水，必須用有機溶劑萃取后，才能進(jìn)行光度測定，因而給操作帶來不便。為實現(xiàn)在水相直接光度測定，在前人工作的基礎(chǔ)上，研究了在非離子型表面活性劑TritonX-100存在下，雙硫腙與鋅的顯色反應(yīng)。結(jié)果表明，在HAC-NaAc弱酸性緩沖介質(zhì)中有TritonX-100存在下，雙硫腙與鋅形成紅色絡(luò)合物，其最大吸收位于510 nm處，表觀摩爾吸光系數(shù) ε=5.2×104，鋅含量在0 μg/50 mL～50 μg/50 mL范圍內(nèi)符合比爾定律。所擬定的方法操作簡便快速，結(jié)果滿意。

1 實驗部分

1)主要儀器和試劑。752分光光度計;酸度計。

鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確稱取0.100 0 g金屬鋅于燒杯中，用1+1HCl 10 mL溶解后，移至1 L容量瓶中，用水定容并搖勻。此溶液為10 μg/mL Zn的標(biāo)準(zhǔn)貯備液，用時移取此標(biāo)準(zhǔn)貯備液25 mL于500 mL容量瓶中，用水稀至標(biāo)線，搖勻，即為5 μg/mL Zn的工作標(biāo)準(zhǔn)溶液。

TritonX-100 50 g/L水溶液。雙硫腙溶液:稱取1.25 g雙硫腙，用氯仿溶解并稀至250 mL，存于暗處，此為5 g/L的雙硫腙貯備液。同時移取4 mL此貯備液于分液漏斗中，加入0.1 mol/L/NaOH溶液100 mL充分振搖后，棄去有機相，以水相作為顯色劑溶液。

HAC-NaAc緩沖溶液:稱取NaAc 80 g，用水溶加入30 mL冰醋酸，加水稀至1 L。在酸度計上，用稀NaOH及HCl溶液調(diào)節(jié)至pH=5.0。

2)實驗方法。移取含25 μg Zn2+的標(biāo)準(zhǔn)溶液于50 mL容量瓶中，依次加入TritonX-100、顯色劑溶液及HAC-NaAc緩沖溶液各5 mL，用水稀至刻度，搖勻，用1 cm吸收皿，以試劑空白為摻比，在分光光度計上于波長510 nm處測量吸光度。

2 結(jié)果與討論

1)吸收曲線。按實驗方法操作，在不同波長處測量有色絡(luò)合物的吸光度并繪制吸收曲線(見圖1)。絡(luò)合物的最大吸收峰波長λmax=510 nm，而試劑的最大吸收峰則位于590 nm處，對比Δλ為80 nm。a.25 μg Zn2+絡(luò)合物(試劑空白摻比);b.試劑空白(水摻比)。

圖1 吸收曲線

2)酸度的影響。按實驗方法，用不同pH值的緩沖溶液控制介質(zhì)的酸度進(jìn)行操作測定。結(jié)果表明，在pH=4.2～5.4酸度范圍內(nèi)，吸光度最大且一致。選用pH=5.0緩沖溶液進(jìn)行用量實驗表明，在1 mL～10 mL范圍內(nèi)吸光度保持穩(wěn)定，本文選用pH=5.0緩沖溶液5 mL控制。

3)顯色劑用量。按實驗方法操作，改變顯色劑用量進(jìn)行顯色測定。結(jié)果表明，顯色劑用量在4.0 mL～6.0 mL范圍內(nèi)吸光度最大且穩(wěn)定，故本文選定顯色劑用量5 mL。

4)TritonX-100用量。按實驗方法操作，改變TritonX-100溶液用量進(jìn)行顯色測定。結(jié)果表明，TritonX-100用量在2 mL～10 mL范圍內(nèi)，吸光度最大且穩(wěn)定。本文選擇TritonX-100溶液用量為5 mL。

5)顯色時間及穩(wěn)定性。在實驗條件下，Zn與雙石硫腙立即顯色，吸光度至少穩(wěn)定2 h。

6)標(biāo)準(zhǔn)曲線。移取不同量鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液，按實驗方法操作測定并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果表明，鋅含量在0 μg/50 mL～50 μg/50 mL范圍內(nèi)符合比爾定律，用最小二乘法處理數(shù)據(jù)得其線性回歸方程為 A=0.005+0.015 8c(μg/50 mL Zn)，相關(guān)系數(shù) r=0.997 8，相應(yīng)表觀摩爾吸光系數(shù)ε=5.2×104。

7)考察了共存離子的干擾情況，對于25 μg Zn2+的測定，常量的的 Cd2+，Pb2+，在10%Na2S2O31 mL 存在下10 μg Cu2+，Hg2+不干擾測定。

8)水樣測定。水樣測定結(jié)果見表1，表2。

表1 水樣測定結(jié)果 mg/L

表2 加標(biāo)回收實驗結(jié)果

測定過程為取適量(含Zn不超過200 μg)水樣于300 mL燒杯中，加入濃HNO310 mL和H2SO43 mL，加熱消解至冒白煙，溶液若不清澈，應(yīng)補加HNO3繼續(xù)消解，直至溶液無色透明，冷卻后，加水50 mL，加熱煮沸3 min放冷，酚酞2滴，用20%NaOH溶液中和至紅色，再滴加3 mol/L HAC溶液至紅色消褪，然后將其轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，用水定容。移取經(jīng)如此消解處理過的水樣25 mL于50 mL容量瓶中，以下步驟同實驗方法;同時進(jìn)行加標(biāo)回收實驗和常規(guī)的雙硫腙萃取光度法測定作對比。