二苯碳酰二肼分光光度法的應(yīng)用研究進展

潘忠成，賴 娜

（陜西理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，陜西漢中 723001）

二苯碳酰二肼分光光度法的應(yīng)用研究進展

潘忠成，賴 娜

（陜西理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，陜西漢中 723001）

綜述了二苯碳酰二肼分光光度法測定六價鉻、總鉻、微量銅離子、二氧化硫的應(yīng)用研究進展，介紹了鉻的測定的改進方法。

二苯碳酰二肼；分光光度法；六價鉻；總鉻；銅離子；二氧化硫

二苯碳酰二肼（C13H14N4O）由苯肼與尿素反應(yīng)而得，熔點168～171℃，白色結(jié)晶性粉末，微溶于水，溶于熱醇、丙酮，在空氣中漸變紅色，須避光貯存。二苯碳酰二肼能與六價鉻離子、銅離子等金屬離子絡(luò)合成紫紅色物質(zhì)，再用分光光度計測其吸光度，通過朗伯比爾定律計算出被測物質(zhì)的濃度。本文就近幾年二苯碳酰二肼分光光度法對鉻、微量銅、二氧化硫的測定做系統(tǒng)的介紹。

1 對六價鉻的測定

鉻是生物必需微量元素之一，鉻的缺少會導(dǎo)致糖、脂肪等代謝系統(tǒng)紊亂，但含量過高對生物和人類有害［1］。鉻在水中以三價和六價形式存在，三價鉻毒性較小，六價鉻毒性大（是三價鉻的100倍），如對皮膚有刺激性，能使皮膚潰爛。有害的質(zhì)量濃度在5～170 mg／L范圍內(nèi)，已被確認(rèn)為致癌物。對水中六價鉻的檢測很嚴(yán)格，常用的測定方法主要有二苯碳酰二肼分光光度法、火焰原子吸收光譜法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法和硫酸亞鐵銨滴定法。分光光度法是我國與其他國家普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)方法［1］。

莫江敏等［2］用二苯碳酰二肼分光光度法測定硝酸鐵中微量六價鉻，結(jié)果表明：在高濃度的三價鐵溶液中，不用分離除去三價鐵離子，以二苯碳酰二肼作顯色劑，與六價鉻形成有色配合物，在波長540 nm處有最大吸收峰，顯色程度與六價鉻含量成正比，六價鉻含量在0～10μg／mL范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，摩爾吸光系數(shù)為4.0×105L·mol－1·cm－1。平行測定6次，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.06%，加標(biāo)回收率在91.5%～105.2%之間，適用于工業(yè)品硝酸鐵中微量鉻的測定。

孫瑞霞等［3］采用溴甲酚綠為內(nèi)標(biāo)，二苯碳酰二肼（DPC）光度法測定水體中的六價鉻。鉻與DPC顯色鉻合物和內(nèi)標(biāo)物的最大吸收波長分別為540 nm和440 nm，線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)為0.9997。對于高度污染的工業(yè)廢水，可取顯色溶液進行任意稀釋測定。應(yīng)用本法對電鍍廢水進行了6次測定，其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.2%～2.4%，加標(biāo)回收率為98%～104%。該方法測定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)方法測定結(jié)果無顯著差異。

左銀虎［4］采用離子液體萃取二苯碳酰二肼分光光度法測定水中的微量六價鉻（0.01μg／mL），結(jié)果表明：水中微量六價鉻經(jīng)二苯碳酰二肼顯色后在［Bmim］PF6離子液體中富集，在波長542 nm處分光光度法定量，RSD平均值不高于3.2%，平均回收率為91%；間接表明離子液體［Bmim］PF6對鉻-二苯碳酰二肼配合物有良好的萃取效果，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有機溶劑分離富集六價鉻，進行分光光度測定，富集可達50倍，提高了測定的靈敏度，降低了檢出限，適合鉻含量極低的水質(zhì)分析，離子液體可通過處理回收再利用。

1.1 改進后的方法對水中六價鉻的測定

張冬云［5］研究了用二苯碳酰二肼分光光度法測定水中六價鉻過程中將顯色液的酸性進行適當(dāng)調(diào)整，由原來加入硫酸和磷酸混酸，改為僅加入硫酸。結(jié)果表明：改進后的方法測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%，回收率達到99.9%～102%。

尤鐵學(xué)［6］研究了用二苯碳酰二肼分光光度法測定水中六價鉻過程中將顯色液的酸性進行適當(dāng)調(diào)整，由原來加入硫酸和磷酸混酸，改為僅加入磷酸。平行測定50mL溶液中0.50μg鉻（Ⅵ）6次，結(jié)果表明：用改進的方法測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為5%，而用國家標(biāo)準(zhǔn)方法測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為30%。改進法的檢出限比國家標(biāo)準(zhǔn)方法的檢出限低，低于0.004μg／mL，測定下限也相應(yīng)減小。

蘇文海［7］對比了6種酸體系（硫酸、磷酸體系，硫酸體系，鹽酸體系，硝酸體系，高氯酸體系，醋酸體系）對二苯碳酰二肼光度法測量六價鉻的影響，得出鹽酸體系步驟簡化，分析速度快，易操作。線性關(guān)系、精密度、準(zhǔn)確度能得到保證。

陳育翔［8］在配制二苯碳酰二肼顯色劑時加入適量的硫酸和磷酸，配制成含混合酸的顯色劑，分析時一次性加入，簡化了操作步驟。并將改進的方法與國家標(biāo)準(zhǔn)方法進行了對比試驗，結(jié)果表明：改進后的方法測得結(jié)果的準(zhǔn)確度與精密度與標(biāo)準(zhǔn)法相當(dāng)，加標(biāo)回收率也相當(dāng)。唐珍寶［9］用同樣的方法測定了茶葉中的微量鉻，也發(fā)現(xiàn)改進的方法測得到結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)方法相似。王琪［10］也證實了這一結(jié)論，同時提出含混合酸的顯色劑在冰箱內(nèi)存放14 d穩(wěn)定性良好。

1.2 小結(jié)

二苯碳酰二肼分光光度法測定水中的六價鉻，操作簡單，抗干擾性強，測定范圍大；但具體的操作步驟有些繁瑣，改進后的方法步驟簡化，測定效果穩(wěn)定。研究表明：在水樣預(yù)處理時，可以用單一酸調(diào)節(jié)pH或在配制二苯碳酰二肼顯色劑時加入適量的硫酸和磷酸，簡化實驗的步驟，測定效果與標(biāo)準(zhǔn)方法相當(dāng)，甚至高于標(biāo)準(zhǔn)方法。

2 對總鉻的測定

周培等［11］利用二苯碳酰二肼試劑在酸性條件下與六價鉻反應(yīng)，生成二苯碳酰二肼鉻，化合物呈紫紅色，在波長540 nm處有最大吸收峰，對制冷機中溴化鋰溶液中的總鉻進行測定，實驗測定鉻范圍為0.020～0.20mg／L，精密度±5%。樣品回收率98%～102%。

張立輝［12］研究了用硫酸-硝酸消解樣品，再經(jīng)高錳酸鉀氧化，與二苯碳酰二肼顯色后測定眼影粉中總鉻。結(jié)果表明：該方法準(zhǔn)確度和精密度均較好，雖然樣品中所含銅，鋅，硅200倍，錳100倍，鉍10倍，但對本法無干擾。本法檢出限為0.56μg，定量下限為1.19μg，RSD%為3.3%～5.0%，平均回收率為100.3%。

夏飛新［13］研究了用高氯酸和硝酸濕法消解乙酸仲丁酯工藝中各種類型的樣品，用二苯碳酰二肼（DPC）分光光度法測定其中的總鉻含量。總鉻含量在0～200 mg／kg范圍內(nèi)線性良好。樣品測定結(jié)果相對標(biāo)準(zhǔn)偏差3.5%～4.5%，加標(biāo)回收率95%～105%。并與電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜（ICP-AES）比較，結(jié)果一致。

2.1 改進后的方法對總鉻的測定

張慧［14］用過硫酸鉀代替高錳酸鉀作氧化劑，用于鉻的二苯碳酰二肼比色分析，測定的回收率為94.9%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.65%，具有操作簡便、快捷、精密度高、重現(xiàn)性好等特點，對水樣進行分析能得到滿意的結(jié)果。

邊艷麗［15］用過硫酸銨代替高錳酸鉀作為氧化劑，用于鉻的二苯碳酰二肼比色分析，剩余的過硫酸銨在酸性溶液中通過加熱煮沸很快分解為硫酸銨，不干擾顯色反應(yīng)。比較了過硫酸銨氧化法和高錳酸鉀氧化法測定同一樣品，兩種方法分析結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.03μg／L和0.19μg／L，變異系數(shù)分別為0.83%和5.81%。說明過硫酸銨法比高錳酸鉀法精密度高。

林穎［16］對二苯碳酰二肼分光光度法測定總鉻做了如下改進：用硝酸-硫酸消解后的水樣不經(jīng)pH調(diào)節(jié)至中性這一步操作而直接進行氧化，氧化時免加0.5 mL 1＋1硫酸和0.5 mL 1＋1磷酸。對此開展的試驗發(fā)現(xiàn)改進后的方法，操作簡便、節(jié)省試劑、提高大批量水樣的分析速度，并有較好的精密度和穩(wěn)定性，系統(tǒng)誤差較小，經(jīng)與標(biāo)準(zhǔn)方法對比試驗，兩組數(shù)據(jù)無顯著差異。

2.2 小結(jié)

在用二苯碳酰二肼分光光度法測定總鉻時，都要先在酸性條件下用高錳酸鉀作氧化劑，把三價鉻氧化為六價鉻，過量的高錳酸鉀用亞硝酸鈉分解，過剩的亞硝酸鈉再以尿素分解。用這種方法如果操作不當(dāng)，過量的亞硝酸鈉在酸性條件下能使三價鉻重新還原成六價鉻。用過硫酸鉀代替高錳酸鉀，能避免上述問題。

3 對微量銅的測定

銅是人體所必需的微量元素，缺銅會發(fā)生貧血、腹瀉等病癥，過量攝入銅會導(dǎo)致中毒［1］。所以必需對水中銅的含量進行檢測，測定的方法主要有原子吸收光譜法、二乙氨基二硫代甲酸鈉分光光度法、示波極譜分析方法等。根據(jù)在堿性條件下，二苯碳酰二肼可與銅離子形成一種不溶于水但于溶于氯仿且能被氯仿定量萃取的紫紅色絡(luò)合物，從而被測定。

閻超［17］研究了在pH為6～7范圍內(nèi)，二苯碳酰二肼分光光度法對不同水樣中微量元素銅的含量的測定。銅離子與二苯碳酰二肼生成紅色配合物，最大吸收波長為545 nm，表觀摩爾吸光系數(shù)為ε＝1.297×104L·mol－1·cm－1，銅離子含量在測定范圍內(nèi)服從朗伯比耳定律，7次測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD＝2.86%，回收率在98%～102%之間。

楊光宏［18］研究了二苯碳酰二肼分光光度法對水中微量銅的測定，結(jié)果表明：該方法較國際化學(xué)法一二乙基二硫代氨基甲酸鈉分光光度法，操作簡單，取水量減少4倍。靈敏度提高2倍，準(zhǔn)確度和精密度較好，變異系數(shù)為6.01%～2.68%，平均回收率98.0%，水中常見離子對測定無干擾；本法與原子吸收法測得結(jié)果基本一致，適宜于地面、地下水中微量銅的測定。

肖新峰等［19］研究了以二苯碳酰二肼（DPC）為顯色劑，NaCl溶液為反應(yīng)介質(zhì)，溴化十六烷基吡啶（CPB）、OP乳化劑為增敏劑測定銅離子的分光光度體系，結(jié)果表明：檢測波長為500 nm，改方法的檢出限為0.003 mg／L，銅離子的質(zhì)量濃度在0.005～0.050mg／L范圍內(nèi)，峰高測量值與濃度呈良好線性關(guān)系。對含量為0.020 mg／L的銅離子標(biāo)準(zhǔn)溶液進行了11次平行測定，其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為1.0%。經(jīng)使用掩蔽劑可有效地消除其它共存元素的干擾，方法用于模擬海水、海水等高鹽體系中銅離子的測定，結(jié)果與石墨爐原子吸收分光光度法的結(jié)果相一致。

二苯碳酰二肼分光光度法能準(zhǔn)確測定溶液總的微量銅，較傳統(tǒng)方法操作更簡單，靈敏度更高，用水量減少，是一種測定微量銅的新方法，具有一定的應(yīng)用前景。

4 對二氧化硫的測定

二氧化硫是主要空氣污染物之一，為例行監(jiān)測的必測項目。二氧化硫是一種無色、易溶于水、有刺激性的氣味的氣體，能通過呼吸進入氣管，對局部組織產(chǎn)生刺激和腐蝕作用，是誘發(fā)支氣管炎等疾病的原因之一，特別是當(dāng)它與煙塵等氣溶膠共存時，可加重對呼吸道黏膜的損害［1］。測定空氣中的二氧化硫常用方法有分光光度法、紫外熒光光譜法、氣相色譜法等。其標(biāo)準(zhǔn)的檢測方法使用的鹽酸副玫瑰苯胺有致癌毒性，原生質(zhì)毒物甲醛和吸收液四氯汞鉀對操作人員和自然環(huán)境有較大危害，且操作較繁瑣，對溫度要求較苛刻。可使用吸收液富集空氣中的二氧化硫，再用二苯碳酰二肼分光光度法測定。

黃鋒［20］研究了二苯碳酰二肼分光光度法對空氣中二氧化硫的間接測定，用（1＋1000）高氯酸溶液吸收空氣中的二氧化硫，使其氧化成硫酸根，加鉻酸鋇懸濁液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，釋放出鉻酸根，在酸性條件下用二苯碳酰二肼顯色測定鉻，由此間接測定二氧化硫的含量。結(jié)果顯示：該方法的檢出限為0.10 μg·mL－1，線性范圍為0～5μg·L－1，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.87%～4.52%，加標(biāo)回收率為96%～107%。本方法操作簡單、準(zhǔn)確、重復(fù)性好、靈敏度高。喬淑艷［21］用同樣的方法得出：最低檢出質(zhì)量濃度0.10 μg／mL，線性范圍0.10～2.0μg／mL，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.11%～5.23%，加標(biāo)回收率為92.3%～101.3%。

李峰［22］研究了二苯碳酰二肼分光光度法對空氣中二氧化硫的間接測定，用二乙醇胺為吸收液，吸收空氣中的二氧化硫，再在酸性條件下，二氧化硫與六價鉻反應(yīng)，過量的六價鉻用二苯碳酰二肼測定，由此間接測定二氧化硫的含量。結(jié)果顯示：最大吸收波長位于550 nm，檢出限為0.20 μg·m L－1，線性范圍為1.2～2.0μg·L－1，精密度為5.5%。

由以上研究可知，二苯碳酰二肼分光光度法能用于空氣中二氧化硫量的測定，具有準(zhǔn)確、簡便、易掌握、準(zhǔn)確度好、靈敏度高、檢出限低等特點。適用于現(xiàn)場測定。

5 結(jié)束語

二苯碳酰二肼分光光度法主要是利用二苯碳酰二肼與金屬元素絡(luò)合形成紫紅色化合物，再用分光光度計測其吸光度，在根據(jù)朗伯比爾定律計算出被測物質(zhì)的濃度。但由于標(biāo)準(zhǔn)溶液、標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的擬合、測量儀器精度、預(yù)處理試劑、其他元素等外界因素的干擾，測量結(jié)果在一定范圍內(nèi)存在誤差，相信隨著研究的不斷深入，對各個環(huán)節(jié)的把握更精確，測量結(jié)果更精準(zhǔn)，應(yīng)用更廣。

［1］ 奚旦立，孫裕生.環(huán)境監(jiān)測［M］.第四版，北京：高等教育出版社，2012：88-89.

［2］ 莫江敏，韋文業(yè)，施先義.二苯碳酰二肼分光光度法測定硝酸鐵中微量鉻（Ⅵ）［J］.化工技術(shù)與開發(fā)，2013（2）：35-37.

［3］ 孫瑞霞，韋連喜，孫劍輝.溴甲酚綠為內(nèi)標(biāo)二苯碳酰二肼光度法測定水體中六價鉻的研究［J］.分析科學(xué)學(xué)報，2003，（6）：576-578.

［4］ 左銀虎.離子液體萃取二苯碳酰二肼分光光度法測定水中的Cr（Ⅵ）［J］.光譜實驗室，2011（6）：3004-3007.

［5］ 張冬云.測定水中六價鉻分析方法的改進［J］.內(nèi)蒙古環(huán)境保護，2006，（2）：39-40.

［6］ 尤鐵學(xué)，王楠.二苯碳酰二肼分光光度法測定水中鉻（Ⅵ）的改進［J］.冶金分析，2006（6）：84-85.

［7］ 蘇文海.二苯碳酰二肼光度法測定水中六價鉻方法的改進［J］.環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2009（5）：77-78.

［8］ 陳育翔.二苯碳酰二肼分光光度法測定電鍍廢水中六價鉻的改進研究［J］.化學(xué)工程與裝備，2008（6）：109-111.

［9］ 唐珍寶.改進的二苯碳酰二肼分光光度法測定茶葉中的六價鉻［J］.海峽科學(xué)，2009（6）：173-174.

［10］ 王琪，晉麗麗.二苯碳酰二肼光度法測定水中六價鉻方法的改進［J］.化工環(huán)保，2004（S1）：389-390.

［11］ 周培，束影.分光光度法測定制冷劑中的總鉻［J］.廣東化工，2012（17）：146＋148.

［12］ 張立輝.二苯碳酰二肼分光光度法測定眼影粉中總鉻［J］.江蘇預(yù)防醫(yī)學(xué)，2002（2）：64-65.

［13］ 夏飛新.分光光度法測定乙酸仲丁酯生產(chǎn)過程中總鉻［J］.廣東化工，2011（11）：131-132.

［14］ 張慧.分光光度法測定鉻的改進［J］.寧波大學(xué)學(xué)報：理工版，2002（2）：42-44.

［15］ 邊艷麗.分光光度法測定總鉻的改進［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2007（12）：146-147.

［16］ 林穎.總鉻分析方法的改進［J］.重慶環(huán)境科學(xué)，2002（5）：76-77.

［17］ 閻超.分光光度法測定水中微量元素Cu（Ⅱ）［J］.貴陽學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2009（3）：53-54.

［18］ 楊光宏，高玉霞.水中微量銅的二苯碳酰二肼萃取光度測定法［J］.職業(yè)與健康，2003（11）：40-41.

［19］ 肖新峰，王照麗，羅婭君，等.流動注射－分光光度法測定海水中微量銅［J］.冶金分析，2009（5）：59-62.

［20］ 黃鋒.二苯碳酰二肼分光光度法測定工作場所空氣中的二氧化硫［J］.化工技術(shù)與開發(fā)，2010（9）：36-37＋35.

［21］ 喬淑艷，張學(xué)忠.工作場所空氣中二氧化硫的分光光度測定法［J］.職業(yè)與健康，2011（6）：640-641.

［22］ 李峰，周源.二苯碳酰二肼分光光度法測定空氣中二氧化硫［J］.光譜實驗室，2009（5）：1233-1235.

Research Progress on App lication of Dipehenylcarbohyd razide Spectrophotom etry

PAN Zhong-cheng，LA INa

（School of Chemistry and Environmental Science，Shanxi University of Technology，Hanzhong 723001，China）

This review summarizes the application of dipehenylcarbohydrazide spectrophotometry to determ ine hexavalent chrom ium，total chromium，trace copper ion and sulfur dioxide.Introducing the improvementmethod for the determination of chromium.

dipehenylcarbohydrazide spectrophotometry；hexavalent chromium；total chrom ium；copper ion；sulfur dioxide

O657.32

： A

： 1004-275X（2014）01-0034-04

12.3969／j.issn.1004-275X.2014.01.009

收稿：2013-07-02

潘忠成（1991-），男，安徽桐城人，從事分析檢測研究。