催化光度法測定茶葉中的痕量錳

1 引 言 催化光度法測定痕量錳已有不少報道 , 溴酚藍是一種酸堿指示劑 , 變色范圍為3.0~4.6 , 酸式呈黃色 , 堿式呈藍紫色 。 以鄰啡羅啉作活化劑 , 高碘酸鉀氧化溴酚藍為指示反應測定痕量錳已有報道 , 其空白反應速度隨溫度升高迅速加快 , 影響了測定的靈敏度 。 我們在實驗中發現 , 使用氨三乙酸作活化劑 , 空白反應速度受溫度影響很小 , 測定錳的靈敏度和選擇性都有較大改善 , 從而擬定了催化光度測定痕量錳的新方法 , 并已用于茶葉中錳的測定 。
2 實驗部分
2.1 儀器和試劑 754型紫外可見分光光度計(上海第三分析儀器廠) 。 LB801型超級恒溫器(遼陽恒溫儀器廠) 。 錳(II)標準溶液:1.0 g/L;溴酚藍溶液:1.0×10-3 mol/L;KIO4溶液:1.0×10-2 mol/L;氨三乙酸(NTA)溶液:5.0×10-3 mol/L;NaAc-HAc緩沖溶液:pH=3.8;氫氧化鈉溶液:1.0 mol/L 。 所用試劑均為分析純 , 水為二次蒸餾水 。
2.2 實驗方法 在兩個25 mL比色管中 , 分別加入pH=3.8的緩沖溶液4.0 mL , NTA溶液5.0 mL , 溴酚藍溶液0.5 mL , 在其中一個比色管中加入一定量錳(II)標準溶液(催化反應 , 吸光度為A) , 在另一個比色管中不加錳(II)標準溶液(非催化反應 , 吸光度為A0) , 用適量水稀釋 , 在60℃恒溫器中恒溫15 min后 , 加入KIO4溶液4.0 mL , 用水稀釋至刻度 , 搖勻 , 在60℃恒溫反應10 min , 加入1 mol/L氫氧化鈉溶液1.0 mL終止反應并使剩余溴酚藍變色 。 并置于冷水中冷卻至室溫 , 用水做參比 , 用1 cm比色皿于590 nm處分別測量A和A0值 , 并求出吸光度差值ΔA=A0-A 。
3 結果與討論
3.1 實驗條件的選擇 (1)吸收光譜 按實驗方法制備試液(加入錳量為4 μg/L)與空白溶液 , 分別繪制其吸收曲線 , 最大吸收波長均位于590 nm , 故選擇測定波長為590 nm 。 (2)試劑用量的影響 根據試驗 , 選取最佳試劑用量為:pH緩沖溶液4.0 mL , NTA溶液5.0 mL , 溴酚藍溶液0.5 mL , KIO4溶液4.0 mL 。 (3)酸度的影響 用NaAc-HAc緩沖溶液控制酸度 。 pH=3.8時 , ΔA值最大 , 本法選pH=3.8 。 (4)反應溫度的影響 溫度低 , 催化反應進行緩慢 , 隨反應溫度的升高 , 反應加快 。 溫度高于60℃ , 反應有減慢趨勢 , 本法選擇反應溫度為60℃ 。 (5)反應時間的影響 反應時間在10 min內 , ΔA與反應時間t呈線性關系 , 本法選反應時間10 min 。
3.2 固定時間法工作曲線 在上述選定的最佳條件下 , 在0.4~10 μg/L錳(II)含量范圍內 , ΔA值與錳含量呈線性關系 , 工作曲線的回歸方程為ΔA=0.0629+0.00255CMn(25 mL中的ng數) , 相關系數為r=0.9996 。
3.3 精密度與檢出限 本法9次測定錳(II) 4 μg/L的相對標準偏差為4.0 % 。 由空白值標準偏差Sbl=1.8×10-3(n=11)及工作曲線斜率 , 計算本法的檢出限CL=3Sbl/K=8.5×10-11 g/mL 。 以鄰啡羅啉作活化劑 , 測定靈敏度為 6.0×10-10 g/mL 。
3.4 共存離子的影響 對于4 μg/L 的錳(II) , 誤差不大于±5%時 , 下列離子不干擾測定:5×104倍量的K+, Na+, Cl- , NO-3 , SO2-4 , Ca2+, Ba2+, NH+4;5×103倍量的Zn2+, Al3+, Mg2+, F-;1.5×103倍量的Cd2+,Cu2+; 103倍量的Pb2+, Ni2+, 檸檬酸;5×102倍量的Ag+,Cr3+, Hg2+;102倍量的Cr6+ , I- , Fe3+(加入1.0 mL 8.0×10-2 mol/L NaF);50倍量的Mo(II), Co2+;20倍量的Fe3+ 。
以鄰啡羅啉作活化劑時 , 下列離子不干擾測定:5×104倍量的K+, Na+, Cl- , NO-3、SO2-4、Ca2+、Ba2+、Mg2+;5×103倍量的PO3-4, Al3+, F-;2.5×103倍量的V(V);5×102倍量的Pb2+;2.0×102倍量的Zn2+, Cu2+, Ni2+, Cd2+, Ag+, Cr3+, CrO2-4; 102倍量的Hg2+;50倍量的I-, Co2+;15倍量的Fe3+( 加入1.0 mL 2.5 %焦磷酸鈉溶液);10倍量的Mo(VI);2.5倍量的Fe3+ 。

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