铬的吸光光度法测定研究进展_俞善辉

化学试剂,2002,24(5),276～279;289铬的吸光光度法测定研究进展俞善辉吴继魁王麟生*吴斌才(华东师范大学化学系,上海200062)摘要:综述了近10年来显色分光光度法测定铬的进展,并对显色反应的机理进行分类介绍。关键词:铬(Ⅵ);铬(Ⅲ);显色剂;吸光光度法中图分类号:O614.61+1;O657.3文献标识码:A文章编号:0258-3283(2002)05-0276-04⒇Cr的主要存在形式为三价和六价。Cr(Ⅵ)因氧化性及对皮肤的高渗透性,对人体有致癌作用。Cr(Ⅲ)为人体重要的微量元素,是正常的糖脂代谢所必需的,缺Cr(Ⅲ)会引起动脉硬化。Cr的形态分析包括Cr(Ⅵ)、Cr(Ⅲ)、Cr(总)的分析,是化学、环境科学、生命科学、生理医学的重要研究课题。Cr的形态分析方法有原子光谱、原子荧光、电化学、色谱及质谱法等。受设备和实验条件的限制,不易普及。目前采用以化学方法为主的显色剂的吸光光度法因其高灵敏度、操作方便而受到重视。有关Cr的形态分析已有一些文献综述出现[1～4],且各有侧重点。Cr(Ⅵ)为热力学稳定价态,Cr(Ⅲ)在动力学上稳定,两者在天然条件下可相互转化,使Cr的形态分析相对复杂。本文根据显色反应的不同机理对光度分析Cr进行分类综述。1样品预处理、分离、富集、掩蔽钢样[5]及电镀液[6]等基体较复杂的样品常采用硝化法分解样品。混浊的环境水样[7]经过滤、澄清、萃取-反萃取,再以I--吖啶红氧化法间接测定Cr(Ⅵ)。传统的汽油样品分析需经灰化处理或萃取-反萃取等步骤,陈晓青等[8]采用增溶的阳离子型微乳液,直接溶解样品进行测定。各种类型的离子交换树脂常用于Cr的分离富集[9,10],但富集浓缩的方法有时会改变Cr的形态[11,12]。掩蔽剂常用于干扰离子的排除,以溴邻苯三酚红测定铬钢中的Cr(Ⅵ)可加入1,2-二氨基环己烷四乙酸掩蔽Fe3+、Cu2+、Al3+等干扰[13]。析相光度法具有选择性分离富集的特点,用矩阵处理配合物的重叠光谱,可以用苯基荧光酮同时测定水样中的Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)。各种分离富集及掩蔽方法的使用可有效地克服显色剂选择性的制约,以利于实际应用。2光度分析根据显色反应的不同机理对Cr(Ⅵ)、Cr(Ⅲ)及混合分光光度测定进行分类总结。2.1氧化法光度测定Cr(Ⅵ)Cr(Ⅵ)具有强氧化性,可使显色剂生色或退色,从而定量测定Cr(Ⅵ),氧化反应常在酸性介质中进行。Cr(Ⅵ)能把I-氧化为I2,I2与I-进一步结合成I-3,I3-再与显色剂吖啶红[7]或罗丹明[14]等反应,可间接测定Cr(Ⅵ)。二安替比林甲烷类[5,6,15～18]的显色反应都是在磷酸和Mn(Ⅱ)介质中进行,Cr(Ⅵ)首先将Mn(Ⅱ)快速氧化成某一中间氧化态,该中间氧化态再将显色剂快速氧化,由于Cr(Ⅵ)直接氧化显色剂是一个慢反应,而Mn(Ⅱ)的存在使反应大大加速,同时加入Mn(Ⅱ)和表面活性剂后,灵敏度明显增加,说明Mn(Ⅱ)和表面活性剂是协同催化作用[5]。在硝酸或硫酸介质中,Cr(Ⅵ)能氧化偶氮胂类[19～22]试剂并使之退色,试剂空白与退色溶液的吸光度差和Cr(Ⅵ)浓度成正比。氧化法测Cr(Ⅵ)的显色剂还有取代苯胺类[23～25]、苯基荧光酮[26]、溴邻苯三酚红[13]、铍试剂Ⅲ[27]等。氧化法测定Cr(Ⅵ)的显色体系的光度性能见表1。2.2催化动力学法测定Cr(Ⅵ)Cr(Ⅵ)能催化一些氧化剂与显色剂之间的氧化还原反应,根据催化反应前后的吸光度可定量测定Cr(Ⅵ)。Cr(Ⅵ)可催化H2O2-指示剂[9,28～32]和KBrO3-罗丹明B[33]的氧化退色反应,根据不同的催化氧化反应动力学级数测算Cr(Ⅵ)。多数催化反应的ΔA=A空-A催与Cr(Ⅵ)成正比,而Cr(Ⅵ)催化H2O2-邻苯二酚紫体系中lg(A空/A催)与Cr(Ⅵ)成正比[32]。吴和舟等[9]以离子型表面活性剂对Cr(Ⅵ)催化某些指示反应的增敏效应作了研究,在H2O2-间苯二酚蓝的显色体系中,加入CTMAB后灵敏度提高19.8倍。Si-ciliaD等[34]采取加入增效的表面活性剂后利用276化学试剂2002年⒇收稿日期:2002-01-25作者简介:俞善辉(1966-),男,汉族,江苏人,讲师,硕士,研究方向为显色剂的合成及分析应用。DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2002.05.007胶束改变某种反应途径,同时进行Cr(Ⅵ)、Cr(Ⅴ)、Ti(Ⅳ)的动力学光度法测定。催化动力学法分析须控制合适的反应时间和反应温度,常用流水冷却法[29,31,33]和加入止停试剂法[9,28]终止反应。催化动力学光度法测定Cr(Ⅵ)的显色体系的光度性能见表2。表1氧化法测定Cr(Ⅵ)的显色体系的光度性能显色剂(及简称)λ测/nmX×105