催化动力学光度法测定水中痕量锰-

收稿日期:2001�12�06作者简介:付广云(1963�),山东费县人,女,临沂师范学院实验师.催化动力学光度法测定水中痕量锰(�)付广云(临沂师范学院化学与环境科学系,山东临沂276005)摘要:在HAc�NaAc介质中,以氨三乙酸(NTA)为活化剂,锰(I1)对于高碘酸钾氧化灿烂绿的反应具有强烈的催化作用.建立了催化动力学光度法测定痕量锰(II)的新方法.该方法的检出限为2.22!10-11g/mL,测定线性范围为0�12ng/mL.直接用于环境水样中锰的测定,结果满意.关键词:催化动力学光度法;灿烂绿;锰;水中图分类号:O657.3文献标识码:A文章编号:1009-6051(2002)03-42-02锰是生物必需的微量元素之一,适量的锰有利于身体健康,而含量过高或过低都会引起某些器官的病变或出现不适;十多年来在痕量锰的分析方面涌现出了许多新试剂、新体系和新方法.本文在前人研究的基础上[1-3],对锰催化KIO4氧化刚果红、达旦黄、甲酚红、罗丹明B、靛、靛红和灿烂绿等染料进行了一系列地试验和研究,结果发现在NTA存在下,HAc�NaAc环境中,锰~KIO4~灿烂绿体系的灵敏度高,该体系的选择性、重现性和稳定性好,直接用于环境水样中痕量锰的测定,获得满意的结果.1实验部分1.1主要仪器与试剂753WB型分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);501型超级恒温器(江苏实验仪器厂).锰(�)标准溶液:准确称取MnSO4∀H2O0.3080g配制成100mL,此溶液含锰1.0mg/mL,用时稀释为0.1�g/mL.HAc~NaAc缓冲溶液:pH=4.0;灿烂绿溶液:0.5!10-3mol/L;高碘酸钾溶液:2.5!10-2mol/L;氨三乙酸(NTA):5.0!10-3mol/L;六次甲基四胺:固体所用试剂均为分析纯以上,分析用水为二次蒸馏水.1.2实验方法分别吸取灿烂绿溶液4.0mL于两支50mL具塞刻度比色管中,一支加入适量的锰标准溶液(催化反应),另一支不加(非催化反应),然后各依次加入缓冲溶液2.0mL,NTA溶液1.5mL,高碘酸钾溶液3.0mL,并用去离子水稀释至45mL,盖紧塞子,摇匀,放入65#水浴中加热10min,取出迅速加入六次甲基四胺1.0g,并放入冰水中冷却10min,在1cm比色皿中用水作参比,于�=630nm处测定非催化反应溶液吸光度A0和催化反应吸光度A,并计算∃A=A�A0.1.非催化反应2.催化反应图1吸收光谱2结果与讨论2.1条件实验2.1.1吸收光谱按试验方法操作,在波长580�670nm范围内测定试样的吸光度A,结果表明,催化反应和非催化反应的最大吸收波长均在630nm处,且二者的差值A最大.说明Mn(II)对高碘酸钾氧化灿烂绿反应有明显的催化作用.故本试验选用630nm为测定波长.2.1.2酸度的影响试验表明,以HAc~NaAc控制体系的酸度,pH为4.0时,催化效果最为显著.2.1.3试剂用量的影响试验发现,当灿烂绿用量为4.0mL时,其它试剂用量:缓冲溶液2.0mL,高碘酸钾3.0mL,NTA1.5mL时,A值最大,且基本恒定.故本实验选用,灿烂绿4.0mL,pH为4.0缓冲溶液2.0mL,高碘酸钾溶液3.0mL,NTA1�5mL.2.1.4温度的影响催化体系和非催化体系在室温下均不反应,对不同温度试验,结果表明,低于65#时,反应都缓慢进行,高于65#时,催化反应迅速加快,温度处第24卷第3期临沂师范学院学报2002年6月Vol.24No.3JournalofLinyiTeachers%CollegeJun.2002在65#时,催化反应效果最好.本实验选择反应温度65土0.5#.2.1.5反应时间的影响试验表明,在选定的条件下,反应速度随时间不断加快,在5�10min之间A与反应时间呈线性关系.在此时间范围内,本催化反应可视为准零级反应.本法选用加热时间为10min.2.1.6体系稳定性反应后的溶液用冰水冷却,并加入六次甲基四胺阻抑反应的进行,放置6h,A值几乎不变,体系稳定性很好,本文采用冰水冷却10min.2.2工作曲线及方法的灵敏度在实验选定的条件下,按实验方法操作,锰(II)在0�12ng/mL范围内与∃A呈良好的线性关系,其回归方程为∃A=0.158CMn2+(�g/45mL)-0.018相关系数r=0.9994,检出限为2.22!10-11g/mL.2.3共存离子的影响对于0.5�g/45mL锰(�)的测定,误差小于土5%,10000倍量的Cu2+、Zn2+、F-、C1-、NH+4、Ca2+、Mg2+、Cd2+、Mo(VI)、Cr(VI)、CO2-3、SiO2-3、Co2+;2000倍量的Br-、Pb2+、Ni2+、Cr3+;1000倍量的Hg2+、Fe3+;200倍量