紫外可见分光光度法和络合滴定法
来源/作者:中国标准物质网  日期:2017-03-09

一、紫外可见分光光度法

分光光度法是重金属检测中经常使用的一种方法,其检测原理是:重金属与显色剂发生络合反应,生成有色分子团,吸收入射光(紫外光或可见光)中特定波长的光而产生吸收光谱,在一定浓度范围内吸光度值与金属离子浓度呈线性相关,从而可以对目标离子进行定量测定。

目前环境水样或其他环境样品的许多离子均可用紫外-可见分光光度法进行测定。该法的检出限可达10-6 g/L,且操作较为简单,较其他大型仪器成本低,是多年来普遍应用的一种方法。大多数有机显色剂本身为有色化合物,与金属离子反应生成的化合物一般是稳定的鳌合物。显色反应的选择性和灵敏度都较高。有些有色鳌合物易溶于有机溶剂,可进行萃取浸提后比色检测。近年来也有许多关于改进分光光度法用于重金属检测的报道。

有研究合成了4-甲氧基-2-磺酸基苯基重氮氨基偶氮苯(MOSDAA),并对该试剂与汞(II)的显色反应进行了研究。实验表明,在pH=11.5的Na2B407-NaOH缓冲溶液中,TritonX-100存在下,该试剂与汞(II)形成3:1的红色络合物,其最大吸收波长位于520 nm,表观摩尔吸光系数为2.56X105 L/(mol/cm), Hg(11)在0~14ug/25ml范围内遵守比尔定律。以I-EV+-PVA和Pb2+发生显色反应生成配合物作为指示条件,采用分光光度法直接测定饮用水中微量铅的含量口表观摩尔吸光率为7.4X105 L/ (mol/cm),线性范围为5~80 ug/L,检出限为0.9 ug/L。

近年来形成多元配合物的显色体系受到关注。多元配合物指三个或二个以上组分形成的配合物。利用多元配合物的形成可提高分光光度测定的灵敏度,改善分析特性。如铅(II)双硫腙PAR三元配合物显色体系测定铅的方法,可在水相中直接用光度法测定样品中铅含量。该法显色迅速、稳定、操作简便,以邻二氮菲硫脲、硫氰化铵溶液取代氰化钾作掩蔽剂污染小。

总体而言,分光光度法测定重金属离子的精密度和准确度较高,含量范围较宽,有一定的灵敏度和选择性,适用于常量和半微量分析。但同时该方法也存在一些不足之处,如谱线重叠引起的光谱干扰比较严重,可能导致选择性变差;使用的某些显色剂需自已含成,在测定微量和痕量元素时,条件要求较严格,灵敏度较低,逐渐被AAS. ICP-AES. ICP-MS取代。

二、络合滴定法

络合滴定法是以络合反应为基础的容量分析方法,基于水溶液中的金属离子与一类适宜的水溶性二齿或多齿配体(氨羧络合剂)之间的化学剂量反应,又称鳌合滴定法。金属离子与氨羧络合剂之间的反应必须迅速,且生成水溶性产物;当两种反应物以相当的量存在时,反应应该进行得很完全。较常用的氨羧络合剂有氨三乙酸(NTA)、乙二胺四乙酸CEDTA)和环己烷二胺四乙酸(DCTA)等。

在应用上,络合滴定有直接滴定、返滴定、置换滴定、间接滴定等,在重金属测定有广泛应用:以亚氨基二乙酸鳌合树脂CheLex-100为络合剂,利用络合滴定法检测海水中微量金属和铜的含量。采用EDTA减量滴定法快速测定废水中汞含量,在pH为5~6时,以二甲酚橙为指示剂,先用EDTA标准溶液滴定废水中金属离子的总量,然后在另一份试液中,加入硫脲掩蔽Hg2+离子后,再用EDTA滴定除Hg2+离子外的其他金属离子,两者之差即为汞量。以4,2-吡啶偶氮-间苯二酚(PAR)和蔡酚绿β作为一种新型的络合滴定指示剂,用三色度比色法测定Cr3+-EDTA络合体系中Cr3+的含量,用锌盐返滴定过量的EDTA,通过络合物指示剂的颜色变化来判断滴定终点。

络合滴定法由于其简单,快速和准确已成为现代容量分析的一个重要分支,在金属络合滴定上除了广泛采用EDTA作为滴定剂外,其他一些氨羧络合剂的研究与应用也逐渐完善,并出现了一些具有特殊优点的络合滴定剂;大量新的金属生色指示剂的提出,不断提高了容量法的灵敏度和选择性;许多新的确定终点的仪器方法的联合应用,使络合滴定日益向着仪器化与自动化的方向发展。

【关键词】甲氧基 磺酸基 邻二氮菲 硫脲 氰化钾 三乙酸 乙二胺四乙酸