痕量铜的阻抑动力学光度法测定

痕量铜的阻抑动力学光度法测定摘要：在酸性条件下，铜﹙Ⅱ﹚可催化空气氧化碘化钾生成碘（碘遇淀粉显兰色），但当铜﹙Ⅱ﹚浓度小于0.5µg/25ml有阻抑作用，利用铜﹙Ⅱ﹚对反应的阻抑作用建立测定痕量铜的动力学光度法。方法的检出限量为0.0053µg·L－1，线性范围为0～2.0µg·L－1。用于测定人发中痕量铜﹙Ⅱ﹚，结果满意。铜是人体内许多酶的必需成分，有助于促进铁的吸收，维持心血管系统的完整性和正常的免疫功能。铜还参与抗氧化作用和具有解毒功能。但铜的最佳摄入范围较窄，因此人体中痕量的铜的测定具有重要的意义。测定铜有多种方法［］，其中利用铜﹙Ⅱ﹚催化氧化碘化钾成碘反应体系建立催化动力学光度法测定铜的方法也有报道［］，但痕量的铜﹙Ⅱ﹚对空气氧化碘化钾有阻抑作用及利用该阻抑反应体系建立测定痕量铜的方法尚未见报道。本文研究了在酸性介质中，铜﹙Ⅱ﹚阻抑空气氧化碘化钾生成碘的动力学条件，并以此为指示反应建立了测定痕量铜的动力学光度分析法。1试验部分1.1主要仪器与试剂7520型紫外分光光度计THS——29A型酸度计501型超级恒温槽KI溶液：0.2mol·L－1，称取KI16.6000g,用蒸馏水溶解，转入500ml容量瓶中定容。铜标准溶液贮备液：10.0µg/ml，准确称取铜粉0.1000g于100ml烧杯中，加硝酸(1+1)10ml，加热使其溶解，加H2SO4(1+1)10ml，小心加热，蒸发到冒白烟，冷却后移入1L容量瓶中，加水稀到刻度，摇匀。铜标准使用液：1.0µg/ml，准确吸取25ml铜标准贮备液用250ml的容量瓶定容。铜标准液：0.01µg/ml，准确吸取铜标准使用液5.0ml，用500ml的容量瓶定容要。盐酸-邻苯二甲酸缓冲溶液：PH值＝3.6。淀粉溶液：0.5%。试剂均为分析纯，水为二次蒸馏水。1.2试验方法在两支刻度为25ml带有玻璃塞的比色管中，分别加入0.2mol·L－1KI溶液5.0ml，0.5%淀粉溶液2ml，再向其中一支加入0.01µg/ml的铜标准液，另一支加入等量的蒸馏水（非阻抑反应吸光度为Ao），用PH=3.6的盐酸-邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液稀释至刻度，迅速摇匀，打开活塞，置于400C水溶液中加热，并同时开动秒表计时，反应20min时，用10mm石英比色管，蒸馏水作参比于550nm波长处测定吸光度，以含铜的阻抑反应体系吸光度为A，非阻抑反应体系吸光度为Ao，求出∆A=Ao-A。2结果与讨论2.1吸收光谱按试验方法作出不同条件下的吸收光谱曲线，见图1。结果表明，反应体系在550nm波长处有最大吸收。2.2试剂用量的影响按试验方法选定加入标准铜0.03µg，改变KI的用量进行实验，实验结果表明，∆A值随KI用量的增加而增大，在4.8-5.2ml附近∆A值变化较小，比较稳定，故KI溶液的用量为5.0ml。2.3酸度的影响按实验方法选定加入标准铜0.03µg，改变反应体系的酸度进行实验，实验结表明，当PH＜3.4时，∆A随PH值的增加而增大，当PH＞3.8时，∆A随PH增大而减小，PH为3.4-3.8时，∆A值变化较小，比较稳定，故选用PH=3.6的盐酸-邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液作为稀释液。2.4温度对反应的影响及表观活化能按实验方法改变反映体系的温度进行实验，在100C以下反应缓慢，150C以上反应速度明显加快。在20-400C范围内线形加快，温度大于400C，∆A随温度升高而下降。为获得较高的灵敏度，选择反应温度为400C。根据反应温度曲线和阿雷尼乌斯公式，取温度曲线的直线部分（20-400C），以∆A对T作图，该直线的回归方程为：∆A=-3.65×103×T+14.18r=0.9996计算本反应的表观活化能为Ea=3.65×103×2.303.8.314=69.89KJ/mol由此可见，本反应的活化能较高。2.5反应时间的影响实验结果表明，本反应在10-20min内∆A与反映时间t呈良好的线性关系，超过20分钟，因非阻抑反应相对加快，∆A与时间t不再保持线性关系，为获得较好灵敏度，选择反应时间为20分钟，根据反应时间曲线数据（10-20min）计算回归曲线：∆A=0.043t-0.608r=0.9992.6标准曲线按实验方法改变铜的量进行实验，结果表明：在0～2.0µg·L－1范围内与∆A有良好的线性关系，其回归曲线方程：∆A=0.125+3.78C(µg/25ml)r=0.9998取0.03µg铜试液，按实验方法进行11次测定的相对标准偏差为2.1%，对空白实验进行11次的测定的标准偏差为1.7×10-4，按空白值的3倍标准偏差除以工作曲线的斜率，求得检出限量为0.0054µg/L。2.7共存离子的影响对测定0.01µg/25mlCu2+,,当相对误差在5%之内时，共存离子最大允许量（µg/25ml）存在K+、Na+、、Mg2+、Ca2+、Ba2+、Al3+、Ag+、NH4+、Cd2+、Zn2+、Pb2+、Cl-、NO3-、F-(500)，PO43-、Ni2+、Co2+（200）、Fe3+（100）、Mn2+、（50）NO2-测定结果有负干扰，NO2-可在样品消化时氧化成NO3-而消除干扰。2.8样品分析称取发样2.0000g在电炉上低温灰化30min，移入4500C马费炉中灼烧1h取出冷却。加浓HNO310ml，HClO45ml放置0.5-1h后,在电炉上低温加热,待发样全部消解,继续加热到白烟冒尽,溶液转化为无色，调节溶液的PH值为中性，定容至250ml作为样品测定液。移取样品测定液1.0ml于25ml比色管中，按试验方法测定。结果见表1。表1样品测定的结果Tab.1Analyticalresultsofsamples样品AAS法本方法标准加入量回收率相对标准偏sampleµg/gµg/gµg(%)(%)_______________________________________________________________________________10～20age9.19.00.011021.720～30age9.89.70.01992.240～60age10.710.80.011012.0