镀锌添加剂中EDTA含量的分光光度测定kdh

•15•镀锌添加剂中EDTA含量的分光光度测定金辉杰，吴育忠（华南师范大学化学与环境学院，广东广州510631）摘要：采用分光光度法测量镀锌添加剂中EDTA的含量，并与配位滴定法测得的同种样品中EDTA的含量接近。显色体系在室温时发色45min即可达到最大吸光度，并至少稳定24h。该法回收率为93.5%，具有操作简单，快速，准确，稳定及灵敏度高，检出限相对较低等特点。关键词：镀锌；添加剂；EDTA；分光光度法；配位滴定；吸光度中图分类号：TG115.335文献标识码：A文章编号：1004–227X(2008)01–0015–02DeterminationofEDTAinadditivesforzincplatingwithspectrophotometry∥JINHui-jie,WUYu-zhongAbstract:SpectrophotometrywasusedtodeterminethecontentofEDTAinadditivesforZnplating,andthetestresultwiththismethodissimilartothatwithcomplextitration.Afterthecolorsystemdevelopingcoloronlyfor45min,itsabsorbencyreachedthemaximumandremainsstablefor24h.Themethodhas93.5%ofrecyclerate,highsensitivityandrelativelylowdetectionlimit,andissimple,fast,accurateandstable.Keywords:Znplating;additive;EDTA;spectrophotometry;complextitration;absorbencyFirst-author’saddress:SchoolofChemistryandEnviron-ment,SouthChinaNormalUniversity,Guangzhou510006,China1前言乙二胺四乙酸(EDTA)是一种在工业生产和科学研究中广为应用的氨羧配位剂，广泛应用于化学、纺织、食品、造纸等领域。EDTA及其盐类能与多种金属离子发生配位反应，形成稳定的环状结构。EDTA自身对生物体没有毒性，但EDTA二钠盐在体内不易分解排出，会引起人体缺钙和肾脏障碍，毒性较大。而且，它还可以与水中已沉积的重金属结合，对环境带来污染，因此要求减少EDTA的用量和排放。在电镀行业，EDTA主要用作镀锌光亮剂，因其与锌有良好的配位能力，使镀层覆盖力好且质量好。镀锌添加剂中均含有EDTA，需要测定其含量。分光光度法因收稿日期：2007–07–16作者简介：金辉杰（1971–），女，山东人，硕士，高级实验师，主要从事仪器分析方面的研究。作者联系方式：(Email)[e-mail]。其操作简单，省时，重现性好，实验结果准确度高等特点，在电镀液组分分析领域已得到广泛应用[1-3]。陈姚等[4]采用紫外–可见光分光光度法测定不同电镀液中SiO2的含量，姜华等[5]应用分光光度法测定镀锌白色钝化液中的铬(VI)和铬(III)，都获得了较为满意的测试结果。配位剂EDTA可用多种方法分析[6]，但大部分都操作烦琐，实验条件苛刻而不适合普通的生产测试。本文应用分光光度法对镀锌电镀液添加剂中的EDTA进行定量分析，并与配位滴定方法进行比较。2实验部分2.1主要仪器及试剂仪器：岛津UV-1700紫外可见分光光度计。试剂：2.06×10–2mol/LEDTA二钠盐标准液（用标准Zn2+溶液标定），2×10–2mol/LCu2+溶液，1.85×10–2mol/LZn2+标准液，20%的六次甲基四胺水溶液，0.2%的二甲酚橙水溶液，1∶5的盐酸水溶液，样品为某镀锌电镀液添加剂。以上分析试剂均为分析纯，分析用水均为二次蒸馏水。2.2实验方法2.2.1光谱扫描于50mL容量瓶中，加入5.0mLEDTA标准液，再加入15.0mLCu2+溶液，用水稀释至刻度后，混匀，放置45min，在紫外分光光度计上，用1cm比色皿，以试剂空白为参比，在波长1000~500nm范围内进行光谱扫描。2.2.2光度测定于50mL容量瓶中，分别加入1.00、3.00、5.00、7.00、9.00mLEDTA标准液，再分别加入15.0mLCu2+溶液，用水稀释至刻度，混匀，放置45min，在紫外分光光度计上，用1cm比色皿，以试剂空白为参比，在波长725.5nm下分别测定以上所配标液的吸光度，绘制一条工作曲线。2.2.3样品处理及测定取50mL容量瓶，加入0.20mL镀锌添加剂，加入少量水，用1∶5盐酸将pH调至5~6，加入15.0mLCu2+镀锌添加剂中EDTA含量的分光光度测定•16•溶液，用水稀释至刻度，混匀，放置45min，在紫外分光光度计上，用1cm比色皿，以试剂空白为参比，先在波长1000~500nm范围内进行扫描，找出最大吸收峰处的波长725.5nm，并测定它的吸光度，通过工作曲线得到对应的浓度值，再换算成原溶液中的浓度值。2.2.4配位滴定取100mL容量瓶，加入5.0mL镀锌添加剂，加入少量水，用1∶5盐酸将pH调至5~6，定容到刻度。另取3个锥形瓶，分别加入20.0mLZn2+标液、2mL1∶5盐酸和10mL20%六次甲基四胺溶液，再滴入2滴二甲酚橙溶液，溶液呈紫红色。用镀锌添加剂稀释液滴定标准Zn2+标液，至溶液刚好变成亮黄色，即显示到达滴定终点。该实验平行做3次。3结果与讨论3.1配位化合物吸收光谱由图1可以看出，当EDTA标准溶液中加入过量的Cu2+后，由于EDTA是一种氨羧配位剂，能与大多数金属离子形成稳定的1∶1型螯合物，因此EDTA与Cu2+配位后，形成了溶于水的蓝色Cu–EDTA配位化合物，在波长725.5nm处有最大吸收。同样方法对前面预处理过的样品进行扫描后发现，最大吸收峰也在波长725.5nm处，该吸收具有特征性，因此可以判定处理过的样品中含有EDTA。50060070080090010000.000.050.100.150.201.标准EDTA溶液与Cu2+配位后2.样品稀释液加入Cu2+后Aλ/nm21图1吸收光谱（1.标准EDTA溶液与Cu2+配位后的吸收光谱，2.样品稀释液加入Cu2+后的吸收光谱）Figure1AbsorptionspectraofstandardEDTA–Cu2+complex(1)anddilutedsampleafteraddingCu2+(2)3.2酸度的影响及Cu2+溶液的用量实验中使用的镀锌添加剂本身是强碱性的，测得pH=11，稀释若干倍后加入Cu2+溶液，将稀释液中的EDTA与Cu2+配位后进行光谱扫描得到的吸收谱图与稀释液的pH调至5~6以后再与Cu2+配位得到的吸收谱图对照后发现，最大吸收波长及其对应的吸光度值并无多大变化。但是，在碱性条件下如果加入过量的Cu2+溶液，溶液中EDTA首先与Cu2+配位，当EDTA全部配位完后，溶液中过量的Cu2+在碱性条件下就会与溶液中的OH–结合生成沉淀沉积下来，影响Cu–EDTA的测定。因此要将样品稀释液的pH调至5~6，即使Cu2+过量也不会有Cu(OH)2沉淀生成。3.3稳定性及灵敏度本实验条件下，显色体系在室温时发色45min即可达到最大吸光度，并至少稳定24h。2.06×10–3mol/LEDTA测得的吸光度平均值是0.109，摩尔吸光系数ε725.5=52.9。3.4样品分析图2是Cu–EDTA的标准工作曲线，回归线性方程为A=1.20026×10–4ρ+0.00142，相关系数R=0.99925，测得镀锌液添加剂稀释液中EDTA质量浓度ρ是1.03g/L，换算成镀锌添加剂原溶液中EDTA的质量浓度是257.50g/L。做10次空白实验，计算出标准偏差S=0.49%。对预处理过的样品做加标回收实验，结果如表1。0400800120016000.020.060.100.140.18Aρ/(mg/L)图2工作曲线Figure2Workingcurve表1样品中EDTA含量的测定Table1TestcontentofEDTAinsample样品EDTA的量/mgEDTA加入量/mg回收量/mg回收率/%镀锌电镀液，添加剂稀释液51.67.77.293.5配位滴定法测得镀锌添加剂中EDTA的质量浓度是259.3g/L。该方法验证了用分光光度法测定镀锌添加剂中EDTA含量的准确性较高，并且适合测定EDTA浓度较低的样品。4结论分光光度法能够测量镀锌添加剂中EDTA的含量，并与配位滴定法测得的同种样品中EDTA的含量接近，该法具有操作简单，仪器普及，检出限相对较低等特点，也是一种快速、准确测定EDTA含量的有效方法。参考文献：[1]丁荫祥,王尊本.镀液和电镀层中钯和钴的分光光度法同时测定[J].分析化学研究简报,2000,28(7):837-841.[2]陈玉静,王玉宝,吕菊波,等.偶氮胂M褪色光度法测定镀锌层中的微量铬(VI)[J].电镀与涂饰,2005,24(11):56-57.[3]陈闽子,李阿丹,佟琦.镍铁合金镀液中Ni2+含量的光度测定[J].冶金分析,2002,22(6):54-55.[4]陈姚,于欣伟,赵国鹏,等.紫外–可见光分光光度法测定不同电镀液中纳米SiO2的含量[J].电镀与涂饰,2005,24(6):59-61.[5]姜华,郭振良.分光光度法测定镀锌白色钝化液中的铬(VI)和铬(III)[J].电镀与涂饰,2002,21(6):50-52.[6]刘海玲,谢瑞容.动力学光度法测定微量乙二胺四乙酸[J].分析化学,2000,28(8):1050.[编辑：彭元芳]