聚乙二醇双水相萃取光度法测定锌

第22卷第1期化学研究与应用.Vol. 2,No.12010年1月Chemical Research and ApplicationJan. ,2010文章编号:1004-1656( 2010)01 -0108-03聚乙二醇双水相萃取光度法测定锌张星刚,肖新峰*,张强(山东科技大学化学与环境工程学院,山东青岛266510)关键词:聚乙二酵;双水相萃取;分光光度法;锌试剂;Zn"*中图分类号:0657.32.文献标识码:AResearch on extraction spectrophotometric determination of zincin aqueous polyethylene glycol two-phase systemZHANG Xing-gang,XIA0 Xin-feng" ,ZHANG Qiang(College of Chemical and Environmental Engineering, Shandong University of Science and Technology ,Qingdao 266510,China)Abstract:A novel method of extraction spectrophotometric determination of Zn2* in aqueous two-phase system formed bypolyethylene glycol-2000 , sodium sulfate and zincon has been established. Amounts of PEG solution, zincon solution, sodium sulfateadded and the acidity of the system were optimized. The interference ffects of various coexistent ions and the method to remove theinterference were investigated. The Zn-zincon complex that had been formed in the presence of H, BO3-Na B,O, buffer solution atpH 7.4 was extrncted into the upper PEG rich phase ,and the abeorbance of the extracted complex in the upper PEC-rich phase wasmeasured at 630 nm. The apparent molar absorptivity was7.3 x 10* L/ (mol●cm). Beer' s law was obeyed over the range of0~2.0 g/ mL Zn2* . The analytical resuls obained for Zn2* in water samples were in good agreement with values measured byatomic absorption spectrometry.Key words :polyethylene gycol; aqueous two phase extraction;spectrophotometry ;zincon ;Zn*锌是人体必需的微量元素,它在生命活动、疾Zn2+的新方法。本方法用于含锌水样中Zn2*+的测病与健康等方面具有重要意义,但吸收过量易引定,结果与原子吸收法测定值相符。起与锌结合相拮抗的其它营养素如钙、磷、铁的缺1实验部分乏,也可能导致慢性中毒川。水中锌的常用测定方法有原子吸收分光光度法(2,3)和双硫腙分光光1.1仪器与试剂度法["。上述测定方法在某些时候有的本底干扰752型紫外可见分光光度计(上海光谱仪器有较大,有的操作烦琐且使用大量四氯化碳,污染环限公司) ;PHS-3E型pH计(江苏江分电分析仪器境危害人体健康。高聚物双水相是近年发现的一有限公司) ;TAS 986F型原子吸收分光光度计(北种可用于萃取分离物质的新体系,与传统有机溶京普析通用仪器有限责任公司)。剂萃取法比较,具有无毒、安全、简便、快速等优聚乙二醇2000(PEG)溶液:300 mg/ mL;锌点')。现已用于萃取分离和测定金属离子169]。试剂溶液:1.3mg/mL水溶液;锌标准溶液:本文研究了聚乙二醇和硫酸钠水溶液形成的双水0.010 mg/ mL(由1. 000 mg/ mL GSB G 62025-90相体系,并依此建立了双水相萃取光度法测定(3001 )锌标准溶液稀释制得) ;H2 BO3-Na2 B,0,缓中国煤化工收稿日期:2009-06-19 ;修回日期:2009-09-06MHCNMHG基金项目:青岛市科技计划项(08-2-1-1-msh3)联系人简介:肖新峰( 1964-) ,男,博士,副教授,研究方向环境分析与检测。Emai:xioxineng@ 126. com第1期张星刚等:聚乙二醇双水相萃取光度法测定锌109冲溶液:先配制0.2 mol/ L硼酸溶液和0. 05 mol7.4的缓冲溶液;用量在1.5~2.5 mL之间,吸光/ L硼砂溶液,混合制得不同pH值的缓冲溶液;混度最大。故缓冲溶液的pH值控制在7.4,用量选合掩蔽剂:20 mg/ mL氟化钠-20 mg / mL酒石酸择2.0 mL。钾钠-10 mg/ mL硫脲。所用试剂皆为分析纯，实2.4硫酸钠用量的影响验用水为超纯水。固定其它条件,在0~2.0 g的范围内改变硫1.2 实验方法酸钠固体用量。结果表明:硫酸钠用量低于0.7 g在10 mL比色管中,依次加入缓冲溶液2.0时,溶液不分相或分相很慢,且萃取不完全;在1.0mL,锌试剂溶液0.5 mL,1 μg/ mL的Zn2+标准溶~1.7g之间时,分相清晰且分相速度快,吸光度液1.0 mL, PEG溶液4.5 mL,加水定容至10 mL，较大;但当用量大于 1.7g时, PEG相粘度增加,由再加入固体无水硫酸钠1.0g。振荡2~3 min,静于盐效应增强,吸光度不稳定,且下相浑浊。综合置。待两相分层清晰后,取上相萃取液。转移入考虑,硫酸钠的用量选择1.0 g。1cm比色皿中，以试剂空白为参比,在630nm处测2.5 锌试剂用量的影响定锌锌试剂配合物吸光度。固定其它条件,考察锌试剂的用量在0~1.0mL范围内的影响。结果表明:当用量在0.5 ~0.72结果与讨论mL之间时,吸光度达到最大,且基本一致。显色剂的用量选择0.5 mL。2.1配合物的吸收光谱2.6 配合物稳定性及组成在450~750nm的波长范围内测定萃取相中在选定的条件下,配合物瞬间显色完全,并可锌-锌试剂配合物的吸光度得吸收光谱如图1。以稳定 30 min。用等摩尔连续变化法和摩尔比法结果表明,在PEG相中配合物的最大吸收波长为测定PEG相中配合物的组成为锌:锌试剂=1:1。630 nm。故测定波长选用630 nm。2.7工作曲线0.2 r配制- -系列Zn2*标准溶液,在最优实验条件下,测定PEG中配合物的吸光度。实验结果表明:Zn2*的浓度在0 ~2. 0 μg/mL的范围内符合比尔定律,线性方程为A =0. 0887 C( ug/mL) +0. 0205,相关系数R =0.990。由此计算得相应的表现摩尔吸光系数ε 680m =7.3 x 10*L( mol.cm)。4505506507502.8共存离子的影响波K(nm)按实验方法,在PEC-硫酸钠锌试剂双水相体系中,加入1.0μgZn2*,试验了多种常见阴阳离围1锌与锌试剂配合 物的吸收光谱子对该体系的影响,以误差小于5 %为不干扰测Fig. 1 Absorption spectrum of Zn zincon complexZn2.0 ug/ mL定。1000 倍的K* ,Na* ,Ba2+ ,F ,CI',NO;" ,SO,;2.2 PEG 溶液用量的影响100倍的Ag* ,NH,* ,Cr2+ ,P02 ,柠檬酸根,10倍固定其他条件，在0~6.5mL的范围内改变的Cd2*, Ca2*, Mg?* , Sn2*, Bi+, SCN;等量的PEG溶液的用量,考察双水相的形成及配合物的Fe'+ ,AP+ ,Pb+* ,Ni?*不影响Zn2+离子测定结果;萃取情况。结果表明:PEG溶液的用量过低时,分因为EDTA与Zn2+的稳定常数相对较大，极少量相不清晰且慢，萃取不完全,吸光度低;当用量为即产生干扰,实验中不能有EDTA。等量的Cu2*4.5mL时,萃取率高,吸光度达到最大;用量超过对Zn2*测定有正千扰，可加入氟化钠~酒石酸钾4.5 mL时，由于上相体积变大,吸光度变小。故钠-硫脲混合掩蔽剂提高方法选择性。PEG溶液的用量选择4.5 mL。2.9样品分析2.3缓冲溶液的酸度和用量的影响取地表水和含锌T业废水.静置2 h,过滤后固定其它条件,分别试验了pH 7.4,8.0、9.0取滤中国煤化工件下(加入1.0 mL的H, BO3-Na2 B,0,缓冲溶液及用量在0~3.0 mL掩蔽|YHCNMHG相中配合物的吸范围内的影响。结果发现:在pH 7.4的缓冲溶液光度,由工作曲线可得水样中Zn2*的浓度。中配合物吸光度高且维持不变。实验中选用pH对水样进行多次平行测定和加标回收实验,110化学研究与应用.第22卷并与原子吸收分光光度法测定值相对照,结果见吸收分光光度法测定值相符。表1。表明该方法精密度较好,准确度高,与原子表1样品分析结果Table 1 Analytical results of zinc in sample样品测定值(g/ mL)加标量测得总值( ug/ mL)回收率(%)RSD(% )原子吸收名称本方法分光光度法(ug/ mL)本方法本方法1.000 1.005 ;0.998100.599.84.50.44地表水0.0000.0001.500 1. 4891.50199.3100.11.20.69含锌工0.500 0.6110. 600103.02.80.710.0950. 101业废水.1.000 1. 1071.099101.11.00.48参考文献:[1]蒋建基,杨秀科.食品营养与卫生[ M].北京:高等教育systems in the presence of inorganic extractants; Correla-出版社,1995 :34-42.tion between extraction behaviour and stablity constants of[2] Aysun Coskun, Naci Polat, Murat Tune, et al. A methodextracted species [J]. Joumal of Chromatography A,validation of zinc analysis by atomic absorption spectrosco-2008 ,1196-1197:117-124.py [J]. Clinical Biochemistry ,2009 ,42(4-5) :31-332.[7]Masami Shibukawa,Noriko Nakayama,adashige Hayashi,[3]梁保安,付华峰.悬浮液进样火焰原子吸收光谱测定et al. Extraction behavior of metal ions in aqueous polyeth-芹菜中的锌铁锰铜[J].化学研究与应用, 2007, 19ylene glycol- sodium sulphate two-phase systems in th(11) :1285-1288.presence of iodide and thiocyanate ions [J]. Analytica[4]司文会,朱金坤.双硫腙萃取光度法测定锌的研究[J].Chimica Acta,2001 ,427 :293-300.分析科学学报,2002,18(6) :522.[8] Nobutaka Yoshikuni, Takayuki Baba, Natsuki Tsunoda,et[5] Priscila G Mazzola, Andre M Lopes, Francislene A Has-al. Aqueous two-phase extraction of nickel dimethylyox-mann, et al. Liquid-liquid extraction of biomolecules: animato complex and its application to spectrophotometricoverview and update of the main techniques [J]. Joumaldetermination of nickel in stainles seel [J]. Talanta,of Chemical Technology and Biotchnology ,2008,83(2):2005 ,66 :044.143-157.[9]邓凡政,朱陈银,王在礼.秦乙二醇双水相萃取光度法[6]Laura Bulgriua, Dumitru Bulgariu. Extraction of metal ions测定镍[J].化学研究与应用,009 ,21(4) :534.536.in aqueous polyethylene glycol-inorganic salt two-phase(责任编辑李方)中国煤化工MYHCNMHG