江西有色金属  2001, Vol. 15 Issue (1): 35-36
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衷明华, 莫春生, 张小亮. 用AAS研究胡椒基荧光酮与钍(Ⅳ)的显色反应[J]. 江西有色金属, 2001, 15(1): 35-36.
ZHONG Ming-hua, MO Chun-sheng, ZHANG Xiao-liang. Study on the color reaction of piperonyl fluorone and thorium(Ⅳ)by an atomic absorption spectrophotometer[J]. Jiangxi Nonferrous Metals, 2001, 15(1): 35-36.
用AAS研究胡椒基荧光酮与钍(Ⅳ)的显色反应[PDF全文]
衷明华 , 莫春生 , 张小亮     
江西师范大学 化学与生物科学学院, 江西 南昌 330027
基金项目：江西省自然科学基金资助项目(991109)
作者简介：衷明华(1957-), 男, 江西南昌人, 江西师范大学化学与生物科学学院副教授, 硕士, 从事分析化学教学与研究.
收稿日期：2000-10-16
摘要：应用原子吸收分光光度计对胡椒基荧光酮与钍(Ⅳ)的显色反应条件进行了研究, 体系λmax为560nm, ε为1.12+×105 L·mol-1 ·cm-1 。钍(Ⅳ)含量在0~25μg ·(25mL)-1内符合比耳定律, 方法用于地球化学标准样中钍的测定, 结果和参考值吻合。
关键词：原子吸收分光光度计    分子吸收    钍(Ⅳ)    胡椒基荧光酮    
Study on the color reaction of piperonyl fluorone and thorium(Ⅳ)by an atomic absorption spectrophotometer
ZHONG Ming-hua , MO Chun-sheng , ZHANG Xiao-liang     
Jiangxi Normal University, Nanchang 330027, China
Abstract: A spectrophotometric method of determining the color reaction of thorium(Ⅳ)with piperonyl fluorone is studied by an atomic absorption spectrophotometer.The maximum absorption of this system is at 560nm with molar absorptivity of 1.12+×105 L·mol-1·cm-1.Beer′s law is obeyed in the range of 0~25μg(25mL)-1.The method has been applied to the determination of thorium(Ⅳ)in geochemical standard reference samples.The results obtained consistent with the certified values.
Key words: atomic absorption spectrophohometer    molecular absorption spectrometry    thorium(Ⅳ)    piperonyl fluorone    
0 前言

近年来, 原子吸收分光光度计(AAS)用于溶液的分子吸收已引起人们的关注〔1~2〕, 它扩展了AAS的应用范围, 具有一定的经济效益。钍(Ⅳ)是AAS直接测定有困难的元素, 笔者在已有工作的基础上, 参照文献〔2~3〕, 研究胡椒基荧光酮(PIF)与钍(Ⅳ)的新显色反应, 拟定方法用于地球化学标准样中钍(Ⅳ)的测定, 结果符合要求。

1 实验部分 1.1 仪器与试剂

3200型AAS, 由上海分析仪器厂制造, 并经简单改装〔2〕; PXJ-2型离子计, 由江苏金坛电子仪器厂制造, 作精密酸度计用。

钍(Ⅳ)标准液:称取一定量Th(NO3)4·6H2O于烧杯中, 加适量稀盐酸用水溶解后转入500mL容量瓶中, 稀至刻度(使盐酸浓度约1mol·L-1), 摇匀, 用EDTA标定其浓度得储备液, 储备液进一步稀释至10.0μg·mL-1的Th(Ⅳ)标准液。PIF溶液:2.5 × 10-4mol·L-1。1, 10一双(1′-苯基-3′-甲基-5′-氧代吡唑-4′-基)癸二酮-(1, 10)(简写H2A)的氯仿溶液:6×10-3mol·L-1。微乳液:溴化十六烷基三甲铵(CTMAB):正丁醇:三正辛胺(TOA):水= 0.50:2.00:0.11 :260.00(质量比)。HCl-六次甲基四胺缓冲液:pH=4.50。

1.2 实验方法

在25mL量瓶中加入一定量的Th(Ⅳ)标液(0~25μg)、1.0mLPIF溶液、5.0mL微乳液、6.0mLpH4.5的缓冲液, 稀至刻度, 水浴加热2min, 取出冷却, 用1cm比色皿在AAS上并于560nm处以试剂空白为参比测量吸光度。

2 结果与讨论 2.1 吸收光谱

显色体系最大吸收为560nm, 试剂空白最大吸收为490nm, △λ=70nm。

2.2 显色酸度和缓冲液用量

在强酸介质中, Th(Ⅳ)不显色, 在pH4.1~5.2吸光度为平台。试验了HCl-六次甲基四胺、HAcNaAc等介质的影响, 以pH =4.5的HCl-六次甲基四胺最好。当六次甲基四胺浓度为1mol·L-1, 而且用量在5mL以上可使吸光度平稳, 故选用6.0mL。

2.3 显色剂用量的影响

实验发现, PIF用量在0.5~2.0mL为平台。吸光度稳定, 故选用1.0mL。

2.4 表面活性剂的选择

试验了CTMAB、溴化十六烷基吡啶、Tween、微乳液等对体系的增敏作用, 以微乳液效果最好。微乳液是由表面活剂、助表面活性剂、油、水按适当比例组成透明的, 各向同性的热力学稳定体系, 与胶束体系比较, 由于助表面活性剂的加入, 降低了油、水界面张力, 增加了界面膜的流动性, 使其具有超低界面张力和很高的增溶能力, 因而可以提高光度分析的灵敏度。在微乳液的配方中, 试验了甲基异丁酮、磷酸三丁酯、正庚烷、TOA作为油相的增敏效果, 实验发现以TOA作为油相最好, 灵敏度高、对比度大。故选择CTMAB :n-C4H9OH :TOA :H2O = 0.50 :2.00 :0.11:260.00(质量比)体系, 当该体系用量在3.7~6.2mL均有好的增敏效果, 实验选用5.0mL。

2.5 校准曲线

按实验确定的条件绘制校准曲线, Th(Ⅳ)含量在0~25μg·(25mL)-1范围内符合比耳定律, 线性回归方程:A=0.0178C(μg/25mL)+0.0390, 相关系数r =0.999, 表观摩尔吸光系数ε=1.12+×105 L·mol-1·cm-1。

2.6 共存离子影响

对10μgTh(Ⅳ), 相对误差为±5%, 下列量的离子不干扰(μg):K+、Na+、Cl-、NO3-、(20 000);Mg2+ (12+000);Sr2+(700);Co2+(500);Cd2+(250);Mn2+ (200);Zn2+(150);Ni2+(50);Cr(Ⅵ)(40)。Cu2+、Fe3+、Al3+、Bi3+等离子均有严重干扰。

3 样品分析

参照文献〔4〕, 准确称取1.5g矿样于镍坩锅中, 用10倍的过氧化钠于650℃熔融15min, 冷却后用80mL热水浸取熔融物, 煮沸2~3min, 然后用慢速定量滤纸过滤, 用1mol·L-1NaOH溶液洗涤沉淀数次, 再用水洗2次, 将沉淀及滤纸放入原滤杯中, 以HNO3+HClO4加热破坏滤纸至冒白烟, 用稀盐酸溶解盐类并定容至100mL。

准确量取上述试液(5~10mL)于50mL量瓶中, 调整酸度为0.1mol·L-1使其总体积为10mL, 加入10mLH2A的氯仿溶液, 振荡30min, 静置15min, 分出水相, 再准确加入10.00mL3.5mol·L-1HCl进行反萃取, 振荡30min, 静置15min, 弃去有机相后用浓碱中和至pH为4左右, 然后按实验方法进行测定, 结果见表 1。

表 1 样品分析结果  μg/g
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参考文献
[1]
赵珍义, 陈华. 原子吸收分光光度计新应用的探讨[J]. 光谱学与光谱分析, 1998, 18(1): 124–127.
[2]
衷明华. 原子吸收分光光度计上采用连续光源用于光度分析的研究[J]. 分析试验室, 1999, 18(4): 91–94.
[3]
衷明华, 万荣, 张秋兰. 原子吸收光谱法测定高纯稀土中的微量铜[J]. 江西有色金属, 2000, 14(3): 38–39.
[4]
袁黎明. 钍与1, 9-双(1′-苯基-3′-甲基-5′-氧代吡唑-4′-基)壬二酮-(1, 9)的萃取行为及其与2, 4, 6-三卤代偶氮氯膦的显色反应研究[D]. 昆明: 云南大学, 1987.