荧光分析法测定痕量铬G

    冯素玲3

    唐安娜 樊 静

    (河南师范大学化学系 , 河南省高等学校环境科学与工程重点学科开放实验室 , 新乡 453002)

    摘 要 拟定了一个测定痕量铬 G的新的荧光分析法。在硫酸介质中 ,铬能氧化吡咯红 Y,使其荧光猝

    灭 ,方法的检出限为 2. 2μg L ,线性范围为8. 0～88μg L。本法用于电镀废液、电镀液、合金钢中痕量 Cr

    G的测定 ,结果满意。

    关键词 荧光分析法 ,铬 G ,吡咯红 Y

    2000205222收稿;2000209225接受

    本文系河南省教委自然科学基金资助项目(No. 1999150030)

    1 引 言

    铬G由于其氧化性和对皮肤的高渗透性,毒害很大 ,被确认为致癌物质。Cr G是一种重要的环境污

    染物 ,较多出现在工业废水中 ,对生存环境和人体健康有明显的危害。随着环境污染问题的日益严重 ,Cr G引起人们的广泛关注。为防止 Cr G的毒害作用 ,饮用水中Cr G的允许含量限制在0. 05 mg L 以下。

    同时铬也用于金属冶金工业。在合金钢中加入少量铬能显著提高其抗磨损性和热阻。到目前为止 ,已

    报道了许多测定 Cr G的方法。主要有分光光度法〔 1〕、电化学分析法〔 2〕 等。但上述方法中有的试剂选择

    性较差 ,用于某些复杂样品分析时 ,常需借助适当的分离富集手段以消除干扰 ,有的仪器设备复杂。动

    力学荧光法报道不多〔 3 ,4〕,但其样品处理限于环境水及工业废水.荧光熄灭法报道较少 ,均是根据 Cr G

    与有机试剂形成络合物建立的〔 5 ,6〕。而根据 Cr G的氧化性建立的荧光熄灭法仅见于文献〔 7〕。本文基于

    在硫酸介质中 ,Cr G可氧化吡咯红 Y,使其分子结构遭到破坏 ,荧光消失〔 8〕,建立了测定痕量 Cr G的荧光

    分析法。该方法准确、灵敏、操作简便 ,用于电镀废液、电镀液及合金钢中痕量 Cr G的测定 ,结果满意。

    2 实验部分

    2. 1 仪器与试剂

    RF2540荧光分光光度计(日本岛津公司) ,930荧光光度计(上海第三分析仪器厂) ,CS 2501 型超级恒

    温器(重庆试验设备厂) 。Cr G标准溶液:用基准重铬酸钾配制成1. 0 g L的Cr G贮备液 ,用时稀释为1. 0

    mg L的工作液;吡咯红 Y(PRY)溶液1. 0 × 10 - 4

    mol L ,硫酸溶液12. 5 mol L。实验所用试剂均为分析纯

    以上 ,水为二次蒸馏水。

    2. 2 实验方法

    于25 mL 容量瓶中加入 0. 32 mL 1. 0 ×10 - 4

    mol L 的吡咯红 Y溶液 ,加少量水稀释 ,加入 2. 0 mL

    1215 mol L 的硫酸溶液 ,适量1. 0 mg L 的Cr G工作液 ,加水定容至刻度 ,于沸水浴中加热6 min后取出 ,流水冷却至室温 ,以348. 9 nm为激发波长 ,549. 2 nm为发射波长 ,测定溶液的荧光强度值 F ,以对应试

    剂空白为 F0 ,计算ΔF = F0 - F。

    3 结果与讨论

    吡咯红 Y是一种吨 类染料 ,在水溶液中发出非常强的红色带黄色荧光〔 9〕。由图1可见 ,体系的最

    大激发和发射波长没有发生移动; 在硫酸介质中吡咯红 Y的荧光猝灭程度较小(曲线 1 ,1′ ) ,当体系中

    有痕量 Cr G存在时 ,吡咯红 Y的荧光熄灭程度明显增大(曲线2 ,2′ ) ,说明 Cr G可氧化吡咯红 Y。

    3. 1 最佳条件实验( Cr G的浓度均为40μg L)

    3. 1. 1 反应介质及试剂用量的影响 在中性介质中 ,Cr G直接氧化吡咯红 Y的速度很慢 ,灵敏度很低。

    第29卷

    2001年5月 分析化学 (FENXI HUAXUE) 研究简报

    Chinese Journal of Analytical Chemistry

    第5期

    558～560 图1 体系的激发光谱(A)和发射光谱(B)

    Fig. 1 Excitation spectra (A) and emission spectra (B)

    1 ,1′ . Pyronine Y(PRY) + H2SO4 ;2 ,2′ . PRY+ H2SO4 + Cr G 。

    因此 ,考察了磷酸、盐酸、硫酸浓度在 0. 5～1. 5

    mol L范围内对荧光反应的影响 ,发现硫酸效果最

    佳。硫酸用量在 0. 9～1. 1 mol L 之间 ,ΔF 值基本

    无变化 ,故选用硫酸溶液的浓度为 1. 0 mol L。吡咯

    红 Y用量在1. 2 × 10 - 6

    ～1. 4 ×10 - 6

    mol L 之间 ,ΔF

    基本无变化 ,故选用 1. 3 ×10 - 6

    mol L 吡咯红 Y溶

    液。

    3. 1. 2 反应温度及反应时间的影响 随着温度的

    升高 ,ΔF值增大 ,100 ℃水浴加热时 ,ΔF 值最大 ,故

    选用沸水浴。研究了 3～10 min 反应时间对体系

    ΔF值的影响 ,随着时间的延长 ,体系的ΔF值增大 ,在3～6 min 内反应时间 t 与ΔF 呈线性关系 ,其线

    性回归方程为:ΔF = 4105 + 2160t (min) ( r = 019934) ......