第29卷

    2001年7月 分析化学 (FENXI HUAXUE) 研究报告

    Chinese Journal of Analytical Chemistry

    第7期

    806～809

    在碘酸钾存在下铝与茜素 S的络合吸附波研究

    李建平3

    张立艳 舒柏崇

    (桂林工学院应用化学系 ,桂林 541004) (有色矿产地质研究院 ,桂林 541004)

    摘 要 在pH 7. 6的三乙醇胺缓冲溶液中 ,铝2茜素 S络合物于 - 0. 90 V可产生一个灵敏的极谱波 ,加

    入碘酸钾后 ,极谱波负移至 - 0. 94 V ,波高迅速增大 ,灵敏度增大约30倍。导数波高与 Al

    3 +

    浓度在 0. 06

    ～10μg L范围内呈线性关系 ,检测限达0. 02μg L。研究了极谱波性质及电极反应机理 ,证明极谱波为

    络合吸附催化波 ,在电极上还原的是络合剂茜素 S ,电还原的中间产物又被氧化回原状态而形成催化循

    环 ,使波高增大。利用本法直接测定了天然水中痕量铝。

    关键词 铝 ,络合吸附催化波 ,茜素 S ,配位体还原

    2000208216收稿;2001202205接受

    1 引 言

    极谱络合吸附催化波法对于无机痕量元素的测定已被证明是一种有效的灵敏分析方法〔 1〕,该法通

    常只能用于变价金属离子的测定 ,作者发现利用配位体还原的络合吸附平行催化波法 ,可以测定非变价

    甚至非电活性金属离子〔 2 ,3〕。铝是自然界中常见元素 ,近年发现身体内铝蓄积过量会损害中枢神经系

    统 ,引起老年性痴呆症、肾功能失调等疾病〔 4〕,因此研究痕量铝的测定方法仍具有重要意义。极谱法测

    定铝的报道较少〔 5～8〕,文献〔 5〕 利用pH 7. 6 的三乙醇胺缓冲溶液中铝2茜素 S络合物极谱法测定了痕量

    铝 ,本文研究发现 ,该体系中加入碘酸钾后形成催化循环 ,灵敏度显著提高 ,检测限达 0102μg L ,是目前

    测定痕量铝的高灵敏分析方法。

    2 实验部分

    211 仪器与试剂

    JP321型示波极谱仪和MP22型溶出分析仪(山东电讯七厂) 。

    铝标准溶液:称取0. 2500 g铝片(99. 99 %) ,用2. 5 mol L 盐酸稍加热溶解 ,冷却后移入250 mL 容量

    瓶中 ,得含铝100 mg L 的储备液 ,使用时取该液用水逐级稀释至所需浓度。茜素 S(ARS)溶液:1 ×10 - 3

    molL ;碘酸钾溶液:012 mol L ;三乙醇胺缓冲溶液(pH 7. 6) 。所用试剂均为分析纯 ,实验用水为蒸馏水

    经离子交换得到的二次水。

    212 实验方法

    于10 mL 比色管中加入适量铝标准溶液 ,再加入1 ×10 - 3

    mol L ARS溶液 015 mL、三乙醇胺缓冲溶

    液1 mL ,加水至5 mL ,摇匀。放置10 min后 ,加入012 mol L 碘酸钾溶液2 mL ,加水至刻度 ,摇匀。放置

    10 min ,移置10 mL 小烧杯中 ,在极谱仪上于 - 0. 30～21. 30 V 扫描 ,记录二阶导数示波极谱图 ,测量约

    - 0. 94 V处峰电流 i

    ″ p ,同时做空白试验测量 i

    ″ o ,计算Δi

    ″ p = i

    ″ p - i

    ″ o。

    3 结果与讨论

    311 极谱波形

    在pH 7. 6三乙醇胺缓冲溶液中 ,ARS在 - 0. 68 V有一个试剂波 P0 ,加入Al

    3 +

    后 ,铝 - ARS络合物在

    - 0. 90 V产生一个新波 P(如图1) ;上述体系中加入碘酸钾后 ,P0 明显增大 ,络合物极谱波 P移至 - 0. 94

    V ,且迅速增加 ,同时空白溶液在 - 0. 94 V处也出现极谱波 ,二者之差Δi

    ″ p 较未加碘酸钾时 - 0. 90 V 的络合物波高增大约30倍。

    312 酸度影响

    调节三乙醇胺缓冲溶液的酸度 ,结果表明 ,溶液pH为712～810时波高较大 ,本文选择pH 7. 6。

    313 茜素 S浓度、氧化剂选择及其浓度的影响

    ARS浓度为4～7 × 10 - 5

    mol L 时 ,Δi

    ″ p 稳定在最大值 ,本实验中选择 5 ×10 - 5

    mol L。同时试验了

    KIO3、 KBrO3、 KClO3、 H2O2、 K2S2O8、 HClO4 等氧化剂 ,结果发现 ,加入碘酸钾和氯酸钾均有明显的增敏作

    用 ,且氯酸钾的增敏倍数最大 ,但加入氯酸钾体系稳定性很差 ,故本文选择碘酸钾。其浓度对波高的影

    响见图2 ,实验中选择碘酸钾浓度为4 × 10 - 2

    mol L。另外 ,碘酸钾浓度为 0～4 ×10 - 2

    mol L 时 ,峰电流

    与碘酸钾浓度之间有如下关系: i

    ″ p = - 241. 9 + 2553. 0· C1 2。

    图1 二阶导数示波极谱图

    Fig. 2 Second derivative oscillopolarograms

    a. 5× 10 - 5

    mol L alizarin S (ARS) ;b. a + 1. 5μg L Al

    3 +;c. a +

    0104 mol L KIO3 ;d. b + 0. 04 mol L KIO3。

    图2 KIO3 浓度影响

    Fig. 2 Effect of concentration of KIO3 on peak current

    a. i

    ″ p2C;b. i

    ″ p2C1 2 ......