示波极谱法测定微量聚乙二醇的研究及其应用

    李建平3 1 ,2

    彭图治1

    林耀恒2

    1

    (浙江大学化学系 ,杭州 310028) 2

    (桂林工学院应用化学系 ,桂林 541004)

    摘 要 提出了极谱法测定聚乙二醇(PEG )的新方法。在6× 10

    - 3

    molP L HCl 中 ,苯胺与亚硝酸钠反应生成重

    氮盐 ,该重氮盐分别与 PEG 2600、 PEG 2800、 PEG 21000、 PEG 22000 反应的产物在 HAc2NH4Ac 缓冲溶液中各于

    - 1. 06 V、 - 0. 97 V、 - 0. 92 V、 - 0. 84 V产生灵敏的极谱波。可用于分子量小于2000的 PEG的定性及定量分

    析 ,导数波高分别与 PEG 2600 浓度在 0～12 gP L、 PEG 2800 浓度在 0～10 gP L、 PEG 21000 浓度在 0～10 gP L、 PEG 2

    2000浓度在0～10 gP L 范围内呈线性关系。

    关键词 聚乙二醇测定 ,极谱法 ,重氮苯

    2001206229收稿;2001211219接受

    1 引 言

    聚乙二醇(PEG)是非离子表面活性剂 ,可用作乳化剂、洗涤剂、消泡剂、增溶剂、纺织助剂和印染助

    剂等 ,广泛用于医药、生物和化学领域1 , 2。因此 ,研究 PEG的灵敏、快速、简便的分析方法很有必要。

    微量 PEG的测定方法较少 ,所见方法有光度法3 , 4

    、碘沉淀法5

    、色谱法6 ～9

    、红外光谱法10

    、质谱法11

    、核磁共振波谱法12 , 13

    和间接电导法14

    等。其中碘沉淀法和光度法利用 PEG与碘(有时还加入金属离

    子)形成低溶解度的复合物来进行分析 ,PEG的分子量越大越容易生成沉淀 ,因此它们一般适合于测定

    分子量 > 3000的 PEG;色谱法利用金属离子与 PEG反应生成Mn +

    2PEG复合物或 PEG极性分子本身的

    流动性、粘度的不同 ,在通过色谱柱时流动速率不一样来分离测定、因而要求 PEG分子的极性足够大 ,通常适用于检测分子量较小的 PEG。质谱法和核磁共振波谱法虽能测定不同分子量的 PEG,但这两种

    方法成本高、操作复杂费时。PEG分子本身没有电活性 ,利用极谱、伏安法测定 PEG未见报道。本文发

    现苯胺与亚硝酸盐反应生成的重氮盐在弱酸性介质中与不同种类 PEG反应的产物分别在 - 0. 84～ -

    1. 06 V产生灵敏极谱波 ,可用于分子量为600～2000的 PEG的定性及定量分析。

    2 实验部分

    2. 1 主要仪器和试剂

    JP321型示波极谱仪(山东电讯七厂) ,三电极系统 ,SCE为参比电极。PEG 2600、 800、 1000 和 2000 (均

    为分析纯 ,Aldrich公司) ,配制成标准水溶液 ,均为1 gP L。苯胺溶液 ,0. 01 molP L ,由经蒸馏得到的苯胺配

    置于100 mL 棕色容量瓶中 ,内含0. 01 molP L 盐酸 ,避光保存。0. 02 molP L 亚硝酸钠溶液。

    2. 2 实验方法

    取0. 01 molP L 苯胺溶液 1. 0 mL 于 10 mL 具塞比色管中 ,依次加入 0. 01 molP L HCl 0. 6 mL 和 0. 02

    molP L 亚硝酸钠溶液 1. 8 mL ,摇匀。3 min 后再加入适量 PEG标准溶液 ,加水至～8 mL ,摇匀 ,于沸水浴

    加热8 min ,冷却 ,加入pH 4. 2 NH4Ac2HAc 缓冲液2 mL ,稀释至10 mL ,摇匀。将试液转入 10 mL 小烧杯

    中 ,在示波极谱仪上从 - 0. 70 V起扫 ,记录导数极谱图 ,读取相应电位处的极谱波高。(如图1) 。

    3 结果与讨论

    3. 1 极谱波形

    如图2 ,苯胺在 - 0. 20～ - 1. 20 V 范围内无极谱波产生 ,苯胺与亚硝酸钠反应生成的重氮盐在

    - 0174 V处可产生一个极谱波 P0 ,而加入 PEG 2600后 , - 0. 74 V处的波高下降 ,另于 - 1. 06 V处产生一

    第30卷

    2002年5月 分析化学 (FENXI HUAXUE) 研究简报

    Chinese Journal of Analytical Chemistry

    第5期

    576～579个新的波 P ,该波显然为重氮盐与 PEG 2600反应产物的极谱波。进一步试验表明 ,PEG 2800、 PEG 21000 和

    PEG 22000也可与该重氮盐反应产生如图1的极谱波 ,而分子量为400以下和分子量为 4000 以上的 PEG

    则无新极谱波产生。

    图1 PEG产物的导数极谱图

    Fig. 1 Derivative waves of polyethylene glycol ( PEG)

    products

    a. PEG 2600 ; b. PEG 2800 ;c. PEG 21000 ;d. PEG 22000 ;e. 空白溶

    液(blank)

    图2 极谱波型

    Fig. 2 Polarographic waves

    a. 0. 001 molP L aniline + pH 4. 2 HAc2NH4Ac ;b. a + 0. 0036 molP L

    NaNO2 ;c. b + 5 gP L PEG 2600

    3. 2 条件实验

    条件试验中所用的 PEG为 PEG 2600。反应温度除标明外都为20 ℃。

    3. 2. 1 苯胺用量的影响 按实验方法进行操作 ,固定其它试剂的加入量 ,加入不同量的 0. 01 molP L 苯

    胺进行试验 ,结果表明:未加入苯胺时无所研究的极谱波。其浓度为 8 ×10

    - 4

    ～1. 0 ×10

    - 3

    molP L 时电流

    最大。本文选择苯胺浓度为1. 0 × 10

    - 3

    molP L。

    3. 2. 2 盐酸用量的影响 对苯胺的重氮化反应介质进行考察后 ,选择盐酸介质 ,试验盐酸浓度的影响 ,结果发现 ,当其浓度为5 × 10

    - 4

    ～1 × 10

    - 3

    molP L 时电流最大且有一个恒定值 ,本文选择6 × 10

    - 4

    molP L。

    3. 2. 3 亚硝酸钠的影响 当亚硝酸钠的浓度在 3. 2 ×10

    - 3

    ～4 ×10

    - 3

    molP L 时峰电流达到最大 ,且基本

    保持恒定 ,本文亚硝酸钠浓度为3. 6 × 10

    - 3

    molP L ......