锌离子浓度的测定

双硫腙分光光度法GB7472-87概 述1. 方法原理在pH为4.05.5的醋酸盐缓冲介质中。锌离子与双硫腺形成红色螯合物，其反应为：H C4H,H C6H, QH*t 1I i INxHWN=NZn*-F 2S = C< AG X> C=S+ 2 H*N NN = NN NII I 1CfiH,CfiH, H该螯合物可 被四氯化碳(或三氯甲烷)定量萃取。以混色法完成测定。用四氯化碳萃取，锌一双硫腺螯合物的最大吸收波长为535 nm，其摩尔吸光系数约为 9.3X104。2. 干扰及消除在本法规定的实验条件下，天然水中正常存在的金属离子不干扰测定。水中存在少量 铋、镉、钻、铜、金、铅、汞、镍、钯、银和亚锡等金属离子时，对本法均有干扰，但可用 硫代硫酸钠掩蔽剂和控制溶液的pH值来消除这些干扰。三价铁、余氯和其它氧化剂会使双 硫腺变成棕黄色。由于锌普遍存在于环境中，而锌与双硫腺反应又非常灵敏，因此需采取特 殊措施防止污染。3. 方法的适用范围当使用光程为20mm比色皿，试份体积为100ml时，锌的最低检出浓度为0.005mg/L。 本法适用于测定天然水和轻度污染的地表水中的锌。仪 器(1) 分光光度计，应用10 mm或更长光程的比色皿。(2) 分液漏斗：容量为125和150m 1,最好配有聚四氟乙烯活塞。(3) 玻璃器皿：所有玻璃器皿均先后用1+1硝酸浸泡和无锌水清洗。试 剂(1) 无锌水：将普通蒸馏水通过阴阳离子交换柱以除去水中痕量锌，用于配制试剂。(2) 四氯化碳(CC14)。(3) 高氯酸(P=1.75g/m1)。(4) 盐酸(P=1.18g/m1)。(5) 6mo1/L盐酸：取500ml浓盐酸用水稀释至1000ml。(6) 2mo1/L盐酸：取100ml浓盐酸用水稀释至600ml。(7) 0.02mol/L盐酸：取2mol / L盐酸10ml用水稀释到1000ml。(8) 乙酸(含量36%)。(9) 氨水(P=0.90g/ml)。(10) 1 + 100氨溶液：取氨水10ml用水稀释至1000ml。(11) 硝酸(P=1.4g/ml)o(12) 2%(V/V)硝酸溶液：取硝酸20ml用水稀释至1000 ml。(13) 0.2%(V/V)硝酸溶液：取2ml硝酸用水稀释至1000ml。(14) 乙酸钠缓冲溶液：将68g三水合乙酸钠(CH3COONa 3H2O)溶于水中。并稀释至 250ml,另取乙酸1份与7份水混合，将上述两种溶液按等体积混合，混合液再用 0.1% (m/V)双硫腙四氯化碳溶液重复萃取数次，直到最后的萃取液呈绿色不变， 然后再用四氯化碳萃取，以除去残留的双硫腙。(15) 硫代硫酸钠溶液：将25g五水合硫代硫酸钠(Na2S2O35H2O)溶于100ml水中，每次用0.05% (m/V)双硫腙四氯化碳溶液10ml萃取，直到双硫腙溶液呈绿色不变 为止。然后再用四氯化碳萃取以除去多余的双硫腙。(16) 0.05%(m/V)双硫腙四氯化碳贮储溶液：称取0.10g双硫腙(C6H5NNCSNHNH qH5)溶解于 200ml 四氯化碳，贮于棕色瓶中，放置在冰箱内，如双硫腙试剂不纯，可按 下述步骤提纯：将上述双硫腙四氯化碳溶液滤去不溶物，滤液置分液漏斗中，每次用 1+100 氨水 20ml 提取，共提取 5 次，此时双硫腙进入水层，合并水层。然后用 6 mol/ L 盐酸中和，再用200ml四氯化碳分三次提取，合并四氯化碳层。将此双硫腙四氯化碳 溶液放入棕色瓶中，保存于冰箱内备用。(17) 0.01% (m/V)双硫腙四氯化碳中间溶液：临用前将0.05%(m/V)双硫腙四氯化碳溶液用四氯化碳稀释5倍。(18) 0.0004% (m / V)双硫腙四氯化碳溶液：量取0.01% (m/V)双硫腙四氯化碳溶液10m1，用四氯化碳稀释至250ml (此溶液的透光度在500nm波长处用10mm比色皿测量时 应为 70% )。当天配制。(19) 柠檬酸钠溶液：将10g二水合柠檬酸钠(C6H5O7Na22H2O)溶解在90ml水中，按上面介绍方法用双硫腙四氯化碳溶液萃取纯化，此试液用于玻璃器皿的最后洗涤。(20) 锌标准贮备溶液：准确称取0.1000g锌粒(纯度99. 9%)溶于2mol/L盐酸溶液5ml，移入1000ml容量瓶，用水稀释至标线。此溶液每毫升含100卩g锌。(21) 锌标准溶液：取锌标准贮备溶液(100卩g/ml) 10.00ml置于1000ml容量瓶中,用水稀释至标线。此溶液每毫升含1.00卩g锌。步 骤1样品预处理 除非证明水样的消化处理是不必要的，例如不含悬浮物的地下水和清洁地面水可直接测定，否则要按下述二种情况进行预处理。(1) 比较浑浊的地面水，每100ml水样加入lml硝酸，置于电热板上微沸消解10min,冷却后用快速滤纸过滤，滤纸用 0.2%硝酸溶液洗涤数次，然后用此酸稀释到一定体积， 供测定用。(2) 含悬浮物和有机物质较多的地面水或废水，每100ml水样加入5ml硝酸，置电热板上加热，消解到10m1左右，稍冷却，再加入5m1硝酸和2ml高氯酸后，继续加热消 解，蒸至近干。冷却后用0.2%硝酸溶液温热溶解残渣，冷却后，用快速滤纸过滤， 滤纸用 0.2%硝酸洗涤数次，滤液用此酸稀释定容后，供测定用。每分析一批试样要 平行做两个空白试验。(3) 准确量取含不超过5卩g锌的适量试样放入250ml分液漏斗中，用水补充至100ml,加 入3滴0.l%百里酚蓝指示液，用6mol / L氢氧化钠溶液，或6mo1 / L盐酸溶液调节到 刚好出现稳定的黄色，此时溶液的pH为2.8，备作测定用。2试样 如果水样中锌的含量太高而不在测定范围，可将试样作适当的稀释或减少取样量。如 锌的含量太低，也可取较大量试样置于石英皿中进行浓缩。如果取加酸保存的试样，则要取 一份试样放在石英皿中,蒸发至干，以除去过量酸(注意：不要用氢氧化物中和，因为此类 试剂中的含锌量往往过高)。然后加无锌水，加热煮沸5min，用稀盐酸或经提纯的氨水调节 试样的 pH 在 23 之间，最后以无锌水定容。3样品测定(1) 显色萃取：取10.0m 1 (含锌量在0.55卩g之间)试样置于125ml分液漏斗中，加入乙 酸钠缓冲溶液5ml及硫代硫酸钠溶液1ml,混匀后，再加0.0004% (m/V)双硫腙四 氯化碳溶液10.0ml。振摇4min,静置分层后，将四氯化碳层通过少许洁净脱脂棉过滤 入 20mm 比色皿中。(2) 光度测量：立即在535nm波长处测量溶液的吸光度，参比皿中放入四氯化碳。由测量所得吸光度扣去空白试验吸光度之后，从标准曲线上查出锌量，然后按公式计算样 品中锌的含量。空白试验：用适量无锌水代替试样，其它试剂用量均相同，按上述步骤进行处 理。(3) 校准曲线的绘制：向一系列125ml分液漏斗中，分别加入锌标准溶液(1.00卩g /ml)。0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00ml各加适量无锌水补充到10ml,向各分液漏中 加入乙酸钠缓冲溶液5m1和硫代硫酸钠溶液lml。混匀后，以下按样品测定步骤进 行显色萃取和测量。计 算M锌(Zn, mg/L)=式中，m从校准曲线上查得锌量(gg)； V用于测定的水样体积(ml)。精密度和准确度46个实验室曾用本法分析过一个合成水样，其中含0.650mg/L锌，其它离子含量以 mg/L 计为：铝 0.50 ；镉 0.050；铬 0.110；铜 0.470；铁 0.30 ；铅 0.070；锰 0.12 和银 0.15； 得到的相对标准偏差为18.2；相对误差为25.9。注意事项(1) 本法的成败关键在于所用的器皿和试剂以及去离子水，均应不含痕量锌。因此在进行实验测定之前应先用硝酸浸泡所用器皿，用水冲洗净表面所吸附的锌，然后用无锌 水冲洗几次。(2) 所用试液需用无锌水配制。(3) 实验中如出现高而无规律的空白值，这种现象往往是来源于含氧化锌的玻璃，或表面被锌所污染的玻璃器皿。因此，须用酸彻底浸泡清洗，并保留一套专供测定锌用的 玻璃器皿，单独存放。(1) 橡胶制品、活塞润滑剂、试剂级化学药品或蒸馏水，亦常常含有相当量的锌，因此 要特别注意。