1、催化动力学光度法测定蒙药和发样中痕量锌（）第 24 卷,第 12 期2004 年 12 月光谱学与光谱分析SpectroscopyandSpectralAnalysisVo1.24,No.12,pp1646.1648December,2004催化动力学光度法测定蒙药和发样中痕量锌()莎仁,宝迪,乌地,额尔登桑内蒙古师范大学化学系,内蒙古呼和浩特 010022摘要研究了在微酸胜介质中,过氧化氢氧化钙试剂的褪色反应受 Zn()的催化而加速,据此建立了锌的新催化光度法,考察了该催化反应的适宜条件及动力学性质.该方法的检出限为0.68?L,表观活化能为 E:45.1kJ.mol 一,反应速率常量为是:
2、5.8010s 一,测定范围 0.80-40.00 旭?L一,成功用于蒙药和发样中锌的测定.主题词锌;钙试剂;催化光度法;蒙药中图分类号:(1657 文献标识码:A 文章编号:10000593(20o4)12164603引言锌是人体必需的微量元素,缺锌会影响 DNA,RNA 及蛋白质的合成,造成生长迟缓,智力衰退等.因此,研究痕量锌的测定方法在生命科学和生物医学上具有重要意义.催化动力学光度法具有较高灵敏度,操作简便且仪器价格较低等特点,近年来用于痕量锌的测定研究较为活跃2,但未见用过氧化氢氧化钙试剂褪色反应体系测定痕量锌的报道.本文对该反应条件及反应动力学性质进行了研究,建立了灵敏的测量痕量
3、锌的新方法,该法灵敏度高,选择性好,用于蒙药和发样中锌的测定,结果令人满意.1 实验部分1.1 仪器和试剂721 型分光光度计(上海第三分析仪器厂),ICPQ-IO00型多通道等离子体发射光谱仪(日本,岛津公司),Z 一 8000 塞曼偏光原子吸收分光光度计(日本,日立公司),LB8012 型超级恒温器(辽阳恒温仪器厂).Zn(11)标准溶液:用光谱纯锌加少量 2md?LHSO4加热溶解后配成 1.000g?L 储备液,用时逐级稀释成各种质量浓度的工作溶液;钙试剂溶液:0.01g?L;H202 溶液:3%;SO4 溶液:0.001mol?L 一;NaOH 溶液:0.0025md?L 一;氟化铵
4、溶液:15%;硫酸铵饱和溶液.所用试剂均为分析纯,水为二次蒸馏水.1.2 实验方法于两支 25InL 具塞比色管中 ,分别加入钙试剂 5.0InL加少量水稀释后滴加 NaOH 溶液至溶液刚刚变蓝,依次加入H28040.4InL,H2021.5InL,再在其中一支中加入适量收稿日期:2003.1008,修订日期:20040223作者简介:莎仁,1963 年生,内蒙古师范大学化学系副教授Zn2 工作液,摇匀,用水定容.迅速放入沸水浴中加热 ,启动秒表 6min 取出后立即用流水冷却 3min.用 1ClTI 比色皿以水为参比于 530nlTl 波长处测定催化体系吸光值 A 和非催化体系吸光值 A.
5、,计算A:A.一 A.2 结果与讨论2.1 吸收光谱按实验方法测得催化和非催化反应体系的吸收光谱,绘制吸收曲线如图 1.由图可见,它们形状相似,最大吸收峰均在 530nlTl 处,且此处A 值最大.表明 Zn(1I)起了催化剂的作用,并未与钙试剂生成新的配合物.本实验选择530nl-n 为测定波长.WavelengttdnmFig.1Absorptionspectra1,C_alcon+NaOH+H2SO4:2,Calcon+卜 I202+NaOH+H2SO4;3,Calcon+H202+NaOH+H2SO4+Zn(11)2.2 酸度试验结果表明,该反应对体系的酸度要求严格,实验分别就_du.
6、10sa第 12 期光谱学与光谱分析 1647不同浓度的盐酸,硫酸,磷酸等常见酸进行比较发现,反应适宜在硫酸溶液中进行,硫酸浓度为 0.016mol?L 时A最大.2.3 试剂用量在试验出各试剂用量范围的基础上,用正交试验确定各试剂最佳用量.结果表明,钙试剂用量为 5.0mL,I-I2804 为0.4mL,H,o,为 1.5mL 时,A 有最大值.2.4 温度的影响及表观活化能的测定按实验方法固定反应时间,使反应在不同温度下进行测定.结果表明,温度对反应速率影响较大,反应温度在 80以下,无明显催化作用,8597.5(呼和浩特市区,水在97.5沸腾)间反应迅速进行,为使该反应温度易于控制,选定
7、反应在沸水浴中进行.在反应速率随温度升高的范围内以一 logA 对 1/T 作图得一直线,其回归方程为:一 logA=2.357X10./T 一 6.126(r=0.9991),据此得反应表观活化能为 E=2.303X8.314X2.357X103_45.1kJ?mol.2.5 加热时间和反应速率常量试验发现,加热时间在 27min 范围内,logA 值与时间成线性关系.表明该催化反应为一级反应.本文选择的反应时间为 6min,其线性方程为logA=0.1512t(Hlin)一 0.9729,r=0.9987据此可得反应速率常量为 5.80X10?s.反应终止后,体系至少稳定 4h.2.6 标
8、准曲线和检出限试验表明,Zn( )含量在 0.80-40.00 飕?L 范围内与A 值呈良好线性关系,其方程A=0.5765c(c:25mE)+0.019,r=0.9997 按试验方法对空白溶液进行 11 次平行测定,计算其标准偏差,推算出该法检出限为 0.68 飕?LI1(以 3S 计).2.7 共存离子的影响按实验方法考察了常见离子对 20 飕?LZn(1/)的影响,相对误差5%以内,各共存离子的允许倍量为:K,Na,N,P0i 一,s0j 一,F 一,C1 一1000( 未做上限);Pb2,Ni“,NO;(500);Ag,Ba2(200);Mn,Cu2,“(100);sn2,cd2,ca
9、2,NO;(50);H,Cr(VI)(8);cO2(6);同倍量的干扰测定,用 IC法测定蒙药样,用 AAS 法测定发样,结果只有,Ca2 超出允许量,掩蔽实验表明,用 15%NH4F 和(NH4)804 饱和溶液各 1.5mL 可完全消除 Fe3,Ca2 的干扰.3 分析应用3.1 蒙药样的消解处理准确称取经干燥后过 0.45nllTl 筛的蒙药样品立西如乎巴,嘎日西,苏格木勒一 7 和敖西根一 18 各 1.000g 于瓷坩埚中,在 200的电热板上加热完全炭化至烟冒尽,移入高温炉 540灼烧灰化 4h,取出坩埚.冷却后用水润湿灰分,用6mol?L 的 03 溶解残渣,在电热板上煮沸蒸发近
10、干,除去氮的氧化物,再用 0.5mol?LHC15mL 溶解残渣后 ,以快速滤纸过滤到 100n 容量瓶中,用水定容,摇匀待测.3.2 发样的消解处理准确称取经洗涤,干燥过的蒙古族健康儿童发样 F 和F2 各 0.8000g 于小烧杯中 ,加入 03+Hclo4(5+1)消化,放置 1h,移置电炉上低温加热,待消化完全后,提高电炉温度(不超过 100), 继续加热到冒大量白烟,溶液转为无色为止.冷却后移入 100n 容量瓶中,用水定容,摇匀待测.3.3 待测样液中锌() 的测定及加标回收实验分别取适量待测样液于 25mL 比色管中,加入 15%NH4F 溶液和(NH4)2SO4 饱和溶液各 1
11、.5n,以下按实验方法测定,结果见表 1 和表 2,另进行标准加入回收实验,回收率为 95%105%,见表 3.Table1AnalyticaresultsofmongolianmedicineTable3Tileresultsofstandardrecovery1648 光谱学与光谱分析第 24 卷参考文献1CHENGJieke,LIUJin-chun,JIANGZuche:etal(程介克,刘锦春,江祖成等).TraceAnalysis(痕量分析).Beijing:ChemicalIndustryPress(:l,京:化学工业出版社),1993.13.2345LIUJiaming,LINX
12、uan,LIShun-fa(刘佳铭,林璇,李顺发).ChineseJ.ofAnalyticalChem.(分析化学),2002,30(11):1337.SHANGHongxia,EK)NGYuemei(尚红霞,董月梅).PhysiealTestingandChemicalAnalysis,PartB:ChemicalAnalysis(理化检验一化学分册),1998,34(7):303.HUANGDian-wen,FENGShao-jjan(黄典文,冯绍坚).ChineseJ.ofAnalyticalChem.(分析化学),1997,25(7):867.BAOIX,SHARen,LIJing-f
13、eng,GaRidi(宝迪,莎仁,李景峰,嗄日迪).SpectroscopyandSpectralAnalysis(光谱学与光谱分析 ),2003,23(1):199.ACatalyticKineticSpectrophotometricMethodforDeterminationofTraceZinc()inMongolianMedicineandHairSampleSHARen,BAODi,WUDi,ErdengsangDepartmentofChemistry,InnerMongoliaNormalUniversity,Huhhot010022,ChinaAbstractAnewcata
14、lytickineticspectrophotometricmethodforthedeterminationoftracezinc(1I)vcasdeveloped,whichisbasedonthedecolourreactionofH202withcalconcatalyzedbyzinc(U)inweakacidmedium.Theoptimumconditionandkineticpropertyofthereactionwerealsostudied.Thedetectionlimitinthismethodis0.68ttg?L.Theapparentactivationener
15、gyEaandtheapparentratenstantRare45.1kJ?moland5.8010 一S_.respectively.Therangeofdeterminationis0.8040.O0gg?L_.ThemethodhasbeenappliedtOthedeterminationofzinc(1I)inMongolianmedicineandhairsamplewithsatisfactoryresults.KeywordsZinc;Calcon;Catalyticspectrophotometricmethod;Mongolianmedicine(ReceivedOct.8,2003;acceptedFeb.23,2004)
