1、1荧光法测定 Zn-SCN-罗丹明 B 体系中 Zn2+ 的含量施宗友（四川省攀枝花市产品质量监督检验所 攀枝花 617000）摘要：以罗丹明 B 为显色剂,采用标准曲线法，在荧光分光光度计下测定罗丹明 B 与Zn2+、SCN -作用形成 Zn-SCN-罗丹明 B 三元络合物后 Zn2+的含量。并用正交实验，测定出实验最佳用量及外部条件对荧光强度的影响。关键词：荧光分光光度法，Zn-SCN-罗丹明 B，正交实验1.介绍荧光分析 1是由试样溶液所发生的荧光的强度来测定试样溶液中荧光物质的含量。荧光分析的灵敏度不仅与溶液的浓度有关，而且与紫外光照射强度及荧光分光光度计的灵敏度有关。对于光敏物质所允
2、许的照明强度虽有所限制，但光度计的灵敏度却可以大大增加。因此，荧光分析的灵敏度一般都高过应用最广泛的比色法和分光光度法。比色法及分光光度法的灵敏度通常在千万分之几；而荧光分析法的灵敏度常达亿分之几，甚至有千亿分之几的。罗丹明 B 本身具有较强的荧光, 它与待测金属离子反应生成络合物或缔合物时, 由于能量转移, 可发出波长更长、强度更大的荧光。因此，罗丹明 B 作为显色剂、荧光试剂已被广泛用于食品、环保、矿业、钢铁和医药等领域, 被测元素可达 30 多种, 是一种非常实用的分析试剂。相关的分析实验报道在 Gr 催化 NaBrO3还原型罗丹明 B体系催化荧光法测定痕量 Gr 的研究成果 2等有介绍
3、。2.实验 2.1 主要装置部分表 2-1 实验主要装置一览表名称 型号 特性 生产单位荧光光度计 970CRT 150W 灯 上海三科仪器有限公司电热恒温水浴箱 WSZ-133-65 220V/500W 上海医疗器械五厂电子天平 BS110S Max=110g d=0.1mg 北京赛多利斯仪器有限公司电子万用炉 MD-2 220V/1000W 北京市永光明医疗仪器厂超声波清洗器 KQ-500B 220V/50HZ 清洗容量：22.5L 工作频率：40KHZ江苏昆山市淀山湖镇22.2 化学试剂表 2-2 化学试剂一览表名称 分子式 分子量 含量 生产单位罗丹明 B C28H31C1N2O3 4
4、79.28 / 天津医疗工业技术研究所锌粒（分析纯） Zn 65.38 99.5% 西安未央精细化工厂硫氰酸钾（分析纯） KSCN 97.18 98.5% 天津市百世化工有限公司硫酸（优级纯） H2SO4 98.08 95%98% 白银化学试剂厂2.3 溶液的配制2.3.1 锌标准工作液（1.00g/mL）准确称取 1.00 g 纯锌溶于 10mL 盐酸中，待反应完全将溶液移至 1000mL 容量瓶中，用蒸馏水定容，摇匀，备用。用 2mL 移液管量取 1mL 锌标准储备液于 1000mL容量瓶中，用蒸馏水定容，摇匀待用。2.3.2 罗丹明 B 溶液的配制（1.1610 -4mol/L）准确称取
5、 0.0056g 罗丹明 B，用蒸馏水配制成 100mL 的水溶液，即为 1.1610-4mol/L 的罗丹明 B 溶液。2.3.3 KSCN 标准工作液（ 0.10 mol/L）称取 2.4295g KSCN，用蒸馏水配制成 250mL 的溶液，即为浓度为 0.10 mol/L 的KSCN 标准工作液。2.3.4 H2SO4 标准工作液（0.05 mol/L）用移液管吸取 0.7mL 96% 的 H2SO4 于 250mL 容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度即可。2.4 实验条件的选择2.4.1 激发波长和发射波长的确定根据实验方案，在 970CRT 荧光光度计上扫描其激发光谱和发射光谱图，该荧光
6、配合物的激发波长和发射波长分别为 560nm 和 586nm。因此，选择激发波长为 560 nm和发射波长为 586 nm，同时调节 EX 缝宽和 EM 缝宽分别为 10nm、10nm，灵敏度选择第一档。2.4.2 显色剂用量的选择3按实验方案，考察显色剂用量的影响，实验结果见下表：表 2-3 显色剂用量的影响序号 1 2 3 4 5 6 7罗丹明 B 用量(mL) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5荧光强度 308.413 454.289 546.913 574.632 566.406 536.734 508.23实验结果表明，1.1610 -4mol/L 的罗丹明 B
7、在 1.53.0mL 时荧光值较稳定，因此适宜用量范围为 1.53.0mL，且在 2.0 mL 时荧光强度最大，实验选择最佳用量为2.0 mL。2.4.3 酸度的影响按实验方案，在其它用量一定的情况下，改变 H2SO4 用量，从而确定最佳用量，实验结果见下表：表 2-4 H2SO4 用量的确定序号 1 2 3 4 5 6 7H2SO4 用量(mL) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5相对荧光强度 17.841 36.373 26.382 44.036 28.215 23.498 28.411图 2-1 酸度的影响由图 2-1 可知：0.05mol/L H2SO4 用量在 2
8、.0 mL 时其相对荧光强度最大，故本实验010203040500.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5VH2SO4/mL相对荧光强度4选择 H2SO4 用量为 2.0mL。2.4.4 KSCN 用量的确定按实验方案，改变 KSCN 用量操作，结果见下表：表 2-5 KSCN 用量的选择序号 1 2 3 4 5 6 7KSCN 用量（mL）2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0相对荧光强度 40.85 45.821 48.001 49.654 44.458 40.031 30.465图 2-2 KSCN 用量的影响由图 2-2 可知：KSCN 用量在 3.5mL
9、时，相对荧光强度最大，选择 KSCN 最佳用量为 3.5mL。2.4.5 温度的影响表 2-6 温度的影响序号 1 2 3 4 5 6 7温度（） 20 30 40 50 60 70 90荧光强度 579.853 553.456 529.531 497.856 456.611 420.968 398.754由上表可知：随温度升高，荧光强度值下降。2.5 标准曲线的绘制60VKSCN/mL010203040502 2.5 3 3.5 4 4.5 5相对荧光强度5取 7 个 25 mL 容量瓶，分别加入锌标准液 0.00 mL、1.00mL、2.00mL、3.00 mL、4.00mL、5.00 m
10、L、6.00 mL、2.0 mL 0.05 mol/L H2SO4、3.5mL 0.1 mol/L KSCN，摇匀，静置 34min ，再加入 2.0mL 1.1610-4mol/L 罗丹明 B 溶液，用蒸馏水定容至刻度，充分摇匀，放置 10min，在激发波长为 560nm 和发射波长为 586nm 下测定其荧光强度，扣出空白值后绘制标准曲线 3。表 2-7 标准曲线实验数据表序号 1 2 3 4 5 6VZn2+（mL) 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00相对荧光强度 13.277 23.308 34.350 43.500 55.620 63.720图 2-3 Zn的
11、 标 准 曲 线y = 10.237x + 3.1324R2 = 0.99830.00010.00020.00030.00040.00050.00060.00070.0001.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00VZn/mL相对荧光强度2.6 实验结果的测定吸取 5.00mL 待测试液，在于标准曲线相同的条件下显色，测定相对荧光强度为53.624，代入回归方程，得 X=5.13mL，即相当于 5.13 mL 标准 Zn2+溶液。所以，试液Zn 含量（g/mL）=1.00 5.135.00=1.03。6参考文献1 Du Liming, Jin Weijun, Dong Chuan et al. 光谱学和光谱分析 , 2001, 21 (4): 518.2 张勇,等.河南师范大学学报( 自),1993,21(3):28.3曾红燕，马静，等. 荧光法测定水和血清中的镁J. 中华预防医学杂志， 2002，36(4)：274-276.
