催化光度法测定茶叶中的痕量锰

发布时间：2011-07-05 00:00:00

1　引　　言

　　催化光度法测定痕量锰已有不少报道，溴酚蓝是一种酸碱指示剂，变色范围为3.0～4.6，酸式呈黄色，碱式呈蓝紫色。以邻啡罗啉作活化剂，高碘酸钾氧化溴酚蓝为指示反应测定痕量锰已有报道，其空白反应速度随温度升高迅速加快，影响了测定的灵敏度。我们在实验中发现，使用氨三乙酸作活化剂，空白反应速度受温度影响很小，测定锰的灵敏度和选择性都有较大改善，从而拟定了催化光度测定痕量锰的新方法，并已用于茶叶中锰的测定。

2　实验部分

2.1　仪器和试剂　754型紫外可见分光光度计（上海第三分析仪器厂）。LB801型超级恒温器（辽阳恒温仪器厂）。锰(II)标准溶液：1.0 g/L；溴酚蓝溶液：1.0×10^－3 mol/L；KIO₄溶液：1.0×10^-2 mol/L；氨三乙酸（NTA）溶液：5.0×10^-3 mol/L；NaAc-HAc缓冲溶液：pH=3.8；氢氧化钠溶液:1.0 mol/L。所用试剂均为分析纯，水为二次蒸馏水。
2.2　实验方法　在两个25 mL比色管中，分别加入pH=3.8的缓冲溶液4.0 mL，NTA溶液5.0 mL，溴酚蓝溶液0.5 mL，在其中一个比色管中加入一定量锰(II)标准溶液（催化反应，吸光度为A），在另一个比色管中不加锰(II)标准溶液（非催化反应，吸光度为A₀），用适量水稀释，在60℃恒温器中恒温15 min后，加入KIO₄溶液4.0 mL，用水稀释至刻度，摇匀，在60℃恒温反应10 min，加入1 mol/L氢氧化钠溶液1.0 mL终止反应并使剩余溴酚蓝变色。并置于冷水中冷却至室温，用水做参比，用1 cm比色皿于590 nm处分别测量A和A₀值，并求出吸光度差值ΔA=A₀-A。

3　结果与讨论

3.1　实验条件的选择　(1)吸收光谱　按实验方法制备试液（加入锰量为4 μg/L）与空白溶液，分别绘制其吸收曲线，最大吸收波长均位于590 nm，故选择测定波长为590 nm。(2)试剂用量的影响　根据试验，选取最佳试剂用量为：pH缓冲溶液4.0 mL，NTA溶液5.0 mL，溴酚蓝溶液0.5 mL，KIO₄溶液4.0 mL。（3）酸度的影响　用NaAc-HAc缓冲溶液控制酸度。pH=3.8时，ΔA值最大，本法选pH=3.8。（4）反应温度的影响　温度低，催化反应进行缓慢，随反应温度的升高，反应加快。温度高于60℃，反应有减慢趋势，本法选择反应温度为60℃。(5)反应时间的影响反应时间在10 min内，ΔA与反应时间t呈线性关系，本法选反应时间10 min。
3.2　固定时间法工作曲线　在上述选定的最佳条件下，在0.4～10 μg/L锰(II)含量范围内，ΔA值与锰含量呈线性关系，工作曲线的回归方程为ΔA=0.0629+0.00255C_Mn（25 mL中的ng数），相关系数为r=0.9996。
3.3　精密度与检出限　本法9次测定锰(II) 4 μg/L的相对标准偏差为4.0 %。由空白值标准偏差S_bl＝1.8×10^－3（n＝11）及工作曲线斜率，计算本法的检出限C_L=3S_bl/K=8.5×10^-11 g/mL。以邻啡罗啉作活化剂，测定灵敏度为 6.0×10^-10 g/mL。
3.4　共存离子的影响　对于4 μg/L 的锰(II)，误差不大于±5%时，下列离子不干扰测定：5×10⁴倍量的K⁺, Na⁺, Cl^-，NO^-₃，SO^2-₄，Ca²⁺, Ba²⁺, NH⁺₄；5×10³倍量的Zn²⁺, Al³⁺, Mg²⁺, F^-；1.5×10³倍量的Cd²⁺,Cu²⁺; 10³倍量的Pb²⁺, Ni²⁺, 柠檬酸；5×10²倍量的Ag⁺,Cr³⁺, Hg²⁺；10²倍量的Cr⁶⁺，I^-，Fe³⁺（加入1.0 mL 8.0×10^－2 mol/L NaF）；50倍量的Mo(II), Co²⁺；20倍量的Fe³⁺。
　　以邻啡罗啉作活化剂时，下列离子不干扰测定：5×10⁴倍量的K⁺, Na⁺, Cl^-，NO^-₃、SO^2-₄、Ca²⁺、Ba²⁺、Mg²⁺；5×10³倍量的PO^3-₄, Al³⁺, F^-；2.5×10³倍量的V(V)；5×10²倍量的Pb²⁺；2.0×10²倍量的Zn²⁺, Cu²⁺, Ni²⁺, Cd²⁺, Ag⁺, Cr³⁺, CrO^2-₄; 10²倍量的Hg²⁺；50倍量的I^-, Co²⁺；15倍量的Fe³⁺( 加入1.0 mL 2.5 %焦磷酸钠溶液）；10倍量的Mo(VI)；2.5倍量的Fe³⁺。
　　由此可见，本法的选择性有较大改善。
3.5　样品分析　茶叶中锰的测定　准确称取1.0 g茶叶样品于100 mL 烧杯中，加入10mL HNO₃并于电炉上低温加热，待溶液变清后加25　mL HClO₄,继续加热至冒白烟，蒸至近干。冷却后残渣用少量水溶解，转移至100　mL容量瓶中加水约50　mL,用NaOH调至中性，加水稀释至刻度。取适量试液，加入1.0 mL 8.0×10^-2 mol/L NaF溶液，按实验方法测定，结果为（μg/g）：517、523、530、527、525、520，RSD为1.1%。对所分析的茶叶样品进行锰的回收实验（n=4），回收率均在93%～107%之间。