苑海濤(核工業(yè)北京化工冶金研究院,北京 101149)
分光光度分析測定釩的方法與應(yīng)用進(jìn)展
苑海濤(核工業(yè)北京化工冶金研究院,北京 101149)
論述了分光光度法測定測定釩的主要方法,以及在各種樣品中釩的分析測定中的應(yīng)用進(jìn)展。
釩;分光光度分析;進(jìn)展
釩是人體必需的微量元素、是正常生長可能必需的礦物質(zhì),在人體內(nèi)含量大約為25mg。在工業(yè)中釩也起到了不可或缺的作用,用途廣泛,使用范圍包括了鋼鐵、化學(xué)、釩電池、等領(lǐng)域。另外在食品、石化等行業(yè)對于釩的監(jiān)測分析也是不可或缺的。因此如何準(zhǔn)確地分析測定不同樣品中釩的含量具有現(xiàn)實(shí)意義。隨著新合成出分析顯色試劑、新分析監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展使得釩的分析方法呈高精度和多樣化趨勢。例如常規(guī)的分光光度法、化學(xué)催化發(fā)光法、流動注射法、溶出伏安法、離子選擇電極法、高效液相色譜法、原子光譜法、以及質(zhì)譜法等。分光光度法分析簡便快捷,文章側(cè)重介紹近年來釩分光光度分析在國內(nèi)的研究應(yīng)用與進(jìn)展。
1.1 機(jī)顯色體系
在釩的有機(jī)顯色體系方式分析中,釩(Ⅴ)-4-(2-吡啶偶氮)-間苯二酚-H2O2這一顯色體系靈敏度高,在550nm處分析,ε550可達(dá)6.5×105L·mol-1cm-1,測定條件為pH=2.0,可用于分析茶葉等食品中的釩;而釩(Ⅴ)-鄰苯二酚紫這一顯色體系靈敏度也較高,ε590=2.1×105L·mol-1cm-1,同時(shí)測定范圍較廣在0.8-7.2μg/ mL,測定條件為pH=4.2-5.0,;釩(Ⅴ)-4-(2-吡啶偶氮)-間苯二酚這一體系在pH=6.5磷酸氫二鉀-磷酸二氫鉀、550nm條件下測定范圍可達(dá)0-20μg/mL;釩(Ⅴ)-2-(2-喹啉偶氮)-1,3-二羥基苯體系在550-580nm、pH=3.5檸檬酸-氫氧化鈉條件下都可進(jìn)行分析,可用于分析合金鋼;釩(Ⅴ)-2,5-二(鄰羥苯基)-1,3,4-噻二唑-十二烷基二甲基氧化胺在pH=4.6處可用于分析煤和煙草;釩(Ⅴ)-二苯偶氮羰酰肼體系可分析檢測油品;釩(Ⅴ)-KI-淀粉體系在0.8mol/L HCl條件下可分析毛發(fā)中的釩含量;除此之外還有多種有機(jī)顯色劑可用于釩的分析,這些顯色體系各有優(yōu)缺點(diǎn),在使用時(shí)可各取所長[1-10]。
1.2 無機(jī)顯色體系
在釩的無機(jī)顯色體系方式分析中,釩多與無機(jī)基團(tuán)在酸性條件下形成有色的雜多酸,利用此顯色反應(yīng)進(jìn)行釩的分析檢測。磷鎢鉬釩雜多體系測定釩線性范圍寬、顯色穩(wěn)定,在實(shí)際應(yīng)用中使用廣泛,并且根據(jù)研究顯示,此反應(yīng)體系可進(jìn)行不同價(jià)態(tài)的釩的分析檢測,不單可測V(Ⅴ)還可分析V(Ⅳ)。VO3-與VO2+在0.13-0.25L·mol-1H2SO4條件下與PO43-、MoO43-、WO42-形成不同的磷鎢鉬釩雜多酸,分別在波長為400nm和600nm處分析可分別測得V(Ⅴ)、V(Ⅳ)含量,且試樣中常見的物質(zhì)不干擾測量;另外在釩液含量較高的雜志較少的條件下可進(jìn)行更為簡便的氧化還原顯色分析,例如可利用KMnO4氧化溶液變色來分析不同價(jià)態(tài)釩的含量[11-12]。
新的分光光度法不斷出現(xiàn),如進(jìn)行痕量釩或者釩含量低的試樣分析時(shí)可進(jìn)行分離富集,再進(jìn)行分光光度分析檢測,如可采用活性炭、微晶酚酞等作為吸附劑,富集試樣中的痕量釩,然后進(jìn)行洗脫,對富集洗脫后的釩試樣進(jìn)行分光光度分析可實(shí)現(xiàn)對低含量釩試樣的檢測分析,提高準(zhǔn)確度;此外在進(jìn)行分光光度分析時(shí)加入表面活性劑等可提高釩檢測的靈敏性,常見的有吐溫系列、CTMAB、十二烷基苯磺酸鈉等表面活性劑,加入后形成多元配合物相比較會提高靈敏性和穩(wěn)定性以及選擇性。
另外已經(jīng)研究出小波變換、雙波長、多波長等分光光度法用以消除渾濁或重疊引起的干擾。在提高靈敏度方面,采用導(dǎo)數(shù)波長是最近發(fā)展較為快速的一種新方法,它可以準(zhǔn)確地測量含量更低的釩試樣。分光光度法可分析檢測不同類型釩試樣如生物樣品、食品、環(huán)境樣品、鋼鋁合金、工業(yè)品以及石油中的微量釩[13]。隨著新顯色體系的建立以及分析方法不斷完善,釩的分光光度分析方法不斷在向著高靈敏性、選擇性、更簡便、快速好的方向發(fā)展。
綜上所述,釩的分光光度分析方法,分析范圍全面、分析過程簡便快速、分析結(jié)果準(zhǔn)確。隨著新技術(shù)的更新應(yīng)用,分光光度法分析測定微量釩有著廣闊的發(fā)展前景。
[1]饒敏.董學(xué)暢.楊春梅等.2-(2-喹啉偶氮)-l,3-二羥基苯分光光度法測定釩的研究[J].化學(xué)試劑,2006,27(1):35-36.
[2]李明.艾華林.李海濤等.2-(2-喹啉偶氮)-4-甲基-1,3-二羥基苯分光光度法測定釩[J].光譜實(shí)驗(yàn)室,2005,22(1):145-147.
[3]楊亞玲,趙榆林.楊國榮等.2-(2-喹啉偶氮)-5-二甲氨基酚分光光度法測定釩[J].分析試驗(yàn)室,2004,23(10):40-41.
[4]呂艷陽,張玉霞.5-二(鄰羥苯基)-1,3,4-噻二唑分光光度法測定釩[J].信陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2006,19(1):66-67.
[5]高華,賀曉東.王毓鑫.4-(2-吡啶偶氮)-間苯二酚光度法測定鐵礦石中的釩[J].化學(xué)分析計(jì)量,2000,13(2):45-46.[6]張起凱,韓永青,趙杉林.V(V)-DPCO-CPB分光光度法測定油品中微量釩[J].現(xiàn)代儀器,2007,(5):24-26.
[7]郭光美,馬景.V-PAR-H2O2三元配合物體系吸光光度法測定茶葉中痕量釩[J].食品工業(yè)科技,2006,27(10):184-185.
[8]張起凱,孔令照,劉丙良.二苯偶氮羰酰肼分光光度法測定油品中微量釩[J].冶金分析,2005,25(2):17-19.
[9]李剛,徐剛,董文麗.釩-鄰苯二酚紫-OP分光光度法測定釩渣中的釩[J].分析試驗(yàn)室,2007,26(7):95-96.
[10]汪軍濤,姜玲.人發(fā)中微量釩的分光光度法測定[J].江蘇環(huán)境科技,2005,18(12):104-105.
[11]羅守寬,磷鎢相釩Ⅳ雜多藍(lán)光度法測定釩的探索[J].理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊,1999,35(8):379-380.
[12]李廣池.利用磷酸-鎢酸鈉光度法測定水中的釩[J].山西煤炭管理干部學(xué)院學(xué)報(bào),2011,24(1):141-143.
[13]白貫榮,成杰民.微量釩的分光光度測定方法研究進(jìn)展[J].中國環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報(bào),2011,21(6):75-83.
苑海濤(1985-),男,河北人,工程師,碩士,核工業(yè)北京化工冶金研究院,主要從事環(huán)境化學(xué)與分析化學(xué)研究。