陶鎖軍, 張愛菊, 張小林*

(1. 甘肅省平?jīng)鍪械谝恢袑W, 平?jīng)?744000; 2. 甘肅醫(yī)學院, 平?jīng)?744000)

Fe(Ⅱ)-鐵氰化鉀阻抑分光光度法測定消毒液中過氧化氫

陶鎖軍1, 張愛菊2, 張小林2*

(1. 甘肅省平?jīng)鍪械谝恢袑W, 平?jīng)?744000; 2. 甘肅醫(yī)學院, 平?jīng)?744000)

過氧化氫是一種強氧化劑,有漂白、防腐和除臭的效果,廣泛用于藥物合成、環(huán)境監(jiān)測、臨床消毒、食品生產(chǎn)等方面,實現(xiàn)對過氧化氫的靈敏檢測一直是許多研究者關注的焦點。測定過氧化氫的方法主要有容量法[1]、電化學法[2]、色譜法[3]和光度法[4-5]等。近年來基于鐵(Ⅲ)-鐵氰化鉀體系測定還原性物質成為一大熱點[6-9],但尚未見鐵(Ⅱ)-鐵氰化鉀體系阻抑分光光度法測定過氧化氫的報道。研究發(fā)現(xiàn),在硫酸介質中,Fe(Ⅱ)可與鐵氰化鉀反應生成可溶性普魯士藍KFe[Fe(CN)6][10],其最大吸收波長(λmax)為720 nm,過氧化氫對鐵(Ⅱ)-鐵氰化鉀的顯色反應有顯著的阻抑作用。本工作據(jù)此提出了分光光度法測定消毒液中過氧化氫的含量。

1 試驗部分

1．1 儀器與試劑

7230G型可見分光光度計;FA 2004型分析天平。

過氧化氫標準溶液:17 mg·L-1,移取30%(質量分數(shù))過氧化氫溶液1.00 mL稀釋至250 mL,用高錳酸鉀法標定其準確質量濃度后逐級稀釋。

Fe2+標準溶液:0.001 mol·L-1,稱取在110 ℃干燥至恒重的硫酸亞鐵0.152 0 g,用適量水溶解,滴加1 mol·L-1硫酸溶液至澄清,移至1 L容量瓶中定容。

鐵氰化鉀溶液:0.01 mol·L-1。

硫酸溶液:3 mol·L-1。

所用試劑均為分析純,試驗用水為蒸餾水。

1．2 試驗方法

在兩只50 mL容量瓶中,分別加入0.001 mol·L-1Fe2+標準溶液10.00 mL,3 mol·L-1硫酸溶液8.0 mL;在其中一只容量瓶中加入適量過氧化氫(阻抑體系),另一只不加(非阻抑體系),充分振蕩1 min后,分別加入0.01 mol·L-1鐵氰化鉀溶液1.0 mL,用水稀釋至刻度,搖勻后放置7 min。以水作參比,采用1 cm比色皿于波長720 nm處測量阻抑體系吸光度(A)和非阻抑體系吸光度(A0),計算ΔA(A0-A)。

2 結果與討論

2．1 吸收光譜

按試驗方法在波長400～850 nm內,分別測定阻抑體系和非阻抑體系的吸收光譜(ρH2O2=0.68 mg·L-1),結果見圖1。

1-非阻抑體系;2-阻抑體系圖1 吸收光譜Fig. 1 Absorption spectra

由圖1可知:非阻抑體系的最大吸收峰在720 nm,峰形尖銳,峰值較高,峰數(shù)單一,表觀摩爾吸光率(ε)為1.20×104L·mol-1·cm-1,達到強吸收水平。阻抑體系在720 nm處仍有最大吸收,吸光度隨過氧化氫的加入呈階梯式下降,但光譜形狀基本不變,由此說明Fe2+與過氧化氫之間僅存在單純的氧化還原反應,生成物Fe3+不影響Fe2+的顯色反應。

2．2 試驗條件的選擇

2．2．1 反應時間和顯色時間

在硫酸介質中,試驗考察了非阻抑體系顯色時間和阻抑體系反應時間對吸光度的影響。結果表明:顯色過程是測定的控制環(huán)節(jié);非阻抑體系的吸光度在6 min內快速增大,7 min后趨于穩(wěn)定,吸光度在1 h內基本保持不變;當過氧化氫的質量濃度為2.0 mg·L-1時,阻抑體系在1 min內即完成對過氧化氫的徹底還原,7 min顯色后吸光度達到穩(wěn)定,同樣在1 h內變化不大。因此試驗選擇反應時間為1 min,顯色時間為7 min。

2．2．2 硫酸溶液的用量

過氧化氫為含氧型氧化劑,酸性環(huán)境更有利于反應進行,也有利于抑制Fe3+的水解,按試驗方法考察了3 mol·L-1硫酸溶液的用量對溶液褪色程度的影響,結果見圖2。

1-非阻抑體系;2-阻抑體系(a) 非阻抑體系和阻抑體系

(b) 分析體系圖2 硫酸用量對吸光度的影響Fig. 2 Effect of amount of sulfuric acid on absorbance

由圖2可知:阻抑體系的吸光度隨3 mol·L-1硫酸溶液用量的增加而遞減;非阻抑體系的最大承載體積為8.0 mL;分析體系中,硫酸溶液用量為8.0 mL以內時,ΔA隨之增大,超過8.0 mL時,反而減小。試驗選擇3 mol·L-1硫酸溶液的用量為8.0 mL。

2．2．3 Fe2+標準溶液及鐵氰化鉀溶液的用量

固定過氧化氫溶液的質量濃度為2.0 mg·L-1,試驗考察了0.001 mol·L-1Fe2+標準溶液的用量對體系A和ΔA的影響。結果表明:當Fe2+標準溶液的用量為10.00 mL時,吸光度的變化最大,此時非阻抑體系中Fe2+與鐵氰化鉀完全反應;當Fe2+標準溶液的用量在10.00～13.00 mL之間時,非阻抑體系顯色反應后Fe2+嚴重過剩,阻抑體系褪色不明顯,ΔA隨之變小,方法的靈敏度降低;當Fe2+標準溶液的用量超過13.00 mL時,阻抑體系和非阻抑體系無明顯差別,ΔA=0。

固定0.001 mol·L-1Fe2+標準溶液的用量為10.00 mL,過氧化氫溶液的質量濃度為2.0 mg·L-1,試驗考察了0.01 mol·L-1鐵氰化鉀溶液的用量對測定的影響。結果表明:當0.01 mol·L-1鐵氰化鉀溶液的用量為0.5～0.8 mL時,ΔA隨鐵氰化鉀溶液用量的增大而增大,當用量超過0.9 mL時,ΔA達到最大且趨于穩(wěn)定。

為使非阻抑體系Fe2+反應完全,同時避免鐵氰化鉀大量過剩造成顏色干擾,試驗選擇0.001 mol·L-1Fe2+標準溶液和0.01 mol·L-1鐵氰化鉀溶液的用量分別為10.00,1.0 mL。

2．3 干擾試驗

當過氧化氫溶液的質量濃度為16 mg·L-1時,試驗考察了一些常見的無機離子和有機化合物對測定體系的干擾。結果表明:當相對誤差不超過±5%時,除相同質量濃度的強氧化劑MnO42-、Cr2O72-有干擾之外,10倍的NH4+、Zn2+、Ca2+、Mg2+、葡萄糖、Al3+,3倍的Cu2+、NO2-、CO32-、SO32-、HCO3-均不影響測定。

2．4 標準曲線和檢出限

按試驗方法對過氧化氫標準溶液系列進行測定并繪制標準曲線。結果表明:過氧化氫的質量濃度在0.1～2.5 mg·L-1以內與ΔA呈線性關系,線性回歸方程為ΔA=0.632 9ρ-0.242 4,相關系數(shù)為0.997 8。按試驗方法平行測定空白溶液10次,標準偏差為0.01,計算方法的檢出限(3s/k)為0.05 mg·L-1。

2．5 樣品分析

移取醫(yī)用過氧化氫消毒液(標示量為3%,含過氧化氫的質量分數(shù)為2.5%～3.5%) 1.00 mL稀釋至1 L作為待測溶液。取待測溶液2.00 mL,按試驗方法測定并進行加標回收試驗,結果見表1。

表1 樣品分析結果(n=6)Tab. 1 Analytical results of samples

本方法可在室溫下進行,簡便快速、靈敏度高、選擇性好,可用于藥用消毒液中過氧化氫的測定,結果滿意。

[1] 徐曉斌,王美蓉,邵可聲,等.大氣降水中H2O2的測定方法[J].環(huán)境化學, 1990,9(1):25-31．

[2] 陳昌國,董海峰,盧惠婷.普魯士藍修飾碳糊電極測定過氧化氫的研究[J].分析科學學報, 2009,25(2):232-234．

[3] 胡俊明,石文鵬,林少彬.高效液相色譜法測定化妝品中過氧化氫的方法研究[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志, 2003,13(5):593-596．

[4] 陳亞紅,劉紅梅,田豐收,等.酶催化分光光度法測定過氧化氫[J].理化檢驗-化學分冊, 2009,45(4):401-403．

[5] 唐寧莉,蒙興龍,凌悅菲.熒光光度法測定過氧化氫[J].分析試驗室, 2012,31(8):20-22．

[6] 李潔,董文舉,李全民.鄰菲啰啉-Fe(Ⅱ)體系光度法間接測定頭孢噻肟鈉[J].分析試驗室, 2007,26(11):42-44．

[7] 劉榮森,趙文善.普魯士藍分光光度法測定頭孢氨芐[J].分析試驗室, 2014,33(11):1305-1307．

[8] 溫欣榮,涂常青.鐵氰化鉀-三氯化鐵光度法測定藥物中青霉胺[J].化學世界, 2015,56(8):21-24．

[9] 阮崢,過治軍,周穎.鄰菲啰啉-Fe(Ⅱ)體系光度法間接測定硫普羅寧[J].分析試驗室, 2010,29(10):68-70．

[10] 北京師范大學,華中師范大學,南京師范大學無機化學教研室.無機化學[M].3版.北京:高等教育出版社, 2002．

10.11973/lhjy-hx201702025

2016-02-25

O657.32

B

1001-4020(2017)02-0233-03

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