劉恬玉
摘要:銠含量對(duì)銠絡(luò)合物催化性能存在直接影響。因此,在銠絡(luò)合物廣泛應(yīng)用的背景下,有必要提升銠測(cè)定準(zhǔn)確性。本文以三氯化銠鹽酸水溶液為標(biāo)準(zhǔn)液,以CuSO4-LaCl3體系為釋放劑,采用實(shí)驗(yàn)分析法對(duì)火焰原子吸收光譜法測(cè)定銠絡(luò)合物中銠進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:火焰原子吸收光譜法需在溶液中進(jìn)行,為保證火焰原子吸收光譜法測(cè)定準(zhǔn)確性,需科學(xué)控制鹽酸含量與釋放劑添加量。
關(guān)鍵詞:火焰原子吸收光譜法;銠絡(luò)合物;銠測(cè)定
引言:銠以其抗腐蝕性、耐磨性、耐高溫性、抗氧化性、高催化活性等特征,成為催化劑制備重要材料,在石油化工、汽車尾氣處理、生物制藥等眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。由于銠含量對(duì)銠絡(luò)合物催化效率存在直接影響。因此,銠絡(luò)合物制備、評(píng)價(jià)與使用中,銠的準(zhǔn)確測(cè)定至關(guān)重要。以下是筆者基于實(shí)驗(yàn)分析對(duì)火焰原子吸收光譜法測(cè)定的幾點(diǎn)體會(huì),意在拋磚引玉。
1實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治?/p>
基于銠元素、銠絡(luò)合物、銠測(cè)定等理論與實(shí)踐研究的不斷深入,銠絡(luò)合物中銠含量測(cè)定方法呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展態(tài)勢(shì),酸堿滴定法、硝酸六氨合鈷重量法、氫氣還原測(cè)定法、硼氫化鈉還原測(cè)定法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法、紫外分光光度法、X射線熒光光譜濾片法、原子吸收分光光度法等得到廣泛應(yīng)用[1]。測(cè)定方法不同對(duì)測(cè)定的要求不同,受影響因素也不同,所獲得測(cè)定結(jié)果不可避免存在差異性。據(jù)已有研究顯示,化學(xué)法測(cè)定適用于銠含量相對(duì)較多、共存離子少的銠絡(luò)合物;儀器法測(cè)定適用于銠含量低、共存離子多的銠絡(luò)合物。而在石油化工、生物制藥等領(lǐng)域,所應(yīng)用的銠絡(luò)合物催化劑多為共存離子多的銠絡(luò)合物。對(duì)此,要想提升銠絡(luò)合物中銠測(cè)定準(zhǔn)確性,有必要加強(qiáng)測(cè)定技術(shù)(尤其是儀器法測(cè)定)的研究,以掌握測(cè)定法應(yīng)用影響因素,探尋行之有效測(cè)定方案。本次通過(guò)研究火焰原子吸收光譜法,旨在提升原子吸收法測(cè)定靈敏度,為低含量測(cè)定提供有益指導(dǎo),完善銠測(cè)定理論研究體系。
2實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1實(shí)驗(yàn)儀器
在本次研究中所應(yīng)用到的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備主要有:原子吸收分光光度計(jì)(上海元析儀器有限公司)、電子分析天平(上海精密儀器儀表有限公司)、LTL-2型銠絡(luò)合物銠元素空心陰極燈(馬可波羅北京龍?zhí)祉w略科技有限公司)。
2.2實(shí)驗(yàn)試劑
(1)銠儲(chǔ)備液:銠粉溶解形成銠含量為1000微克/毫升的3N鹽酸溶液;(2)銠標(biāo)準(zhǔn)溶液:1000μg/mL,由乙二醇單甲醚-苯混合溶劑與乙酞丙酮羰基銠制備(乙酰丙酮二羰基銠溶液升華)而成;由乙二醇單甲醚-苯混合溶劑與乙酞丙酮三苯基膦羰基銠(乙酞丙酮三苯膦羰基銠溶液重結(jié)晶)而成;(3)其他試劑:乙二醇單甲醚-苯混合溶劑、鹽酸(HCl)、氯化銅(CuCl2)、硫酸銅(CuSO4)、過(guò)氧化氫溶液(H2O2)等[2]。
2.3實(shí)驗(yàn)方法
完成釋放劑制備后,將銠標(biāo)準(zhǔn)液至于5mL容量瓶中,加入一定釋放劑,并利用鹽酸定容,利用混合溶劑進(jìn)行稀釋,形成濃度不同的銠標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。并在火焰原子吸收光譜儀器工作條件下(波長(zhǎng):343.5nm;光譜帶寬:0.2nm;燃燒器高度:5mm;燈電流:5mA;空氣流量:10L/min;乙炔流量:1.5L/min;觀測(cè)高度:3mm)測(cè)定銠吸光度。
3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.1操作條件影響
在利用火焰原子吸收光譜法測(cè)定銠絡(luò)合物中銠含量時(shí),應(yīng)在水溶液中測(cè)定。以銠含量為4μg/mL的溶液為例,探尋操作條件對(duì)操作結(jié)果存在的影響,發(fā)現(xiàn)當(dāng)乙炔流量為0.73L/min、空氣流量為6.6L/min、觀測(cè)高度為4mm時(shí),靈敏度最高,但操作難度相對(duì)較大,吸光度存在不穩(wěn)定變化;當(dāng)乙炔流量為0.63L/min、空氣流量為6.6L/min、觀測(cè)高度為3mm時(shí),靈敏度相對(duì)較高,且操作可行性大、西吸光度變化較為穩(wěn)定,可將其確定為測(cè)定條件。
3.2鹽酸含量影響
在含有釋放劑的溶液中進(jìn)行銠含量測(cè)定時(shí),鹽酸含量對(duì)測(cè)定結(jié)果存在直接影響。鹽酸濃度過(guò)高時(shí),存在出現(xiàn)釋放劑析出問(wèn)題,對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生干擾。以硫酸鑭為例,加入0.1%硫酸鑭時(shí),鹽酸含量低于1%或超過(guò)2%時(shí),測(cè)定準(zhǔn)確性下降。通常情況下,需將鹽酸含量控制在1.15~2.00%之間。
3.3釋放劑的影響
在銠含量相同、基質(zhì)相同的樣品溶液中,加入不同體系釋放劑(如圖1所示)發(fā)現(xiàn):加入釋放劑后火焰原子吸收光譜法測(cè)定銠絡(luò)合物中銠含量的靈敏度提升;不同稀釋劑測(cè)定靈敏度提升效果不同。相對(duì)于LaNO3(圖中B線)、LaCl3(圖中C線)、CuCl2(圖中D線)、CuSO4(圖中E線)、CuCl2+LaCl3(圖中F線)、CuCl2+LaNO3(圖中H線)、CuSO4+LaNO3(圖中I線)而言,CuSO4+LaCl3(圖中G線)效果更佳。隨著釋放劑添加量的變化,銠吸光度也在發(fā)生改變,就CuSO4+LaCl3而言,5mL樣品溶液中,CuSO4、LaCl3各1毫升最適宜。
3.4測(cè)定結(jié)果比較
對(duì)乙酰丙酮二羰基銠絡(luò)合物、苯酰丙酮二羰基銠絡(luò)合物、二苯酰甲烷二羰基銠絡(luò)合物、乙酰丙酮三苯膦羰基銠絡(luò)合物、苯酰丙酮三苯膦羰基銠絡(luò)合物、二苯酰甲烷三苯膦羰基銠絡(luò)合物的火焰原子吸收光譜測(cè)定結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)測(cè)定值與理想值之間存在一定偏差,不同銠絡(luò)合物測(cè)定偏差不同,但最大偏差不超過(guò)0.3%,最小偏差小于0.1%,多數(shù)偏差為0.2%。由此可見,火焰原子吸收光譜法測(cè)定銠絡(luò)合物中的銠含量,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差<0.4%。
以乙酰丙酮三苯膦羰基銠絡(luò)合物為例,將火焰原子吸收光譜法測(cè)定結(jié)果與熱分解重量法等其他測(cè)定法的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行對(duì)比(如表1),可知火焰原子吸收光譜法的測(cè)定準(zhǔn)確性更高。
結(jié)論:對(duì)銠絡(luò)合物中銠測(cè)定方法進(jìn)行歸納,可分為化學(xué)法測(cè)定(酸堿滴定法、硝酸六氨合鈷重量法等)與儀器法測(cè)定(X射線熒光光譜濾片法、原子吸收分光光度法等)兩種類型。火焰原子吸收光譜法屬于儀器測(cè)定法,具有操作簡(jiǎn)便、測(cè)定快速、結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)勢(shì),在適宜條件下相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差<4%但在應(yīng)用火焰原子吸收光譜法進(jìn)行測(cè)定時(shí),需注重鹽酸含量與釋放劑添加量對(duì)測(cè)定的影響,以提升銠測(cè)定準(zhǔn)確性。
參考文獻(xiàn):
[1]向春.火焰原子吸收光譜法測(cè)定甲基磺酸亞錫中銅量[J].云南化工,2019,46(10):21-23.
[2]霍燕燕.2-(5-溴-4-甲基-2-吡啶偶氮)-5-二甲氨基苯胺雙波長(zhǎng)疊加光度法同時(shí)測(cè)定鈀和銠[J].冶金分析,2016,36(11):76-80.