当前位置:首页 > 新闻中心 > 铜知识

铜的测定方法,相关领域研究进展

[ 关键词:铜的测定方法 发表日期:2019-05-08 09:00:40 ]

铜的测定方法

1 相关领域研究进展

  微量铜的测定方法主要有原子吸收光谱法、可见分光光度法、流动注射化学发光法、荧光法、微分电位溶出法。

(1)原子吸收光谱法(AAS 法)

  该法具有检出限低、准确度高、选择性好、分析速度快等优点。 AAS 法主要适用样品中微量及痕量组分分析,现已成为无机元素定 量分析应用最广泛的一种分析方法。研究了在十二烷基硫酸 钠存在下原子吸收光谱法同时测定钴、镍、铜的条件,发现表面活性剂的存在不仅提高了钴、镍、铜的测定灵敏度,而且抑制了基体及其 他元素的干扰。并对表面活性剂的作用机理进行了初步探讨。所拟定的方法准确度和精确度良好,用于样品中钴、镍、铜的测定,结果令人满意。

(2)可见分光光度法

  该法应用广泛、灵敏度高、选择性好、准确度高、适用浓度范围广、分析成本低、操作简便。根据 Cu2+ 和二乙基二硫代 氨基甲酸钠在弱碱性条件下能定量反应,生成不溶于水但溶于三氯甲 烷的黄色络合物,该络合物能定量吸收 440nm 波长的光,用分光光度法测定了酞菁颜料中的游离铜,效果满意。

  用双乙醛革酰二腙分光光度法, 利用铜与双环己 酮革酰二腙(BCO)和双乙醛草酰二脒在 PH 为 8~10 条件下形成 1:2 有色络合物的原理而制定的分光光度分析法, 将该方法用于测定人发 中的微量铜,结果准确。

  采用非离子表面活性剂吐温-80 作增溶剂,双硫腙为显色剂,用分光光度法直接在水介质中对高聚物中的微量铜进 行比色测定。该法操作简便、色度稳定、干扰少、灵敏度高,可测出 0.2μg/25mL 的铜含量,相对误差在 7%以内。用该方法测定了聚乙烯与丙烯酸的接枝膜及有机硅椽腔中的微量铜,取得了较为满意的结果。

(3)流动注射化学发光法

  该法具有灵敏度高、稳定性好、操作简便等优势,应用日益广泛。用不镀汞膜的玻碳电极代替常规的工作电极,使铜直接以薄层形式富集在玻碳电极上,然后测定皮蛋中微量铜,用本法测定皮蛋中微量铜的结果与原子吸收光谱法和常规电位溶出 法测定结果相吻合。该法回收率为 97.3% ~100.6%, 最低检出限为 2× 10-10mol/L。

(4)荧光法

  原子荧光光谱分析是新近发展起来的一种有效的痕量分析方法。研究在 pH 为 6.4 的三羟甲基氨基 甲烷(tris)-HCI 缓冲液中,十二烷基硫酸钠(SDS)对 Cu2+与头孢羟氨苄 (CFD)生成的配合物的荧光有显著的增敏作用, 详细研究了反应条件, 建立了 SDS 胶束增敏荧光分析法测定水中痕量 Cu2+的新方法,该方 法选择性好、灵敏度高,用于环境水中痕量铜的测定,结果满意。在氨性介质中, 铜能催化 H2O2 氧化吡啶黄使其褪色。 利用使其荧光减弱的指示反应,建立了催化荧光法测定痕量铜的方法。

(5)微分电位溶出法

  微分电位溶出法测铜,取样量少,灵敏度高,重现性好,所用试剂成本低,快速简便,便于普及推广。用微分电位溶出法研 究人发中铜的测定,准确度和精密度均好,灵敏度高。

2 光度分析法研究进展

  铜的分析测定方法中,使用得最多的是分光光度法。分光光度法是基于不同分子结构的物质对电磁辐射的选择性吸收而建立的一种定性、定量分析方法,这种方法仪器简单,便于推广运用,因此对分 光光度法的研究报道也最多。近年来,分光光度法本身发展也很快,在普通分光光度法基础上不断发展出新的现代光度分析法,如:流动注射光度法、固相分光光度法、催化光度法、双波长分光光度法等。 这些新的现代光度法的出现与发展,也为环境样品中痕量铜的分析测定提供了新的手段。

(1)普通光度法

  普通光度法是单波长光度法。按反应体系中所用指示剂的不同, 近年来发表的论文大致有以下几类。

① 三苯甲烷类:铬天青 S(CAS), 二甲酚橙(XO),甲基百里酚蓝(MTB) 等。
② 偶氮类:2-(H 酸偶氮)-4, 5-二硝基酚(HADNP) ,三氯偶氮胂(ASATC)等。
③ 荧光酮类:二磺 基苯基荧光酮(DSFF)等。
④ 希夫碱类:8-羟基喹啉等。
⑤ 其他:茜素 S(ARS) 等。 其中以 CAS 研究和应用最为广泛,但其摩尔吸收系数(ε) 多在 104 数量级,灵敏度有待进一步改善。

  用分光光度法,基于二苯碳酰二肼显色剂与铜(Ⅱ)在 pH 为 =6 ~ 7 的醋酸盐缓冲溶液中形成红色配合物,最大吸收波长为 545nm,测定了纯净水、自来水、乌鲁木齐河水,青格达湖水及乌鲁木齐市红湖水样中微量铜(Ⅱ)的含量。

(2)胶束增溶分光光度法

  胶束增溶分光光度法是在显色体系中加入表面活性剂, 这些表面活性剂的胶体质点对一些染料有增溶作用并使染料的吸收光谱发生改变,从而提高了染料与金属离子显色反应的灵敏度。使用表面活性剂后,摩尔吸收系数 ε 增加了约十倍。按使用的活性剂种类的不同,可分为阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂,以阳离子型和非离子型使用较多。

  利用非离子表面活性剂存在下的胶束增溶、增敏作用,研究和建立了在吐温-20 胶束体系中分光光度法测定微量铜的方法。在 吐温-20 的存在下,于 pH 为 8.5 的缓冲介质中,铜(Ⅱ)与铜试剂形成 棕黄色配合物,其最大吸收波长为 453nm ,表观摩尔吸收系数为 1.35× 104L/(mol· cm); 在 25mL 溶液中铜(Ⅱ)含量为 0~60μg 范围内遵 守比耳定律,配合物至少可稳定 48 小时。方法具有良好的选择性, 应用于植物中微量铜的测定,结果满意。

(3)双波长分光光度法

  双波长分光光度法在定量测定高浓度试样和混浊试样,以及多组分混合物时,具有很大的优越性,并且提高了分析方法的灵敏度和准确度。它在一定程度上克服了单波长法的局限,扩展了分光光度法的 应用范围。

  以 2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚为显色剂测定粮食中的痕量铜,首先以试剂空白为参比,于 560nm 处测定络合物吸光度,然后以原被测配合物为参比,于 440nm 处测定试剂空白的吸光度,铜量 在 0 ~ 0.80 mg/L 范 围 内 符 合 比 耳 定 律 ,ε=1.03×105 L/(mol· cm),该方法的相对标准偏差为 1.2%~4.3%。以锌试剂为显色剂,在 pH 为 9.0 的条件下,选用铜的测定波长为 615nm,铜含量在 0~30μg/25 mL 范围内符合比耳定律,方法用于头发中铜的测定,回收率为 92%~108%。

(4)导数分光光度法

  在分光光度分析中引入导数技术,扩展了分光光度法的应用范围,在多组分同时测定、浑浊样品分析、消除背景干扰和加强光谱的 精细结构以及复杂光谱分析等方面,导数分光光度法在一定程度上解 决了普通分光光度法难以解决的问题。随着低噪音运算放大器的出现 和微型计算机在分光光度计中的应用,简化了获得导数光谱的方法,推动了导数光谱的理论和应用研究的发展。

  在含有乳化剂 OP(聚乙二醇辛基苯基醚)的 pH 值为 9.2 的 磷酸氢二钠缓冲溶液中,以 1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)为显色剂, 在 566nm 波长处用二阶导数分光光度法测定铜,可消除锌、镉的干 扰。回归方程 A=0.0976C+0.0038,线性范围为 0.025~2.1μg/mL,相 关系数 r=0.9992。 检出限为 5.5× 10-6g/L, 相对标准偏差 RSD 为 2.37%, 测定豆奶粉中铜的回收率在 95%~102%之间,结果令人满意。

  采用三阶导数光谱技术,以 meso四(4-三甲铵基苯基)叶琳作显色剂分光光度法同时测定了微量的铜、钴与锡。方法中以铅离子掩蔽过剩试剂的吸收峰,然后进行三级微分求导,可以使铜、钴、锡吸收峰完全分开,于415nm、434nm 及 438nm 处同时测定 3 元素含量,由三阶导数光谱的吸光值可求算出配合物的三阶导数摩尔吸光系数分别为:1.11×106、3.95×105 及 6.47×105 L/(mol·cm)。

(5)固相分光光度法

  固相分光光度法利用固体载体预富集欲分析成分,发色后直接测定载体表面的吸光度。该方法不需要昂贵的仪器,且测定浓度亦可达到 μg/L 的水平,甚至更低。

  以聚氯乙烯(PVC)为基质,制备了含新亚铜灵的 PVC 功能膜,在弱酸性介质中,当高氯酸根存在时, 该功能膜能有效地吸附含铜缔合物。用固相分光光度法直接测定铜的含量,方法简便、快速、试剂用量少,精密度较好,用于实际样品中铜的测定,结果符合要求。

(6)流动注射光度法

  流动注射光度法操作简便,试剂试样用量少,分析速度快,分析精度高,很适合现代分析监测的要求,近年来发展较快,但用于测环境样品中铜的报道不多。基于在弱酸性介质中,痕量铜(Ⅱ)对过氧化氢氧化邻苯三酚红的褪色反应有催化作用,采用 流动注射分析技术,直接测定铜 (Ⅱ) 的含量。该方法的线性范围为 0.005~0.2μg/mL,检出限为 0.002μg/mL。且该方法简便、快速、灵 敏度高,适用于血清铜(Ⅱ)的快速检测。

(7)反催化光度法

  阻抑动力学光度法即反催化动力学光度法, 是一种不依赖大型 仪器而灵敏度很高、简单易行的动力学分析方法,该方法基于某些化 学反应加入适当的催化剂, 在一定条件下可减慢氧化剂氧化还原某些 有色物质褪色反应的反应速度。 反应速度往往与催化剂的量有一定比 例关系,所以从一个反应速度的变化,可以测定催化剂(或抑制剂)的 量。对于反催化法由于温度不需过高,使实验易于控制,但在中性介 质中酸度不易控制而使吸光度数值易发生变化。通过试验发现,在酸 性介质中,铜(Ⅱ)抑制锰(Ⅱ)催化铬或钒与二安替比林基甲烷类有机 试剂的显色反应,是一种较新的阻抑反应。该方法选择性好、灵敏度 高,与其他动力学方法比较,还具有线性范围宽、稳定时间长、操作简便等优点。

(8)催化光度法

  催化光度法是一种以测定催化反应速度为基础的定量分析方法。它的被测组分是催化剂。因此,与普通光度法相比,其灵敏度更高,成为近年来分析工作者研究的热点。催化分光光度法测定铜检出 限很低,达纳克级水平,灵敏度高,具有以下特点:

a.反应选择性良好,适合于混合物中性质十分相似组分的同时测定;
b.催化动力学分 析法灵敏度高;
c.扩大了可利用的化学反应范围;
d.便于计算机与分析仪器的联机使用,容易实现流程控制,样品检测,数据采集和处理的自动化。但动力学分析法亦有一定的应用范围,它要求待测体系的反应速度必须与所用仪器设备的应答时间相适应。 人们将动力学与现 代分离技术相结合,大大提高了方法的选择性,有利于生物样品中痕量铜的分析。

获取更多铜知识,关注我厂官网:铜管 http://www.mqjjsh.com