水质及工业物料中痕量钒的催化动力学光度法研究进展
学生: 张勇 指导教师: 魏琴 于京华
摘要:本文以指示物质为线索,综述了近年来国内外催化动力学光度法测定痕量钒的研究情况,从反应介质,灵敏度, 线性范围等方面介绍了钒对不同显色剂的氧化(还原)的催化动力学光度法反应体系的研究情况,并对催化动力学光度法测 定痕量钒的各体系做出综合分析. 关键词:染料 酸碱指示剂 催化光度法 动力学 钒 文章编号: 中国分类号:O657 文献标识码:
自 70 年代人类发现钒是人体所必需的微量元素之时起,钒即成了化学分析,研究的热点之一.有资 料表明,钒具有类胰岛素作用,且被生物无机化学列为抗癌元素之一.因此,测定环境样品及生命有机体 中的痕量钒具有重要的实际意义[ 1 – 5 ]. 在以往中也曾有人报道过非催化动力学光度法测定痕量的钒[ 6 - 8 ],但就目前的研究过程和结果来看, 催化动力学光度法可根据待测物质对某些反应的催化作用,利用反应速率与催化剂的浓度之间的定量关 系,通过测量与反应速率成比例关系的吸光度,来计算待测物质(即催化剂)的浓度.克服了有些标准方 法的局限性,如灵敏度不够高,以及操作过程繁琐等[ 9 - 10].近年来,利用催化动力学光度法测定痕量钒, 已广泛应用于食品,人发,水样,钢样等的痕量分析中,并取得满意的结果. 关于催化动力学光度法测定痕量钒的文献日益增多,但国外报道相对于国内的要少得多,对于 1993 年之前的文献报道[11 - 12]本文不再归纳, 现仅将近十年来催化动力学光度法测定痕量钒的国内外文献报道汇 总,以指示物质为线索,从反应条件,灵敏度,检出限和应用等方面进行综合阐述.
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钒对氧化(还原)有机试剂(染料)的催化动力学光度法
根据近十年催化动力学光度法测定痕量钒的文献来看,常用的有机试剂(染料)有三苯甲烷类染料, 偶氮类染料,醌亚胺类等几种,其中三苯甲烷类染料方面的研究较多,下面将作详细阐述. 1.1 钒对氧化(还原)三苯甲烷类染料的催化动力学光度法
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三苯甲烷类染料(结构式见图 1) ,包括碱性染料和酸性染料,用于 C 金属离子,非金属离子以及有机物的测定,已有很长的历史.1989 年以 前, 主要应用于配合和缔合两大类显色体系. 年代以后基于该类染料 90 的氧化还原性,通过氧化褪色或显色推动了催化动力学光度法的发展, 拓宽了三苯甲烷类染料的应用范围[ 13 –15 ].其中,用于测定痕量钒的指 图 1 三苯甲烷基本构型 示剂出现不少,已经报道的主要有灿烂绿,维多利亚蓝,孔雀绿,溴酚 Fig. 1 Structure of triphenylmethane 蓝等.详见表 1. 1.2 钒对氧化(还原)醌亚胺类的催化动力学光度法 丁素芳等[ 30 ]基于在抗坏血酸存在下, 痕量钒( V )对溴酸钾氧化次甲基绿褪色的新指示反应, 建立了一 -1 个催化动力学光度法测痕量钒( V )的新方法.线性范围为 0 ~ 0.004 gmL 和 0.004 ~ 0.008 gmL-1,方法 检出限为 0.34 ngmL-1,用于人法,水样中痕量钒( V )的测定,结果满意.
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表1
钒对氧化(还原)三苯甲烷类染料的催化动力学光度法 检出限 ngmL-1
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[ 16 – 29 ]
Table 1.The catalytic kinetic spectrophotometry of vanadium on the oxidation (reduction) triphenylmethane dye 体系 溴酸钾-维多利亚蓝-钒(V) 溴酸钾-灿烂绿-钒(V) 溴酸钾-还原型罗丹明 B-钒(V) 溴酸钾-孔雀绿-钒(V) 溴酸钾-溴酚蓝-钒(V) 溴酸钾-维多利亚天蓝 B-钒(V) 溴酸钾-丁基罗丹明 B-钒(V) 溴酸钾-孔雀石绿-钒(V) 溴酸钾-结晶紫-钒(V) 溴酸钾-甲基百里酚蓝-钒(V) 溴酸钾-罗丹明 B-钒(V) 溴酸钾-二苯碳酰二肼-钒(V) 次磷酸钠-罗丹明 B-钒(V) 溴酸钾-乙基紫-钒(V) 介质 柠檬酸(0.5 molL ) 柠檬酸(0.1 molL ) HAc-NaAc(pH3.9) HAc-NaAc 柠檬酸(1 molL ) H2SO4(1 molL ) 柠檬酸(0.2 molL ) 柠檬酸(0.14 molL ) H2SO4(1 molL ) 磷酸(0.5 molL ) 柠檬酸(1 molL ) 柠檬酸(0.1 molL ) 柠檬酸-柠檬酸钠(pH2.5) 盐酸(2.0 molL )
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