二溴对甲偶氮羧分光光度法联合测定钡和锶

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1998.02.043 第20卷第2期 北京科技大学学报 Vol.20 No.2 1998年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.1998 二溴对甲偶氨羧分光光度法联合测定钡和锶 李景捷)李显林)刘宇红” 1)北京科技大学冶金学院，北京1000832)北京科技大学应用科学学院 摘要对钡和锶与二溴对甲偶氨羧的显色反应进行了比较研究.在磷酸介质中，Ba2+反应具有选 择性，且允许6倍的Sr存在.而在踵酸一硼砂缓冲介质中，B:2+和S+显色配合物的吸光度具有 加和性据此，设计了联合测定钡和锶的新方法，该法用于合成样品中银和钡的测定，结果满意. 关键词Ba和Sr联合测定；二溴对甲偶氮羧；分光光度法 分类号0657.32 钡与锶的化学性质极为相近，用同一显色剂进行同时或联合测定的研究报道尚属少见 文献[1]报道了以偶氮磺Ⅲ为显色剂，用偏最小二乘法同时测定Ca,Sr,Ba的方法；文献[2]和 文献[3]分别提及可用DBC-CPA双波长法和利用偶氮胂Ⅲ与Ba和Sr显色配合物吸光值 的加和性，同时测定Ba和Sr的可能性，但未对分析方法进行系统研究和具体介绍.本文在文 献[4]的基础上，设计了用二溴甲偶氮羧显色剂的分光光度联合测定Ba和Sr的新方法. 1实验部分 11主要仪器与试剂 722型分光光度计（北京光学仪器厂），UV-3000型紫外可见光光度计（日本岛津）， PHS一29型酸度计（上海雷磁仪器厂）. 锶标准溶液：称取01685g干燥的SCO,用少量水润湿，滴加1：】盐酸至全溶，小心加热 蒸发近干，用水溶解盐类并定容于500ml容量瓶中，该溶液含Sr0.2000mg/ml.用水稀释成 所需浓度的操作液. 钡标准溶液：称取0.1779 g BaCl2·2H,0,用水溶解并定容于500ml容量瓶中，配成含钡 0.2000mg/ml的溶液.用水稀释成所需浓度的操作液. 二溴对甲偶氨羧：0.1%或0.07%的水溶液 H,BO,-Na,B,O,缓冲溶液：20gH,BO,和2.5gNaB,O,·10H溶于1000ml水，该溶液用 酸度计测得pH为6.8. 所用试剂均为分析纯以上，用水为去离子水 1.2一般操作步骤 钡的测定：于10ml比色管中，按顺序加人15μgBa2+,0.07%显色剂2.00ml和3mol/ 1H,PO,Iml,混匀，用水定容.用1cm比色皿，以试剂空白为参比，在610nm处测吸光值A 锶或锶与钡合量的测定：于10ml比色管中，按顺序加人10μgS2+(或适量S2+和Ba2+), 0.I%的显色剂2.50ml,1.5l缓冲溶液，混匀用水定容.用1cm比色皿，以试剂空白为参比， 1997-12-05收稿 李景捷女，48岁，高级工程师

第 卷 年 第 期 月 北 京 科 技 大 学 学 报 歇 二澳对 甲偶氮梭分光光度法联合测定钡和银 李景捷 李显林 刘 宇红 北京科技大学冶金学 院 北京 北京科技大学应用 科学学院 摘要 对钡和惚与二嗅对甲偶氮梭的显色反应进行 了 比较研究 在磷酸介质中 ， 扩 十 反 应具有 选 择性 ， 且允许 倍的 存在 而在硼 酸一硼砂缓冲介质中 ， 扩 十 和 尸 十 显色配合物的吸光度具有 加和性 据此 ， 设计 了联合测定钡和惚的新方法 ， 该法用于合成样 品 中银和钡的测定 ， 结果满意 关键词 和 联合测定 二澳对 甲偶氮梭 分光光度法 分类号 钡 与铭 的化学 性 质 极 为相 近 ， 用 同一 显 色 剂 进 行 同时或联 合 测 定 的研 究 报道 尚属 少 见 文献 【 报道 了 以偶氮磺 为显色剂 ， 用偏 最小二乘法 同时测定 ， ， 的方 法 文献 和 文 献 【 分别提及 可 用 一 双波 长法 和利 用偶 氮肿 与 和 显 色配合物吸光值 的加和性 ， 同时测定 和 的可 能性 ， 但未 对分 析方 法 进行 系 统研 究和 具体介绍 本文在文 献 」的基础上 ， 设计 了用二嗅 甲偶氮梭显 色剂 的分光光度联合测 定 和 的新 方法 实验部分 主要仪器与试剂 型 分 光 光 度 计 北 京 光 学 仪 器 厂 ， 一 型 紫 外 可 见 光 光 度 计 日 本 岛津 ， 一 型酸度计 上海雷磁 仪器 厂 银标 准溶液 称取 干燥 的 ‘ ， 用少量水润湿 ， 滴加 盐酸至全溶 ， 小 心加热 蒸 发近 干 ， 用水溶解 盐类并 定容于 容量瓶 中 ， 该溶 液含 用 水稀释成 所需 浓度 的操作液 钡 标 准溶液 称 取 · 巩 ， 用水溶解 并定容 于 容量 瓶 中 ， 配成含钡 的溶液 用水稀 释成所需浓度 的操作液 二 澳 对 甲偶 氮 梭 或 的水溶液 城 一 唤 缓 冲溶液 从 和 叭 · 坟 。溶 于 水 ， 该溶液 用 酸度计测得 为 所 用 试剂 均 为分 析 纯 以 上 ， 用 水 为去 离子水 一般操作步骤 钡 的测定 于 一 比色管 中 ， 按顺序加人 卜 扩 ， ， 显色剂 和 巩阳 ， 混匀 ， 用 水定 容 用 比色皿 ， 以 试 剂空 白为参 比 ， 在 处测 吸光值 人 ’ 银或银 与钡合量 的测定 于 比色管 中 ， 按顺序加人 “ 尸 或适量 尸 十 和 扩 ， 的显 色剂 ， 缓 冲溶液 ， 混 匀 用 水定 容 用 。 比色 皿 ， 以 试 剂 空 白为参 比 ， 一 一 收稿 李 景捷 女 ， 岁 ， 高级工 程 师 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1998．02．043

Vol.20 No.2 李景捷等：二溴对甲偶氮羧分光光度法联合测定钡和锶 ·189· 在620nm处，测吸光值As(或As+B- 2结果与讨论 2.1吸收光谱 按一般操作步骤分别配制银和钡 0.5 的显色液，在3000型紫外可见分光光 0.4 度计上绘制吸收光谱，结果见图1 0.3 由图1可见：在磷酸和硼酸缓冲 0.2 介质中，试剂的吸收峰分别在535nm 和529nm;磷酸介质中，Ba2+的显色 0.1 配合物的吸收峰在610nm;硼酸缓冲 0 520 560 600 640 680 介质中，Ba2*和S二显色配合物的吸 收峰均为620nm,二吸收曲线在 A/nm 600~700nm之间，且无等吸光点.用 图1吸收光谱 连续变化法测得显色配合物中的显色 1,1'一磷酸介质中，试剂(0.002%)和Ba2“(10μg)显色配合 合物的吸收光谱； 剂与S2+和Ba2+的配比为2：1. 2,2,2”"一酸缓冲溶液中，试剂，Ba2*和S2(10μg)显色配 2.2最佳显色条件 合物的吸收光谱 Ba2+的最佳显色条件：实验证明显色液中加人1mol/1的磷酸1~5ml,0.05%的二溴对 甲偶氨羧2.5~3.2ml时，显色配合物有最大稳定的吸光值.选用1mol/1的H,P0,3ml或3 mol/1的磷酸1ml,0.07%的显色剂2.0ml为Ba2+的最佳显色条件 S2+的最佳显色条件：介质的pH在4.5~8.5范围内，显色配合物有稳定最大的吸光值 进一步试验了pH在5.5~7.5的3种缓冲体系(HAC-NaAC,六次甲基四胺，H,BO,-Na,B, 0,)对S2+显色反应的影响.结果表明：在醋酸级冲体系中退色；7%的六次甲基四胺(pH6.5) 1.0~2.5ml和2%HB0-NaB,0,·10H,0混合溶液(pH6.8)1.0~2.0ml时，均有稳定的最大 吸光值，二者表观摩尔吸光系数相近，但线性关系和抗干扰能力后者较好；01%的显色剂用 量在2.3~2.8ml时有稳定最大吸光值，用2.5ml且试剂的空白值较高，需用吸量管准确加人. 2.3常见千扰离子的允许存在置 Ba2+和S2+在各自的最佳显色条件，常见干扰离子的允许存在量（误差不超过5%）见表 1.由表1可见：在0.3mol/1HPO,介质中，Ba2+的显色反应有较高的选择性，特别是其他碱土 金属离子的允许存在量高；Fe3+比Fe2+的允许存在量高10倍左右；常用于分解含硅时引人的 F-亦不干扰测定.在硼酸冲介质中测S时，干扰较严重，但优于六次甲基四胺缓冲体系， 2.4工作曲线和廉尔吸光系数 在0.3mol/H,PO,介质中，Ba2+的最佳显色条件下，按测定Ba2+的一般操作步骤，改变 Ba2+的量，获得测Ba2+的工作曲线，在0.5~2.5μg/ml范围内，有良好的线性关系，并计算 得Ba2+显色配合物的表观摩尔吸光系数e为2.06×101·mol-1·cm,与文献值相符 在pH6.8的硼酸缓冲体系中，S2+的最佳显色条件下，按照测S2+的一般操作步骤，分别 改变Sr2+和Ba的浓度，获得S2+和Ba2+以及一定量Ba2+和S2+存在下的工作曲线，如图2 所示

李景捷等 二澳对 甲偶氮梭分光光度法联合测定钡和惚 在 处 ， 测 吸光值 人 或 人 ，动 · 结果与讨论 吸收光谱 按 一般操作步 骤分别配 制银和 钡 的显色液 ， 在 型紫外 可见分光光 度计上绘制 吸收光谱 ， 结果 见 图 由 图 可 见 在 磷 酸 和 硼 酸 缓 冲 介质 中 ， 试剂 的 吸 收峰分别在 和 磷 酸 介 质 中 ， 扩 的 显 色 配合 物 的吸 收 峰在 硼 酸缓冲 介质 中 ， ， 和 尸二 显色 配合物 的吸 收 峰 均 为 ， 二 吸 收 曲 线 在 一 之 间 ， 且 无 等 吸光 点 用 连续变化法 测 得显色配合物 中的显色 剂与 尸 和 扩 十 的配 比为 最佳显色条件 又们 圈 吸收光进 ， ‘ 一礴酸介质中 ， 试荆 和 卜 显色配合 合物的吸收光讲 ， ， ， 护 一 酸级冲溶液中 ， 试剂 ， 和 显色配 合物的吸收光讲 扩 的最佳显色条件 实验证明显色液 中加人 的磷酸 一 而 ， 的二澳对 甲偶 氮 毅 一 时 ， 显色配合物有最大稳定的吸光值 选 用 的 城沁 或 的磷 酸 而 ， 的显色剂 而 为 扩 的最佳显色条件 广 的最佳显色条件 介质的 在 一 范围 内 ， 显色配合物有稳定最大 的吸光值 进一 步 试验 了 在 一 的 种缓 冲体系 一 医 ， 六 次 甲基 四 胺 ， 从 ， 一 叭 对 尸 十 显色 反 应 的影 响 结果 表 明 在 醋 酸缓 冲 体系 中退 色 的六 次 甲基 四 胺 一 而 和 玩 一 恢 · 乓 混合溶液 一 时 ， 均有稳定 的最大 吸光值 ， 二 者表观摩 尔吸光 系数相 近 ， 但 线性 关系和抗 干扰能力后 者 较好 的显 色剂用 量在 一 而 时有稳定最大吸光值 ， 用 而 且试剂的空 白值较高 ， 需 用 吸量管准确加人 常见干扰离子的允许存在 犷 十 和 尸 在各 自的最佳显色条件 ， 常见 干扰离子 的允许存在量 误差 不超过 见 表 由表 可见 在 玩叽介质中 ， 扩 十 的显色反 应有 较高的选 择性 ， 特 别是其他碱 土 金属离子 的允许存在量 高 十 比 十 的允许存在量 高 倍左 右 常用 于分解 含硅 时引人 的 一 亦不 干扰测定 在硼 酸冲介质 中测 时 ， 干扰较严重 ， 但优于六 次 甲基 四胺缓冲体系 工 作 曲线和 尔吸光系数 在 巩叽介质 中 ， 扩 十 的最 佳显 色条 件下 ， 按测 定 扩 的一般操作步 骤 ， 改变 扩 十 的量 ， 获得 测 扩 的工 作 曲线 ， 在 一 卜 范 围 内 ， 有 良好的线性 关系 ， 并 计算 得 扩 显 色配合物 的表观摩 尔吸光系数。 为 少 · 一 ’ · 一 ’ ，与文 献值 相符 在 的硼 酸缓冲体系 中 ， 尸 十 的最佳显色条件下 ， 按照测 尸 十 的一般操作步骤 ， 分别 改变 尸 十 和 扩的浓度 ， 获得 尸 十 和 扩 十 以及 一定 量 和 尸 存 在 下 的工作 曲线 ， 如 图 所示

·190 北京科技大学学报 1998年第2期 表1常见干扰离子的允许存在量 离子 测Ba15μg) 测S10μg) 离子 测Ba15μg) 测Sr10μg) F尼3+ 12 mg 2μg(13) Mg? 10 mg 2μg(1) 尼2+ 1.12mg 2μg(1) Ca2+ 0.7mg 0.8μg(0.3) C02+ 90μg 1.5μg(0.4) S2+ 90μg 2+ 50μg 3μg(1) Ba2+ 2.5μg C2+ 75μg 20μg(1.5) F 3.5mg 150μg(25) Mn2+ 0.15mg 3.5μg1) SiO房 9μg 8μg A3+ 0.5mg 0.13μg(1.3) SO 1.8mg 注0为六次甲基四胺缓冲体系（μg. 0.7 结果表明，在S+的最佳显色条件 0.6 下，S2+和Ba2+的浓度在0.25~1.25μ 0.5 g/ml(或3×10-6~1.4×10-5mol/1) 0.4 和0.5~2.5μg/ml(或3.6×10-6~1.8 0.3 ×10-5mol/)范围内，均有良好的线 0.2 性关系；对在S2+与Ba2+的总浓度，当 0.1 Ba2+S2+时在3.6×10-6~ Vml 1.8×10-5mol/1的范围二显色配合物 图2酸缓冲介质中S2+和Ba2*的吸光度曲线 的吸光值有良好的加和性 1,1'-Sr2(5μg/ml0,Sr2+5μgBa2*; 3样品分析 2,2-Ba2(10μg/m,Ba2+5μgSr2+ (1)钡与锶的混合样制备.Ba2+与S2+的浓度分别在各自的线性范围内，二者总浓度按 以上研究结果，配制成如表2所列组成的合成样 表2合成样品的组成 样品编号 1 2 3 4 Ba/(μg·ml') 5.00 5.00 6.00 7.00 Sr/(μg·ml') 2.50 3.50 3.00 2.50 Ba+Sr/(mol·1- 6.49×10-3 7.64×10-5 7.79×10-5 7.95×10-3 (2)Ba2+的测定在Ba2+最佳显色条件下，按Ba2+测定的一般操作步骤，分取2.00ml试 样发色，Sr2+不干扰，可在同样条件，直接作纯Ba2+的工作曲线进行测定，计算C(mol/) (3)S2+的测定.在S2+的最佳显色条件下，按Sr+或S++Ba2+合量的测定的一般操 作步骤，取2.00ml试液发色并在620nm处测吸光值Ar+脑 根据在Sr的最佳显色条件下，A与A的加和性和比尔定律 Aa+sr=ea·CBn+esr·Csr, 将测得的ees和C代人，可计算Cs(mol/1或μg/ml).结果见表3.Ba2+的回收率为98%~ 102%,Sr的回收率为96%~99%，2次平行测定的相对偏差不超过2%

北 京 科 技 大 学 学 报 表 常见干扰离子的允许存在 年 第 期 离子 测 减 “ 测 叹 “ 离子 测 成 。 测 叹 。 卜 、 ’ · ’ ’ 协 “ ，， 协 ‘ ” · ” · 协 乃 十 林 协 】 “ 尸 ‘ “ 一 凡 卜 协 “ 犷 ‘ 一 · “ 卜 卜 ’ 一， ” “ ，， 加 协 ” ‘侧 一 林 卜 ， 卜 访 一 注 为六 次 甲基 四 胺缓冲体系 “ 结果 表 明 ， 在 尸 的最 佳显色条件 下 ， 产 和 扩 十 的浓 度在 一 卜 而 或 一 一 一 ’ 和 一 协创 或 一 一 一 ’ 范 围 内 ， 均 有 良好 的 线 性 关 系 对在 尸 十 与 扩 十 的 总 浓 度 ， 当 十 尸 时 ， 在 一 一 一 ’ ， 十 尸 时 在 一 一 一 ’ 的范 围二 显 色配 合物 的吸光值有 良好 的加和性 样品分析 不夕 图 硼酸缓冲介质中 和 的吸光度 曲线 一 ， ‘ 一 ， 卜创 ， ， “ ， ， ‘ 一 ， 卜 ， ， 林 ， 钡 与惚 的混合样 制备 扩 十 与 尸 十 的浓度分别在各 自的线性 范 围 内 ， 二者总浓度 按 以 上研究结果 ， 配制成如表 所列组成 的合成 样 表 合成样品的组成 样品编号 留 卜 · 一 ， 林 · 而 一 ， 一 ， 一。 一 ， 一 ， 一 ， 一。 一 ， 扩 的测定在 最佳 显 色条件下 ， 按 扩 十 测 定 的一般操作 步 骤 ， 分取 试 样 发 色 ， 广不 干扰 ， 可 在 同样条件 ， 直 接作 纯 ， 十 的工作 曲线进行测定 ， 计算 吼 产 的测 定 在 产 十 的最 佳显 色条件 下 ， 按 或 尸 扩 十 合量 的测 定 的一 般操 作步骤 ， 取 试液发色并在 处测 吸光值 人 ， 。 ’ 根 据在 的最佳显色条件下 ， 人与 人 。 的加和性 和 比尔定 律 十 “ 。 ’ 几 。 ’ ， 将测得 的￡ 凡 和 几 代人 ， 可计算 或 卜 结果 见表 扩 十 的 回收率为 一 ， 的 回 收率为 一 ， 次平 行测 定 的相 对偏 差 不超 过

Vol.20 No.2 李景捷等：二溴对甲偶氯羧分光光度法联合测定钡和锶 ·191· 表3合成样的分析结果 加入量/μg 回收率% 样品 测得值/μg Ba Sr Ba Sr Ba Sr 1 10 5 1021 4.81 102.1 96.2 2 10 1 10.05 6.92 100.5 98.9 3 12 6 11.93 5.93 99.4 98.8 4 14 5 13.73 4.83 98.1 97.4 4 结论 (I)在0.3mol/1的HPO,介质中，Ba2+与二溴对甲偶氮羧的显色反应，允许6倍量S2+ 存在 (2)在最佳条件下，于一定的浓度范围内，S+和Ba2+的显色配合物的吸收峰位置相同， 均符合比尔定律，且二显色配合物的吸光值具有良好的加和性 (3)用二溴对甲偶氮羧为显色剂分别在0.3mol/1H,PO,介质和pH6.5的硼酸缓冲溶液中 显色，分光光度法可联合测定一定含量范围Ba和Sr. 参考文献 1刘光国，马聆音，王长庚偏最小二乘法用于多组分的分光光度分析Ca,Sr,Ba的同时测定.岩矿测试， 1992,11(4):293 2任英，高裕华.钡与DBC一偶氮氯膦显色反应的研究.分析化学，1988,16(7)：654 3刘道平，彭碧玉.偶氮胂Ⅲ光度法测定钢中微量银.冶金分析，1987,7(1)：13 4潘教麦，刘双成，徐钟隽，黄芳.二溴对甲偶氨羧的合成及其用于分光光度法测定钡.分析化学，1996， 24(9):1074 Successive Determination of Ba and Sr by Spectrophotometry with Dibromomethyl Carboxyazo Li Jingjie Li Xianlin Liu Yuhong" 1)Metallurgy School,UST Beijing,Beijing 100083,China 2)Applied Science School,UST Beijing ABSTRACT The colour reactions of barium(II)and strontium(II)with dibromomethyl carboxyazo were studied comparatively.In the medium of H PO,the colour reaction of barium (II)is highly selectivity and tolerates the existence of 6-fold of strontium(II). And in the buffer medium of H BO,-Na,B,O,,the absorbances of colour coordination compounds for barium(I)and strontium(II)have an additivity over a certain range of concentrtion.On these grounds,a new method of the successive determination for barium and strontium had been developed. KEY WORDS successive determination;dibromomethyl carboxyazo;spoectrophotometry

李景捷等 二澳对甲偶氮梭分光光度法联合测定钡和铭 表 合成样的分析结果 样 品 加人量 协 测得值 “ 回收率瓜 少 … ，少 ︻ 结论 在 的 从 介质 中 ， 扩 与二澳对甲偶氮梭 的显色反应 ， 允许 倍量 产 存在 在 最 佳条件下 ， 于 一定 的浓度 范 围 内 ， 产 十 和 扩 十 的显色配合物 的 吸收峰位置相 同 ， 均符合 比尔 定律 ， 且 二显色配合物 的吸光值具有 良好的加和性 用二嗅 对 甲偶 氮梭 为显色剂分别在 从阳 月介质和 的硼 酸缓冲溶液 中 显色 ， 分光光度法 可联合测 定 一定含量 范 围 和 参 考 文 献 刘 光 国 ， 马聆音 ， 王 长庚 偏 最小二乘法 用 于 多组分的分光光 度分析 ， ， 的 同时测定 岩矿测 试 ， ， 任英 ， 高裕华 钡 与 一 偶氮抓麟显色反应的研究 分析化学 ， ， 刘道平 ， 彭碧玉 偶氮肿 光度法测定钢中微量惚 冶金分析 ， ， 潘教 麦 ， 刘 双 成 ， 徐 钟隽 ， 黄芳 二澳 对 甲偶 氮 竣 的合成及 其用 于 分光 光度 法侧 定 钡 分 析化学 ， ， 百 翔 ， 刀 物 ， 刀 玩人 ， ， ， 巧 ， ， 从 阳 月， 恤 一 笼 城 一 气 ， ， 蒯 明 二 光