催化動力學(xué)光度法測定錳

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1、催化動力學(xué)光度法測定錳第25卷第4期2006年4月分析試驗室ChineseJournalofAnalysisLaboratoryVo1.25.No.42OO6—4催化動力學(xué)光度法測定錳宋桂蘭,任薛,李國保,石巖(濟(jì)南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,濟(jì)南250022)摘要:研究了在活化劑氮三乙酸(NTA)存在下,Mn催化KIO氧化剛果紅(GongoRed)褪色反應(yīng)的條件.建立了催化動力學(xué)光度法測定痕量錳的新方法.在測定波長496nm時,錳測定的線性范圍為02.8×10一g/mL,檢出限為2.76×10'g/ml,探討了有關(guān)的反應(yīng)機(jī)理

2、,考察了20余種共存離子對測定的影響,用于大米,綠豆,小米和水樣中痕量錳的測定.關(guān)鍵詞:氮三乙酸;剛果紅;催化動力學(xué)光度法;錳中圖分類號:0657.32文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1000.0720(2006)04—054—04錳是人體必需的微量元素之一,它參與人體內(nèi)各種氧化還原過程,并能影響人體內(nèi)的脂類代謝,因此建立高靈敏的測定水和食物中錳的方法十分重要,以氮三乙酸為活化劑,KIO為氧化劑催化動力學(xué)測錳的方法已有許多報道卜引,但利用剛果紅為指示劑的未見報道.本文研究了在堿性介質(zhì)中,NTA存在下,錳催化KIO氧化剛果紅反

3、應(yīng)的最佳條件,建立了催化動力學(xué)光度法測Mn(Ⅱ)的新方法,探討了反應(yīng)機(jī)理,考察了共存離子的影響,用于谷物和水中錳的測定.1實驗部分1.1儀器和試劑紫外一可見近紅外分光光度計uV一3101PC(日本島津);超級恒溫水浴601型(江蘇金壇市醫(yī)療儀器廠).錳標(biāo)準(zhǔn)溶液:以MnSO準(zhǔn)確配制1mg/mL的Mn(Ⅱ)貯備液,用時逐級稀釋為0.1g/ml;剛果紅水溶液:4.0×10～mol/L;KIO水溶液:1.0×10mol/L;NTA水溶液:5.0X10～mol/L:NaOH溶液:0.05mol/L.1.2實驗方法取一定量的Mn

4、(Ⅱ)于25rnL容量瓶中,依次加入4.0mL4.0×10mol/L剛果紅溶液,4.0mL1.0×10mol/LK104溶液,3.0mL5.0×10mol/LNTA溶液,2.0mL0.05mol/LNaOH溶液.于90℃恒溫水浴中加熱8min,取出后以流水冷卻2rain.定容,搖勻.以同樣的方法進(jìn)行試劑空白實驗,以水作參比,用1cm吸收皿于496nm處測定催化反應(yīng)的吸光度A及非催化反應(yīng)吸光度A,△A=A0一A.2結(jié)果與討論2.1吸收光譜配制不同組分的溶液體系,按實驗方法操作,分別于光度計上掃描吸收曲線如圖】,由圖可知

5、,各溶液吸收曲線的形狀和峰位相一致,最大吸收波長均為496nm,說明在本實驗條件下體系中沒有新的絡(luò)合物生成,無NTA存在時,Mn(1I)在該體系中的催化作用不顯著,NTA存在時,△A明顯增大,表明NTA對催化反應(yīng)具有活化作用.2.2實驗條件的選擇2.2.1反應(yīng)介質(zhì)通過測定不同pH下的催化反應(yīng)和非催化反應(yīng)的吸光度差值,發(fā)現(xiàn)在堿性介質(zhì)中Mn(I1)的催化作用最強,NaOH(0.05moL/L)用量在1.5—2.5mL△A最大且基本恒定,試驗選用2.0mL.2.2.2反應(yīng)溫度的影響70qc以下催化反應(yīng)速度較慢,隨著溫度的升

6、高,反應(yīng)速度加快,△A逐漸收稿日期:2005.05.16;修訂日期:2005.06.29基金項目:山東省教育廳開放實驗室基金項目($j04o2)資助作者簡介:宋桂蘭(1958一),女.高級工程師.———54?-——第25卷第4期2006年4月分析試驗室ChineseJournalofAnalysisLaboratoryV01.25.No.42006—4增大,如圖2所示,當(dāng)溫度在70—90℃之間時,△與溫度成良好的線性關(guān)系,大于90℃,△A逐漸減小.實驗選用反應(yīng)溫度為90℃.以ln△A對1/t作圖,以最小二乘法擬合,得

7、回歸方程ln△A=5.122X10X1/t一13.33,相關(guān)系數(shù)為0.9973,從而計算出催化反應(yīng)的表觀活化能為E=5.122X10X8.314=42.58kJ/tooL.400450500550600650^/rim圖l吸收光譜Fig.1Absorptionsoectral一剛果紅+NaOH;2一剛果紅+NaOH+Mn(1I);3一剛果寶【+NaOH+KIO;4一岡0果紅+NaOH+KIO4+Mn(Ⅱ);5一岡0果紅+NaOH+KIO+Mn(1I)+NTA0.40,3《0.20.160708090l00/℃圖2反應(yīng)

8、溫度的影響Fig.2Effectotreactiontemperature2.2.3反應(yīng)時間的影響及穩(wěn)定性在固定反應(yīng)溫度為90℃時.反應(yīng)時間在3～8rain內(nèi),△A與t成良好的線性關(guān)系,此時間范圍內(nèi)本催化反應(yīng)可視為假零級反應(yīng),實驗選擇加熱8rain,流水冷卻2rain終止反應(yīng),該溶液放置2h吸光度不變.2.2.4試劑用量的影響1.0X10rno