新试剂间_三氟甲基偶氮羧与钙_镁的显色反应及其在离子膜制碱中控分析中的应用
() 化学试剂, 2000, 22 5, 293, 295
新试剂间- 三氟甲基偶氮羧与钙、镁的显色反应及其
在离子膜制碱中控分析中的应用
3 12 34 胡娟庞文生刘东张华山
(11 平顶山师范高等专科学校, 平顶山 467000; 21 河南城建高等专科学校, 平顶山 467000;
) 31 平顶山市树脂厂, 平顶山 467000; 41 武汉大学化学系, 武汉 430072
)) ((摘要: 研究了新试剂间2三氟甲基偶氮羧与 ? 、? 的显色反应。在 10 的 2介质中, 间2三氟甲基偶 2C a M g pH H C lN aA c
)) ((氮羧与 、 均生成组成比为 1?2 的紫红色配合物, 其最大吸收波长的位置在 691和 694, 摩尔吸光系 ??C a M g nm nm 5- 1 - 15- 1 - 1 数为 516×10??、819×10??, 两种离子浓度分别在 0, 60、0, 50范围内符合比 ƒƒL m o lcm L m o lcm ΛgL ΛgL 2+ 2+ 尔定律。将此法用于离子膜制碱工艺中一次精制盐水的中控分析, 应用超定方程组对样品中 、进行同时测定, C aM g结果令人满意。
关键词: 间2三氟甲基偶氮羧; 钙; 镁; 超定方程组; 分光光度法
() 文章编号: 025823283 20000520293203 中图分类号: 62516 文献标识码: O A
2+ 2+ , 电解槽使用的离子膜要分析, 应用超定方程组对样品中 、进行 离子膜制碱工艺中C aM g2+ 2+ 求入槽盐水中的、含量低于 20ƒ。此 C aM ggL 同时测定, 结果令人满意。Λ
项目的分析可采用火焰原子吸收光谱、发射 IC P 1 光谱或 滴定分析法。 光谱法准确度 ED TA IC P α α 主要仪器和试剂1 高, 但仪器配备昂贵, 分析成本高; 光谱法虽 A A S (2916 型紫外2可见分光光度计 澳大利亚 GBC ( 然 操作简单, 但样品中高浓度的氯化钠 310, ) ( 公司; 23型精密酸度计 上海雷磁仪 GBC pH SB ) 315ƒ产生分子吸收干扰比较严重; 滴定分析 , g L )器厂。 所用移液管、容量瓶和烧杯均为聚乙烯制 法测定微量物质, 灵敏度低。而分光光度法由于仪 ( ) 品 日本 由日本旭硝子株式 . , , N IK KO COT CD 器简单普遍, 应用新合成灵敏显色剂就可以对痕
会社提供。 量物质进行测定。 2 ( 1钙
溶液 国家标准物质研究中心ƒm gL 用偶氮羧试剂测钙已有报道, 它们在测定
上都有许多优点, 但在灵敏度、稳定性及选择性方 ) ( 镁标准溶液 国家标准物质研9810121, 1 ƒm gL面也各有不足。 新合成的试剂间2三氟甲基偶氮
) 究中心 9810122; 间2三氟甲基偶氮羧: 0105% 的 羧, 其结构式为:
水溶液; 干扰离子试液同样使用标准物质制备。所
用试剂均为优级纯, 并用螯合树脂处理。实验用水
为石英亚沸 3 次水。 COO H C F 3 HO O H
N N N N 2 实验
在 10 比色管中, 依次加入一定量待测离 mL HO 3S SO 3H
子液、10 的 2缓冲溶液 110和显 2pH H C lN aA c mL 它与钙发生的显色反应, 其测定灵敏度超过目前色剂 310, 以水定容, 摇匀, 15后, 以试剂空 mL m in 已报道的偶氮羧类试剂。 同时它与镁有更灵敏的 白作参比, 用 1比色皿, 于 处测定吸光度。cm Κm ax 显色反应。 在 10 的 2介质中, 该试2pH H C lN aA c
2+ 2+ 2+ ()剂与 、形成紫红色配合物, C aM gΚm ax C a
2+ 2+ 3 结果与讨论() () = 691nm 、Κm ax M g= 694nm ; Εm ax C a= 5. 6
5- 1 - 12+ 5311 吸收光谱 试剂及其与钙和镁所形成配合物() ×10L ?m o l?cm 、Εm ax M g= 819 ×10L
- 1 - 1的吸收光谱 ?m o l?cm ; 钙、镁量分别在 0, 60ΛgL 、0,ƒ
50ƒ范围内符合比尔定律。ΛgL α 收稿日期: 1998209211 2+ 2+ ( ) : 胡娟 19622, 女, 土家族, 湖南大庸人, 副教 作者简介α 本文研究了新试剂与 、的显色反 C aM g授, 在职研究生, 从事分析化学教学及电分析化学、分光 光度分析科研工作。 应并用于离子膜制碱工艺中一次精制盐水的中控
如图 1 所示。由图 1 可见, 试剂的最大吸收峰位于, 当测定相对误差法考察了共存离子的影响情况
2+ 2+ 550, 试剂与 、形成的配合物最大吸 < 10% 时, 一次精制盐水指标中, 共存离子的最高 nm C aM g
收峰位于 693附近, 对比度 = 143。( ) ( ) ( ) nm ? Κnm 允 许 量 为: 6125 , 215 , ƒΛgL S r F e S iO 2
2-( ) ( ) ( ) ( ) 1215 , 1125 , 0115 , 25 , B a M n H g SO 4
- 5 2-( ) ( ) ( ) 115 750, 718 ×10, 3 , 严重干 C lCO M g
扰。
钙、镁分别与试剂间2三氟甲基偶氮羧所形成
( 的 2 种配合物, 其光谱严重重叠 = 3, 见图? Κnm
) 1, 所以用此试剂单独测钙时, 镁将严重干扰。 但
通过试验发现, 钙、镁混合溶液的吸光度具有加和 图 1 吸收光谱性, 因此根据超定方程组在多组分分析中的应 ( ) ( ) 11 试剂水参比; 21 钙配合物试剂参比; 32+ 用, 采取> 的多组分分析方法, 进行、 m n M g( )31 镁配合物试剂参比 2+ 的同时测定, 恰好满足一次盐水例行分析的 C a
312 酸度的影响 需要。2+ 按实验方法试验了 , 14 对试剂与 1pH C a318 镁的分析特性 显色反应的影响。结果
明, 值在 118, 310 之 pH 在选定的钙显色条件下, 镁与试剂形成组成 间, 配合物的吸光度最大且恒定。本文选用10 2pH
比为 1?2 的紫红色配合物, 其最大吸收波长位于 的 2溶液作介质, 用量为 110。H C lN aA c mL
) ( 694处, ? 量在 0, 50ƒ范围内符合 nm M g ΛgL 313 显色剂用量(比尔定律, 所得回归方程为 = 26142的单位 cA c 在 10 的 酸 度 条 件 下, 试 验 了 浓 度 为2pH ) 为 见图 2, 相关系数 = 019996。计算得表 ƒ, ΛgL r5- 1 - 10103% 、0104% 、0105% 、0106% 时, 不 同 体 积 的 观摩尔吸光系数为 819×10??。L m o lcm 间2三氟甲基偶氮羧与钙的显色反应。 结果表明,
显色剂浓度大, 检测限低, 显色反应灵敏, 但浓度
( ) 超过一定范围 0105% , 生成的有色化合物在溶
液中发生缔合作用, 从而导致精密度降低。当使用
0104% 的显色剂 210, 410时, 吸光度最大且 mL
) (恒定。因此, 确定 的显色加入 0104% 的显 ?C a
色剂 310。mL
314 显色时间和配合物的稳定性
在 18, 310 的范围内, 钙与试剂于室温 1pH 图 2 钙、镁标准曲线下瞬间即可反应, 15后, 显色完全, 吸光度达 m in 2+ 2+11; 2. C aM g 最大值, 并至少在 3内保持不变。本文选定在室 h
温下显色 15后测定。m in
315 配合物的组成 利用斜率法和直线法测定钙 4 样品分析
与显色剂反应所 411 样品测定 生成配合物的组成比为 1?2。移取 1100一次盐水于 100容量瓶中, mL mL
以水定容。取稀释后的盐水溶液 215于 10 mL mL 316 比尔定律适用范围
比色管中, 按实验方法测量其吸光度, 建立超定方 () 试验条件下, 量在 0, 60范围内 ƒ?C a ΛgL
(符合比尔定律, 所得回归方程为 = 641935的 cA c 程组, 计算盐水中钙、镁含量。 测定结果见表 1。
) 单位为 ƒ如图 2 所示, 相关系数 = 019992。 , gL rΛ 412 讨论5- 1计算得表观摩尔吸光系数为 516 ×10?L m o l 原子吸收光谱法测定结果偏低, 原因复杂, 在 - 1 ?。cm 1 此不作讨论。 317 共存离子的影响将此方法用于平顶山市树脂厂由日本旭硝子 ) ( 取 15溶液进行测定, 按试验方 ƒ? ΛgL C a 株式会社引进的“离子膜制碱”项目中, 进行一次
盐水的中控分析, 结果令人满意。
3 4()表 1 盐水中钙镁离子的测定结果 = 4 , ( n D ong Z h ang H u ash an 1. P ingd ing sh an N o rm a l
467000; 2. Co llege, P ingd ing sh an H enan U rban 本法结果
Co n st ruc t io n J un io r Co llege, P ingd ing sh an 467000; 3. 回收率ƒ% 样品平均值, ƒ m gLR SD , % , 467000; 4. P ingd ing sh an R e sin P lan tP ingd ing sh an C a M g C a M g C a M g , , D ep a r tm en t o f C h em ist ryW uh an U n ive r sityW uh an 1 13. 2 6. 0 3. 8 2. 3 100. 2 100. 5 ) () 430072, H uaxue Sh iji, 2000, 22 5, 293, 295 2 5. 6 3. 2 2. 5 1. 9 101. 2 100. 8
3 4. 7 2. 3 2. 2 2. 0 101. 5 100. 5 : , A bstrac tIn th is p ap e rth e co lo r reac t io n s o f ca lc ium o r 4 5. 2 2. 3 2. 7 2. 7 100. 5 101. 2 22 m agne sium w ith a new reagen t m t r if luo rom e th y l法 A A S . cabo xyazo h ave been stud iedR e su lt s show th a t bo th
回收率% ƒ样品平均值, ƒ R SD , % m gL1ca lc ium and m agne sium reac t w ith th e reagen t to fo rm
C a M g C a M g C a M g ?2 2 stab le redp u rp le com p lexe s in H C lN aA c m ed ium o f1 12. 5 5. 5 2. 8 2. 2 96. 5 97. 0 2. 0. 691694pH T h e ab so rp t io n p eak s a re a t nm and nm 2 5. 0 3. 2 2. 2 1. 8 97. 7 97. 5 5 ×10 ? 5. 6 and th e app a ren t m o la r ab so rp t iv it ie s a re L 3 4. 3 2. 0 2. 3 1. 7 97. 0 97. 0 - 1 - 1 5- 1 - 1 4 4. 5 1. 8 2. 5 1. 9 97. 7 97. 8 ? × 10? ? , 8. 9 m o lcm and L m o lcm
. ′,0re sp ec t ive lyB ee rs law is o beyed in th e range o f
() ()60, 50ƒ0ƒ. ΛgL C a and ΛgL M gT h e m e tho d is h igh ly 5 参考文献
. 1 程殿彬 1 离子膜法制碱生产技术 1 北京: 化学工业出 sen sit iv ityIt h a s been app lied to in te rm ed ia te co n t ro l 版社, 1998: 280, 298 ana ly sis o f th e f ir st ref ine ry sa lt w a te r f rom io n () 2 郑用熙, 童爱军 1 分析试验室, 1993, 12 3: 92 .2m em b rane ba sed a lk a li p ro ce ssing f ixed T h e u lt ra3 俞文武 1 计算机化学 1 北京: 化学工业出版社, 1995: equa t io n g ro up h a s been u sed to de te rm ine ca lc ium and 42 . .m agne sium sim u ltaneo u slyT h e re su lt s a re sa t isfac to ry
2;Key
s: m t r if luo rom e th y lcabo xyazo ca lc ium ;
;;-m m agne sium 2equa t io n g ro up The co lor reac t ion s of a n ew reagen t u lt raf ixed
tr if luorom e thy lcaboxyazo w ith ca lc ium an d m agn e s ium sp ec t rop ho tom e t ry 3 1 2 , , an d the ir app l ica t ion H u J u an P ang W ensh eng L iu
() 上接第 270 页
() . . , 1995, 117 2: 692-C h em S oc Syn the s is of n ew type ch ira l qua ternary amm on ium sa lt 3 porphyr in com poun ds Z h ang Y um e i, L iu Y anq in , H an 5 , , . . . .T ak ag i SM iyam o to T K Sa sak i YB u l lC h em S oc ( , S h it ian D ep a r tm en t o f C h em ist ryH ebe i T each e r s () . , 1986, 59 7: 2371J p n ) , 050091, , 2000, 22U n ive r sitySh ijiazh uang H uaxue Sh iji 6 刘彦钦, 韩士田, 郄文娟, 等 1 高等学校化学学报, () 5, 269, 270; 295() 1996, 17 4: 586 : 2A bstrac tFo u r new ch ira l qua te rna ry amm o n ium sa lt
2po rp h y r in com po und s ca r ry ing N m e th y lep h ed r ine o r ( ) 7 . , 1960, 81 6 : N ak a jim a KN ip p on K ag ak u Z assh i qu in ine w e re syn th e sized. T h e ir st ruc tu re s w e re 1476 2, , ,dem o n st ra ted by e lem en ta ry v isib le ana ly sisIR U V ( ) 8 黄素秋, 张克凌, 陈敏东, 等 1 有机化学, 1989, 9 4: 1.HNM R and M S 321 Keywords: ch ira l qua te rna ry amm o n ium sa lt; po rp h y r in;
() 9 郑穹, 吴宣阶 1 武汉大学学报, 1985, 3: 77 syn th e sis
() 上接第 278 页
31 A pp l ica t ion of ca ta ly sts of ca l ixaren e s in organ ic Sh ink a i S, Sh irah am a Y , T subak i T , e t a l. J . A m . 3 (reac t ion s W ang T engf eng , Y ang S h iz h u D ep a r tm en t o f () . . , 1989, 111 14: 5477C h em S oc , , C h em ist rySo u th C h ina N o rm a l U n ive r sityGuangzho u . ., , , . 32 Sh ink a i SSh irah am a Y T subak i T e t a lJ C h em ) () 510631, , 2000, 22 5, 274, 278; 295 H uaxue Sh iji: 2 A bstrac tC a lixa rene is a new k ind o f ho stgue st() . , . 1, 1989, 10: 1859S ocP e rk in T rans com po und. T h is p ap e r rev iew s th e app lica t io n o f ca ta ly st s 33 , , , . .C acc iap ag lia R C a sna t i A M ando lin i L e t a lJ . o f ca lixa rene s in som e o rgan ic reac t io n sSom e new idea s
fo r th e syn th e sis o f ca lixa rene typ e ca ta ly st s w e re () . . , . . , 1992, 18: 1291C h em S ocC h em C om m u n .p ro v ided , , , . .34 C acc iap ag lia R C a sna t i A M ando lin i L e t a lJ Keywords: ca lixa rene; p h a se t ran sfe r ca ta ly st; inve r se () . . . , 1992, 114 27: 10956A m C h em S oc ; ; p h a se t ran sfe r ca ta ly stm im e t ic enzym eo rgan ic reac t io n