乙二胺四乙酸二鈉修飾碳糊電極測定銅（Ⅱ） .doc

乙二胺四乙酸二鈉修飾碳糊電極測定銅（）第38卷第9期2009年9月應用化工apphedchemicalindustryvo1.38no.9sep.2009驢驢驢護2分析測試2,:2,護,:2,:g,:2乙二胺四乙酸二鈉修飾碳糊電極測定銅()毛曉明,靳永勝(長治學院生化系,th西長治046011)摘要:制備了乙二胺四乙酸二鈉(edta)修飾碳糊電極并研究_r銅在該電極上的陽極溶出伏安行為,提出了一種測定銅的新方法.實驗發(fā)現(xiàn),在ph=3.6的醋酸鈉一醋酸緩沖溶液中,銅離子于一500mv(vs.sce)處被吸附還原,富集在該修飾電極表面從一150mv以120mv/s的速率正向掃描至200mv,銅在約90mv處出現(xiàn)一靈敏的陽極溶出峰.峰電流與銅的濃度在1.0102.010mol/l范圍內呈良好的線性關系,檢出限為1.010一mol/l.并進行了回收率測試,回收率為93%105%,相對標準偏差小于4%.關鍵詞:edta;碳糊電極;銅;陽極溶出伏安法中圖分類號:o657.1文獻標識碼:a文章編號:16713206(2009)09137803determinationofcopper()usingaedtamodifiedcarbonpasteelectrodemaoxiaoming,jinyongsheng(departmentofchemistryandbiology,changzhiuniversity,changzhi046011,china)abstract:aedtamodifiedcarbonpasteelectrodewaspreparedandtheanodicstrippingvohammetricbehaviorofcopperatthemodifiedelectrodewasinvestigated.andanewmethodf0r出edeterminationofcopperwasdescribed.itwasfoundthatinnaachacbuffersolution(ph=3.6),copperi1wasaccumu-latedandreducedonthesurfaceofthemodifiedelectrodeat一500mv.whenscanninglinearlyfrom一150mvto200mvatascanrateof120mv/s,asensitiveanodicstrippingpeakappearedat90mv(vs.sce).thelinearrangewasfoundat1.010一2.010一mol/l,thedetectionlimitwas1.0x10一mol/l.theproposedmethodwasappliedtothedeterminationofcopperandtherecoverieswerebetween93%105%.therelativestandarddeviationwaslessthan4%.keywords:edta;carbonpasteelectrode;copper;anodicstrippingvohammetry銅是生物體必需的微量元素之一,對機體的新陳代謝有重要的調節(jié)作用.但銅的過量攝人會產生危害,對水生生物的危害尤為突出,因此,研究測定銅的分析方法一直受到人們的關注.目前,銅的測定常常采用分光光度法,催化動力學光度法引,原子吸收光譜法馴等,有的方法操作繁瑣費時,有的需要使用昂貴的儀器等,已不滿足微型化,實時監(jiān)測等發(fā)展趨勢.而電化學分析法以其操作簡單,測定速度快而得到廣泛應用,使用的電極有汞,玻碳電極,碳糊電極等.其中碳糊電極由于具有優(yōu)異的導電性能和良好的穩(wěn)定性,在電化學分析方面已有不少應用.乙二胺四乙酸二鈉修飾碳糊電極測定金屬離子已有報道,但應用于測定銅的研究還尚未見報道.在ph:3.6的醋酸鈉一醋酸緩沖溶液中,在一500mv(vs.sce)攪拌富集3min后,從一150mv以120mv/s的速率正向掃描至200mv,銅在約90mv處出現(xiàn)一靈敏的陽極溶出峰.峰電流與銅的濃度在1.0102.010mol/l范圍內呈良好的線性關系,檢出限為1.010一mol/l.該修飾電極具有制備簡單,響應速度快,靈敏度高,選擇性好等優(yōu)點,并用標準加入法測定了其回收率,回收率為93%一105%,相對標準偏差小于4%.1實驗部分1.1試劑與儀器乙二胺四乙酸二鈉(edta),硫酸銅(ii)i.010mol/l標準溶液,naachac緩沖溶液(ph=3.6),hc1,h2so,hno,hac,nhc1均為分析純;收稿日期:2009-0619修改稿日期:2009-0717作者簡介:毛曉明(1981一),男,山西長治人,長治學院助教,碩士,師從孫彥平教授,從事電化學分析研究.電email:mxm19810530yahoo.con.an第9期毛曉明等:乙二胺四乙酸二鈉修飾碳糊電極測定銅()石墨碳粉為光譜純;實驗用水為石英二次蒸餾水.mec.12b型多功能微機電化學分析儀;三電極體系:修飾碳糊電極為工作電極,飽和甘汞電極為參比電極,鉑片為輔助電極;ph-3s型酸度計.1.2修飾電極的制備取光譜純石墨碳粉和固體石蠟,edta于瑪瑙研缽中混合均勻成糊狀.加熱條件下將其裝入直徑為3mm的玻璃管中,在其中插入銅絲,把碳糊表面壓緊并在硫酸紙上磨光,使用前在空白溶液中環(huán)掃至穩(wěn)定.1.3實驗方法把制備好的電極浸入10ml含有一定濃度cu標準溶液的naachac緩沖溶液(ph=3.6)中,在一500mv(vs.sce)電位下攪拌富集3rain,靜止30s,然后以120mv/s的速率向正電位方向掃描至200mv,記錄陽極溶出伏安曲線,根據(jù)峰電流進行定量分析.2結果與討論2.1銅離子在不同電極上的陽極溶出伏安曲線圖1為1.010mol/lcu在碳糊電極上和edta修飾碳糊電極上的陽極溶出伏安曲線.只有底液時,在掃描的區(qū)間內沒有觀察到溶出峰(見圖1曲線1);當溶液中存在cu時,用碳糊電極為工作電極,在掃描區(qū)間也觀察不到溶出峰(見圖1曲線2);用edta修飾的碳糊電極為工作電極時,在90mv處產生一靈敏的溶出峰(見圖1曲線3).峰電流明顯增大,說明edta對cu具有明顯的富集作用.其機理可能是cu首先被edta絡合于修飾電極表面,在富集電位下被還原成0價銅,在電位變化過程中被氧化溶出.土,圖11.010mol/lcu的伏安曲線fig.1thevohammetricculegesof1.010一mol/lcu1為1.010mol/lcu,底液;2為1.010mol/lcu,碳糊電極;3為1.010mol/lcu,edta修飾碳糊電極2.2實驗條件的選擇2.2.1碳糊電極的制備改變石墨碳粉,固體石蠟和edta用量制備修飾碳糊電極,在相同的條件下測定.結果表明,當m(石墨碳粉):m(固體石蠟):m(edta)=3:1:0.6時,峰電流最大,峰形最好.當配比大于或小于該配比時,峰電流均降低,可能是因為配比太小時,絡合富集的銅太少,峰電流小;配比太大時,電極傳導阻抗增大,靈敏度下降,峰電流也減小.2.2.2緩沖溶液對峰電流的影響分別選擇hc1,h2so4,hno3,hac溶液以及naachac,nh4c1一hc1緩沖溶液作為富集和溶出過程的底液.結果表明,以naac.hac緩沖液作為底液時溶出峰的峰電流較大且峰形較好.2.2.3ph對峰電流的影響在ph=2.55.0范圍內實驗了ph對峰電流的影響.結果表明,銅的溶出峰電流隨ph的增大而增大,在ph=3.43.8時,峰電流達到最大且基本不變,隨ph的繼續(xù)增加峰電流又開始減小(見圖2).故選擇ph=3.6為測量的底液酸度.i,ph圖2ph值對峰電流的影響fig.2effectofphonthepeakcurrentofcu2.2.4富集電位和富集時間對峰電流的影響固定cu的濃度為1.010mowl,在一200一一700mv范圍內考察了富集電位對溶出峰電流的影響,結果表明,溶出峰電流隨富集電位的負移而增大,超過一500mv后峰電流基本不再增加,且峰形變差.故選擇一500mv作為富集電位.i,圖3富集時間對峰電流的影響fig.3effectofaccumulationtimeonthepeakcurrentofcu固定cu的濃度為1.010.movl,富集電船1380應用化工第38卷位為一500mv,改變富集時間,結果表明,隨富集時間的延長,溶出峰電流增大.當富集時間在3min以內,峰電流與富集時間呈線性關系;3min之后,曲線出現(xiàn)平臺,說明cun的富集已達飽和(見圖3).故選擇富集時間為3min.2.3電極的重現(xiàn)性與穩(wěn)定性在上述確定的實驗條件下,對1.010mol/lcu連續(xù)測定8次,相對標準偏差rsd為3.6%,表明該電極具有較好的重現(xiàn)性.將該電極對1.010imol/icun連續(xù)掃描50次,峰電流的相對標準偏差rsd為3.2%,表明該電極具有較好的穩(wěn)定性.2.4線性范圍與檢出限在上述選定實驗條件下,銅離子濃度與峰電流在1.010一2.010.moi/,l范圍內呈良好的線性關系,線性方程為:,(ixa)=5.85710c+1.624,相關系數(shù)為0.996,檢出限為1.010一mol/l,結果見圖4.i,圖4濃度與峰電流的關系fig.4relationshipbetweenconcentrationandpeakcurrent2.5回收率測定取一定體積cu溶液于10ml電解池中,其余操作同上,用標準加入法測定結果和回收實驗結果見表l.表1回收率測定結果(n=7)table1analyficdresultsofcopper()3結束語實驗結果表明,對于1.010imol/l的cun,應用edta修飾碳糊電極較之未修飾碳糊電極溶出峰電流有明顯提高.溶出峰電流與濃度在1.01o2.010m0l/l范圍內呈現(xiàn)良好的線性關系,檢出限1.010一mol/,l.采用標準加入法測定cu,回收率在93%一105%,相對標準偏差<4%.參考文獻:1奚旦立,孫裕生,劉秀英.環(huán)境監(jiān)測m.北京:高等教育出版社,1994:320.2李霞,葉紅齊,張麗艷,等.edta分光光度法測定銅金粉中的高含量銅j.粉末冶金材料科學與工程,2008,13(6):373376.3tomiyasut,aikous,anazawak,eta1.akineticmethodforthedeterminationofcopper()byitscatalyticeffectontheoxidationof3-methyl-2-benzothiazolinonehydra?-zonewithhydrogenperoxide:amechanisticstudyj.analsci,2005,21:917-922.4safavia,malekin,fajamif.selectivekineticspectrophotometricdeterminationofcopperatnanogramspermilliliterlevelj.talanta,2001,54:397-402.5crespoga,andradefj,inonfa,eta1.kineticmethodofthedeterminationoftraceamountsofcopper()inwatermatricesbyitscatalyticeffectontheoxidationof1,5-diphenylearbazidej.analclaimacta,2005,539:317.325.6郭衛(wèi)國,王玉玲,薛光.微波密閉溶樣火焰原子吸收光譜法測定金精礦中銀銅鋅j.理化檢驗化學分冊,2008,44:181