紫外分光光度法測定苯胺

紫外分光光度法測定苯胺

氨基苯乙烯物質(zhì)是重要的化工、制藥、染料、紡織等行業(yè)的重要原料。氨基苯乙烯醇及其衍生物具有毒性高、明顯的致動(dòng)性和武動(dòng)性。在生產(chǎn)過程中，廢水被排放并留在環(huán)境中。這是水污染的一個(gè)重要指標(biāo)，被列入中國14個(gè)環(huán)境因子名單。其含量測定有偶氮比色法、分光光度法、動(dòng)力學(xué)光度法等。根據(jù)苯胺在不同酸度的水溶液中具有不同的結(jié)構(gòu)和紫外吸收光譜,建立了紫外差示分光光度法,直接測定工業(yè)廢水中微量苯胺,并在選定的測定條件下,對29種常見的無機(jī)離子和10種苯系物對苯胺的測定干擾情況進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,此法可有效消除水樣中共存的無機(jī)離子和苯系物的干擾,回收率高且操作簡便,實(shí)現(xiàn)了廢水中微量苯胺的快速、直接測定。1實(shí)驗(yàn)部分1.1苯胺標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制WFZ-26A型紫外可見分光光度計(jì),pHS-2C型酸度計(jì)。苯胺標(biāo)準(zhǔn)溶液:將新蒸餾的苯胺用水配制成1mg/ml儲備液,使用時(shí)稀釋至250mg/L。0.1mol/LHCl溶液,0.1mol/LNaOH溶液,試劑均為分析純,蒸餾水為二次水。1.2稀釋ml比色管平行移取苯胺標(biāo)準(zhǔn)溶液(250mg/L)1.0ml于2支10ml比色管中,分別用0.1mol/LHCl和水稀釋至10ml。以苯胺酸溶液為參比液,以等濃度的苯胺水溶液為測定液,在280nm處測定其吸光度差值ΔA,用標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算結(jié)果。2結(jié)果與討論2.1紫外差示吸收光譜法在水溶液中,苯胺以分子狀態(tài)存在,因p-π共軛作用,2個(gè)吸收峰位于230nm和280nm,而在酸性溶液中因形成苯胺陽離子,失去了非成鍵的p電子導(dǎo)致-NH2的助色效應(yīng)消失,其吸收峰分別位移至203nm和254nm。以苯胺酸溶液為參比,以等濃度的苯胺水溶液為測定液,可測得苯胺的紫外差示吸收光譜,其峰值仍位于230nm和280nm。選定280nm為測定波長,在此波長下苯胺溶液的濃度與吸光度關(guān)系遵循比耳定律,即ΔA=Δε·c·b可用于定量分析。在實(shí)驗(yàn)條件下,溶液中共存的其他苯系物在酸溶液和水溶液中結(jié)構(gòu)相同、濃度相等,在差示吸收光譜中被完全扣除,因而對苯胺的測定無干擾。2.2差示紫外吸收光譜法以25mg/L的苯胺水溶液為測定液,以等濃度的苯胺酸溶液(0.1mol/LHCl)為參比液,在190~400nm波長范圍內(nèi)進(jìn)行光譜掃描,可測得兩者的差示紫外吸收光譜,其峰值位于230nm和280nm。盡管230nm處的峰值大,靈敏度高,但此處其他苯系物及一些無機(jī)離子的吸收較大,因此本實(shí)驗(yàn)選擇280nm作為測定波長。2.3初始ph對苯胺吸收峰的影響準(zhǔn)確移取苯胺標(biāo)準(zhǔn)溶液(250mg/L)1.0ml于10ml比色管中,分別用不同酸度的溶液稀釋至10ml,以相應(yīng)的酸堿溶液為參比液,在190~400nm波長范圍內(nèi)進(jìn)行光譜掃描。結(jié)果表明,當(dāng)pH≥2.85時(shí),苯胺2個(gè)吸收峰位于230nm和280nm;當(dāng)pH≤2.35時(shí),苯胺2個(gè)吸收峰位于203nm和254nm;當(dāng)pH介于2.35和2.85之間時(shí),苯胺的在203、254、230和280nm均有吸收峰。為操作簡便,本文選擇以苯胺水溶液(pH=6.22)為測定液,以等濃度的苯胺酸溶液(0.1mol/LHCl)為參比液進(jìn)行差值測定。2.4標(biāo)準(zhǔn)偏差的測定平行移取苯胺標(biāo)準(zhǔn)溶液(250mg/L)0.1、0.2、0.4、1.0、2.0ml各2份于10支10ml比色管中,分別用水和0.1mol/LHCl稀釋至10ml。按實(shí)驗(yàn)方法測定其吸光度差值,以ΔA對苯胺溶液的濃度作標(biāo)準(zhǔn)曲線,回歸方程C=68.46A+1.774(r=0.9998),線性范圍1~100mg/L;對10mg/L的苯胺標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行10次平行測定,其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.21%;檢出限為2.0mg/L。2.5回收率的測定視水樣樣品情況可先過濾或加堿蒸餾濃縮后定容,準(zhǔn)確移取適量水樣,按實(shí)驗(yàn)方法測定苯胺的ΔA值,用標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算結(jié)果,同時(shí)做標(biāo)準(zhǔn)加入計(jì)算回收率。結(jié)果見表1。2.6系統(tǒng)的穩(wěn)定和共同存在的影響2.6.1系統(tǒng)穩(wěn)定性按實(shí)驗(yàn)方法配制溶液,室溫下放置不同時(shí)間后進(jìn)行光譜測定,8h內(nèi)吸光度基本不變,說明體系穩(wěn)定性較好。2.6.2無離子和苯系物對苯胺測定的干擾在選定的測定條件下其他物質(zhì)對苯胺的干擾情況如下:100倍的Na+、K+、NH4+、F-、Cl-、Br-、I-、CN-、SCN-、S2-、SO32-、SO42-、CO32-、HCO3-、NO32-、NO2-、H2PO4-、HPO42-、PO43-對苯胺測定無影響;1.0×10-3mol/L的Mg2+、Ca2+、Ba2+、Zn2+、Al3+、Fe3+、Co2、+Pb2+、Cu2+、Mn2+離子不干擾測定。1%(溶劑為乙醇或水)的苯、甲苯、二甲苯、乙苯、氯苯、聯(lián)苯、萘、苯甲酸、硝基苯、苯酚對苯胺測定無影響。苯胺的同系物因結(jié)構(gòu)、生色團(tuán)類似,紫外吸收峰相近對苯胺測定有影響:1%的鄰苯二胺使苯胺測定偏高4.98%。在實(shí)際樣品中苯胺往往和其他苯胺類化合物,如氯代苯胺,硝基苯胺,甲基苯胺、苯二胺等存在伴生關(guān)系,但這些同系物的沸點(diǎn)高于苯胺20~217℃,在樣品測定時(shí)可采用預(yù)蒸餾方法減少或除去這些干擾物。本方法以苯胺在酸溶液和水溶液中具有不同的紫外光譜