乙二胺四乙酸二鈉修飾碳糊電極測(cè)定銅（Ⅱ） .doc

乙二胺四乙酸二鈉修飾碳糊電極測(cè)定銅（）第38卷第9期2009年9月應(yīng)用化工apphedchemicalindustryvo1.38no.9sep.2009驢驢驢護(hù)2分析測(cè)試2,:2,護(hù),:2,:g,:2乙二胺四乙酸二鈉修飾碳糊電極測(cè)定銅()毛曉明,靳永勝(長(zhǎng)治學(xué)院生化系,th西長(zhǎng)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(yáng)極溶出伏安行為,提出了一種測(cè)定銅的新方法.實(shí)驗(yàn)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(yáng)極溶出峰.峰電流與銅的濃度在1.0102.010mol/l范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,檢出限為1.010一mol/l.并進(jìn)行了回收率測(cè)試,回收率為93%105%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于4%.關(guān)鍵詞:edta;碳糊電極;銅;陽(yáng)極溶出伏安法中圖分類號(hào):o657.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a文章編號(hào):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(duì)機(jī)體的新陳代謝有重要的調(diào)節(jié)作用.但銅的過(guò)量攝人會(huì)產(chǎn)生危害,對(duì)水生生物的危害尤為突出,因此,研究測(cè)定銅的分析方法一直受到人們的關(guān)注.目前,銅的測(cè)定常常采用分光光度法,催化動(dòng)力學(xué)光度法引,原子吸收光譜法馴等,有的方法操作繁瑣費(fèi)時(shí),有的需要使用昂貴的儀器等,已不滿足微型化,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等發(fā)展趨勢(shì).而電化學(xué)分析法以其操作簡(jiǎn)單,測(cè)定速度快而得到廣泛應(yīng)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(dǎo)電性能和良好的穩(wěn)定性,在電化學(xué)分析方面已有不少應(yīng)用.乙二胺四乙酸二鈉修飾碳糊電極測(cè)定金屬離子已有報(bào)道,但應(yīng)用于測(cè)定銅的研究還尚未見(jiàn)報(bào)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(yáng)極溶出峰.峰電流與銅的濃度在1.0102.010mol/l范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,檢出限為1.010一mol/l.該修飾電極具有制備簡(jiǎn)單,響應(yīng)速度快,靈敏度高,選擇性好等優(yōu)點(diǎn),并用標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定了其回收率,回收率為93%一105%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于4%.1實(shí)驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)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(jiǎn)介:毛曉明(1981一),男,山西長(zhǎng)治人,長(zhǎng)治學(xué)院助教,碩士,師從孫彥平教授,從事電化學(xué)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(cè)定銅()石墨碳粉為光譜純;實(shí)驗(yàn)用水為石英二次蒸餾水.mec.12b型多功能微機(jī)電化學(xué)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(jì).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(shí)驗(yàn)方法把制備好的電極浸入10ml含有一定濃度cu標(biāo)準(zhǔn)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(yáng)極溶出伏安曲線,根據(jù)峰電流進(jìn)行定量分析.2結(jié)果與討論2.1銅離子在不同電極上的陽(yáng)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(yáng)極溶出伏安曲線.只有底液時(shí),在掃描的區(qū)間內(nèi)沒(méi)有觀察到溶出峰(見(jiàn)圖1曲線1);當(dāng)溶液中存在cu時(shí),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(jiàn)圖1曲線2);用edta修飾的碳糊電極為工作電極時(shí),在90mv處產(chǎn)生一靈敏的溶出峰(見(jiàn)圖1曲線3).峰電流明顯增大,說(shuō)明edta對(duì)cu具有明顯的富集作用.其機(jī)理可能是cu首先被edta絡(luò)合于修飾電極表面,在富集電位下被還原成0價(jià)銅,在電位變化過(guò)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(shí)驗(yàn)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(cè)定.結(jié)果表明,當(dāng)m(石墨碳粉):m(固體石蠟):m(edta)=3:1:0.6時(shí),峰電流最大,峰形最好.當(dāng)配比大于或小于該配比時(shí),峰電流均降低,可能是因?yàn)榕浔忍r(shí),絡(luò)合富集的銅太少,峰電流小;配比太大時(shí),電極傳導(dǎo)阻抗增大,靈敏度下降,峰電流也減小.2.2.2緩沖溶液對(duì)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(guò)程的底液.結(jié)果表明,以naac.hac緩沖液作為底液時(shí)溶出峰的峰電流較大且峰形較好.2.2.3ph對(duì)峰電流的影響在ph=2.55.0范圍內(nèi)實(shí)驗(yàn)了ph對(duì)峰電流的影響.結(jié)果表明,銅的溶出峰電流隨ph的增大而增大,在ph=3.43.8時(shí),峰電流達(dá)到最大且基本不變,隨ph的繼續(xù)增加峰電流又開(kāi)始減小(見(jiàn)圖2).故選擇ph=3.6為測(cè)量的底液酸度.i,ph圖2ph值對(duì)峰電流的影響fig.2effectofphonthepeakcurrentofcu2.2.4富集電位和富集時(shí)間對(duì)峰電流的影響固定cu的濃度為1.010mowl,在一200一一700mv范圍內(nèi)考察了富集電位對(duì)溶出峰電流的影響,結(jié)果表明,溶出峰電流隨富集電位的負(fù)移而增大,超過(guò)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(shí)間對(duì)峰電流的影響fig.3effectofaccumulationtimeonthepeakcurrentofcu固定cu的濃度為1.010.movl,富集電船1380應(yīng)用化工第38卷位為一500mv,改變富集時(shí)間,結(jié)果表明,隨富集時(shí)間的延長(zhǎng),溶出峰電流增大.當(dāng)富集時(shí)間在3min以內(nèi),峰電流與富集時(shí)間呈線性關(guān)系;3min之后,曲線出現(xiàn)平臺(tái),說(shuō)明cun的富集已達(dá)飽和(見(jiàn)圖3).故選擇富集時(shí)間為3min.2.3電極的重現(xiàn)性與穩(wěn)定性在上述確定的實(shí)驗(yàn)條件下,對(duì)1.010mol/lcu連續(xù)測(cè)定8次,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)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(duì)1.010imol/icun連續(xù)掃描50次,峰電流的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)條件下,銅離子濃度與峰電流在1.010一2.010.moi/,l范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,線性方程為:,(ixa)=5.85710c+1.624,相關(guān)系數(shù)為0.996,檢出限為1.010一mol/l,結(jié)果見(jiàn)圖4.i,圖4濃度與峰電流的關(guān)系fig.4relationshipbetweenconcentrationandpeakcurrent2.5回收率測(cè)定取一定體積cu溶液于10ml電解池中,其余操作同上,用標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定結(jié)果和回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表l.表1回收率測(cè)定結(jié)果(n=7)table1analyficdresultsofcopper()3結(jié)束語(yǔ)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)于1.010imol/l的cun,應(yīng)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(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,檢出限1.010一mol/,l.采用標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定cu,回收率在93%一105%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差<4%.參考文獻(xiàn):1奚旦立,孫裕生,劉秀英.環(huán)境監(jiān)測(cè)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(cè)定銅金粉中的高含量銅j.粉末冶金材料科學(xué)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(guó),王玉玲,薛光.微波密閉溶樣火焰原子吸收光譜法測(cè)定金精礦中銀銅鋅j.理化檢驗(yàn)化學(xué)分冊(cè),2008,44:181