吖啶黃-羅丹明6G之間熒光能量轉(zhuǎn)移及其在測定釩中的應(yīng)用

1、第 27卷第 7期 2007年 7月 冶 金 分 析 Metallurgical AnalysisVol. 27, No. 7J uly , 2007文章編號 :1000-7571(2007 07-0026-04吖啶黃 -羅丹明 6G 之間熒光能量轉(zhuǎn)移及其在測定釩中的應(yīng)用傅 麗 1,2, 劉保生 31, 曹冬林 3, 王云科 1, 鮑戀君 1(11河北大學(xué)理化分析中心 河北省分析科學(xué)技術(shù)重點實驗室 , 河北保定 071002; 21廊坊師范學(xué)院化學(xué)系 , 河北廊坊 065000;31河北工程大學(xué) , 河北邯鄲 056038摘 要 :在 ex /em =465/556nm , S , 吖啶黃 -

2、羅丹明 6G 間能夠發(fā)生有效的能量轉(zhuǎn)移 , ,6G 。利用吖啶黃 -羅丹明 6。釩在 518587174g/6G 熒光猝滅程度呈良好的線性關(guān)系 , 測定 11份空白溶液 , 計算 3173g/L 。 該方法用于飲用水和工業(yè)廢水中痕量釩的測定 , 相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為 1197%3195%, 回收率為 9012%10416%。關(guān)鍵詞 :吖啶黃 ; 羅丹明 6G; 能量轉(zhuǎn)移 ; 熒光猝滅 ; 釩中圖分類號 :O657139 文獻標(biāo)識碼 :A收稿日期 :2006-08-08作者簡介 :傅 麗 (1971- , 女 , 講師聯(lián)系人 :劉保生 , 男 , 研究員 , 從事分子光譜研究 , Tel :0312-

3、5079385, E 2mail :baoshengliu20031631com 。 熒光共振能量轉(zhuǎn)移 (FRET 分析法由于其儀 器簡單 、 靈敏度高 、 所需樣品量少 、 分析速度快等 優(yōu)點 , 已成為一種有效的痕量分析技術(shù) 。所謂 FRET 是指電子激發(fā)能在適當(dāng)?shù)哪芰拷o予體和能量接受體對之間的傳遞 , 傳遞距離最大可達(dá) 7101010nm 1。此分析方法已在無機離子測定 、 酶的活性測定 、 免疫分析 2-3和生物大分子結(jié)構(gòu) 、 功能研究 2,4等方面得到廣泛應(yīng)用 。釩作為一種重要的痕量元素 , 廣泛存在于水 體和食品中 。在極低濃度時 , 是人體必需的營養(yǎng) 元素之一 5。文獻已報導(dǎo)測定

4、釩的方法有光度 法 6、 極譜法 7等 , 這些方法的靈敏度都不高 。能 量轉(zhuǎn)移熒光法與常規(guī)熒光法和共振光散射相比受 瑞利散射光干擾小 , 重現(xiàn)性好 。本文報道了在硫酸介質(zhì)中 , 十二烷基硫酸鈉 (SL S 存在下 , 吖啶黃 與羅丹明 6G 之間發(fā)生能量轉(zhuǎn)移 , 釩的加入導(dǎo)致 羅丹明 6G 有強烈的熒光猝滅作用 , 且在一定范 圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系 , 據(jù)此建立了熒光猝滅 測定釩的新方法 , 用于飲用水和工業(yè)廢水中痕量釩的測定 , 相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為 1197%3195%, 回收率為 9012%10416%。1 實驗部分111 主要儀器和試劑RF 2540熒光分光光度計 (日本島津 ; UV

5、2265紫外可見分光光度計 (日本島津 ;601B 酸度計 (江蘇電分析儀器廠 。釩 (V 標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液 :110×10-3mol/L , 稱 取 11169mg 偏釩酸銨溶于水 , 并定容于 100mL 容量瓶中 , 用時稀釋至 510×10-6mol/L 為標(biāo)準(zhǔn) 工作溶液 ; 吖啶黃 (A Y 溶液 :110×10-5mol/L ; 羅丹明 6G (R6G 溶液 :210×10-6mol/L ; 十二烷 基硫酸鈉 (SL S , 化學(xué)純 溶液 :510×10-2mol/L ; 銅鐵試劑溶液 :50g/L , 稱取 015g 銅鐵試劑 (N

6、2亞硝基苯胲銨 溶于 10mL 水中 , 過濾后使用 (用 時臨時配制 。以上所用試劑除注明外均為分析純 , 水為二 次蒸餾水 。62第 27卷第 7期 2007年 7月 傅麗等 :吖啶黃 -羅丹明 6G 之間熒光能量轉(zhuǎn)移及其在測定釩中的應(yīng)用 Vol. 27, No. 7 J uly , 2007112 實驗方法于 10mL 比色管中依次加入 110mL A Y 溶 液 ,115mL R6G 溶液 , 不同體積的釩標(biāo)準(zhǔn)工作溶 液 ,013mL 0101mol/L 的硫酸和 015mL SL S , 用水稀釋至刻度 , 搖勻 。室溫下放置 10min , 于 激發(fā)波長 465nm , 發(fā)射波長

7、556nm 處 , 測定其熒 光強度 , 同時作試劑空白 , 激發(fā)和發(fā)射狹縫均為 10nm 。2 結(jié)果與討論211 AY 2R 6G 間的能量轉(zhuǎn)移根據(jù)能量轉(zhuǎn)移理論 , 當(dāng)能量給予體分子和接相當(dāng) ,移 。 能量轉(zhuǎn)移效率既與染料本身的性質(zhì)有關(guān) , 又 與染料分子間的距離有關(guān) , 分子間距離越小轉(zhuǎn)移 效率越高 。 A Y 的熒光峰 (508nm 與 R6G 二聚 體的吸收峰 (503nm , 相差僅 5nm , 即有較好的 重疊 , 這就為 A Y 與 R6G 的能量轉(zhuǎn)移提供了前提 條件 。 為在染料稀溶液中能夠發(fā)生能量轉(zhuǎn)移 , 常 加入表面活性劑降低表面張力 , 縮短分子間的距 離 。 試驗了 S

8、L S 的用量對能量轉(zhuǎn)移的影響 , 發(fā)現(xiàn) 加入 015mL 510×10-2mol/L SL S 溶液時 ,A Y 與 R6G 間能量轉(zhuǎn)移效率最大 , 故選擇加入 015 mL SL S 作為實驗所用表面活性劑 。用 R6G 的吸收強度幾乎為零的端部波長 465nm 去激發(fā) A Y 2R6G 的混合體系 , 既可以保 證 A Y 有較大的吸收又能保證 R6G 不會被激發(fā) , 使轉(zhuǎn)移效果更好 , 見圖 1。由圖 1可知 , A Y 和 R6G 之間發(fā)生了有效的能量轉(zhuǎn)移 , 釩的加入使 A Y 2R6G 能量轉(zhuǎn)移體系中 R6G 的熒光猝滅 。據(jù) 此可建立 A Y 2R6G 能量轉(zhuǎn)移熒光猝

9、滅測定釩的 新方法 。212 AY 與 R 6G 濃度對能量轉(zhuǎn)移的影響能量轉(zhuǎn)移效率 可以由供體熒光的猝滅或受 體熒光的增強的公式 =1-F d /F d得出 (其中F d 為無給體時受體的熒光強度 , F d為給體存在 時受體的熒光強度 。固定 A Y 的濃度為 110×10-6mol/L , 改變 R6G 濃度作 隨 R6G 濃度變化 曲線 , 考察 A Y 與 R6G 濃度對能量轉(zhuǎn)移效果的影 響 , 見圖 2。圖 2表明 :在 215×10-3mol/L 的 SL S 中 , 隨著 R6G 與 A Y 濃度比增大 ,R6G 在發(fā) 生能量轉(zhuǎn)移前后熒光強度的差值也增大 ,

10、當(dāng) A Y 的濃度為 110×10-6mol/L 、 R6G 濃度為 310×10-7mol/L , 即濃度比為 10 3時 , 其能量轉(zhuǎn)移效 果最好 。而超過最佳濃度比時 ,R6G 在發(fā)生能量 轉(zhuǎn)移前后熒光強度的差值變小 。圖 1 熒光光譜Fig 11 Fluorescence spectra11110mL A Y +015mL SL S ; 21115mL R6G +015mL SL S ; 31110mL A Y +115mL R6G +015mL SL S ;41110mL A Y + 115mL R6G +015mL SL S +V 。圖 2 R 6G 濃度對能量

11、轉(zhuǎn)移的影響Fig 12 The effect of R 6G concentration onenergy transfer213 酸度的影響試驗 H 2SO 4的用量對釩猝滅能量轉(zhuǎn)移體系 的影響 (見圖 3 , 發(fā)現(xiàn)在加入 013mL 的 0101 mol/L H 2SO 4時 ,A Y 與 R6G 的能量轉(zhuǎn)移效果最 佳 , 且熒光猝滅程度最大 。 當(dāng) H 2SO 4的用量大于 013mL 時 , 峰的位置會發(fā)生偏移 , 影響實驗結(jié)果 。 故本實驗選用 013mL 0101mol/L H 2SO 4為測 定條件 。214 共存離子的干擾按實驗方法考察多種離子對測定 10g/L 釩 的影響 。

12、 當(dāng)相對誤差 <±5%時 , 干擾離子所允許 72第 27卷第 7期 2007年 7月 冶 金 分 析Metallurgical Analysis Vol. 27, No. 7 J uly , 2007圖 3酸度對能量轉(zhuǎn)移的影響Fig 13 The effect of acidity on energy transfer濃度倍數(shù)為 :K +,Na +,N H +4, SO 2-4,NO -3, PO 3-4(10000 ;Ca 2+,Mg 2+, Zn 2+2+2;Mn 2+, Hg 2+, , , W ( ,Al 3+(1000 ; +-, -,Ba 2+(500 ; Sb

13、3+,Sn 2+,Cr ( , I -(250 ; Fe 2+, Cu 2+, Fe 3+(100 ;NO -2(50 。215 工作曲線及檢出限按實驗方法加入不同量的釩標(biāo)準(zhǔn)工作溶液 ,測得相對熒光強度 F 并繪制工作曲線 , 其線性 回歸方程為 :F =0154+94189(:mg/L , 相關(guān) 系數(shù) r =019940, 釩的濃度在 518587174g/L 范圍內(nèi)呈線性關(guān)系 ; 平行測定 11份空白溶液 , 計 算方法檢出限為 3173g/L , 相對標(biāo)準(zhǔn)偏 差為 015%。3 樣品分析取 100mL 清澈水樣 (濁度高的水樣應(yīng)滴加 10g/L NaO H 溶液使 p H 為 8, 以定

14、量中速濾 5mL , 0, 。 加 , 1min , 再加入 5mL 氯 , 振蕩 2min , 靜置分層 , 棄去氯仿層 , 加入 5mL 氯仿二次萃取 。將水層移入燒杯中 , 用少量水洗 滌分液漏斗 , 加熱煮沸 , 使水層中氯仿?lián)]發(fā) 。 在去 除氯仿的水樣中加酸 、 堿調(diào)節(jié) p H 值與釩標(biāo)準(zhǔn)溶 液一致后 , 定容于 25mL 容量瓶中 , 作為樣品溶 液 。 取一定量該溶液按實驗方法操作 , 同時做標(biāo) 準(zhǔn)加入回收實驗 , 結(jié)果列于表 1。表 1 試樣中釩的分析結(jié)果及回收率T able 1 Analytical results and recoveries of vanadium in

15、samples n =6樣品Sample測定值 (g/L Found相對標(biāo)準(zhǔn)偏差 (%RSD加入量 (g/L Added回收量 (g/L Recovered回收率 (% Recovery 自來水Tap water21152216817155161749514河水River water96112318223140221899718鋼廠廢水Waste water f rom steel works1281363195111701212410416井水Well water121501197518551289012參考文獻 :1陳國珍 , 黃賢智 , 鄭朱梓 , 等 1熒光分析法 (第二版 M 1北京

16、 :科學(xué)出版社 ,1990:122-13212章竹君 1能量轉(zhuǎn)移發(fā)光分析 J1分析試驗室 (ChineseJournal of Analysis Laboratory ,1993,12(1 :25-2813吳遠(yuǎn)遠(yuǎn) , 李麗清 , 耿征 , 等 1魯米諾 -高碘酸鉀 -抗壞血酸體系化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的研究與應(yīng)用 J1分析試驗室 (Chinese Journal of Analysis Laboratory ,1999,18(2 :58-6114蔣淑艷 , 曲復(fù)寧 1同步熒光 -雙波長同時測定抗壞血酸和丙酮酸 J1分析化學(xué) (Chinese Journal of Analyt 2ical Chemist

17、ry ,1997,25(9 :1064-106715VenugopalB , L uckey T D 1Metal Toxicity in Mammal M .New Y ork :Plenum ,Press ,1979:220-2251 6阮瓊 , 李碧玉 , 白世發(fā) , 等 1二安替比林 2(o 2羥基 苯基 甲烷分光光度法測定釩 J1冶金分析 (Metallurgical Analysis ,2005,25(3 :73-7517王月宣 , 李益恒 , 阮湘元 1釩 ( -茜素 S -溴酸鈉體 系極譜絡(luò)合吸附催化波的研究 J1分析化學(xué) (Chinese Journal of Analyti

18、cal Chemistry ,2004,32(9 :1206-120818馮啟利 1鹽酸苯肼 -1,82二羥基萘 -3,62二磺酸 -氯 酸鉀反應(yīng)體系用于測定玉米中的痕量釩 J1飼料工 業(yè) (Feed Industry ,2005,26(13 :49-50182第 27卷第 7期 2007年 7月 傅麗等 :吖啶黃 -羅丹明 6G 之間熒光能量轉(zhuǎn)移及其在測定釩中的應(yīng)用 Vol. 27, No. 7 J uly , 2007Study on fluorescence resonance energy transfer b etw een acridine yellow and rhod amin

19、e 6Gand its app lication in th e d etermination of v anadium FU Li 1,2,L IU Bao 2sheng 31,CAO Dong 2lin 3,WAN G Yun 2ke 1,BAO Lian 2jun 1 (11Center of Physics and Chemistry , Hebei University ,Baoding 071002,China ;21Department of Chemistry ,Langfang Teachers College ,Langfang 065000,China ;31Hebei

20、University of Engineering , Handan 056038,China Abstract :A new met hod for t he determination of trace vanadium was developed by energy t rans 2 fer f rom acridine yellow (A Y to rhodamine 6G (R6G 1It t hat /556nm and in p resence of H 2SO 4and lauryl sodium sulfate (SL S ,t t between A Y and R6G 1

21、The fluorescence between vanadium and A Y in sulf uric was 5185-87174g/L for vanadi 2 um 1The met hod 3173g/L (n =11 1The relative standard deviation was 1197%-3195%1The were 9012%-10416%1The met hod has been applied to t he determi 2 nation of vanadium in drinking water and polluted water in industry wit h satisfactory result s 1K e