過氧化氫含量的測定

過氧化氫含量的測定：雙氧水（過氧化氫，化學(xué)式H2O2），是一種重要的無機(jī)化工產(chǎn)品，也是工業(yè)領(lǐng)域重要的氧化劑、漂白劑、消毒劑和脫氯劑。在紡織、造紙、化工、輕工、醫(yī)藥、電子、食品、環(huán)保等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。目前我國雙氧水產(chǎn)品分工業(yè)級、試劑級、醫(yī)藥級和電子級，濃度有27.5%，35%，50%，70%等多種規(guī)格。過氧化氫含量的測定H2O2在化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、印染工業(yè)和食品行業(yè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，可作為氧化劑、消毒劑、漂白劑等使用。但H2O2在使用的過程中會產(chǎn)生一些羥基自由基，具有很強(qiáng)的氧化性，對人體有一定危害。近年來，H2O2在環(huán)境中也普遍存在，因此對H2O2的檢測具有重要的意義。檢測H2O2的方法主要有:分光光度法、滴定法、電化學(xué)法、色譜法、化學(xué)發(fā)光法、共振散射光譜法、熒光光度法、原子吸收光譜法等。熒光光度法測定過氧化氫（一）實驗部分1、儀器和試劑CaryEclipse型熒光分光光度計。H2O2儲備溶液:取2mL30%H2O2稀釋至500mL，用KMnO4法標(biāo)定得準(zhǔn)確濃度為4.06x10-2mol/L;H2O2工作溶液:1.624x10-4mol/L（臨用前用儲備溶液稀釋）；令^苯二胺:2x10-3mol/L;四羧基鐵酞菁(FeC4Pc)0.0186g用3.5mL0.2mol/LNaOH溶液溶解，用水定容至250mL，得到濃度為1.0x10-4mol/Lo所用試劑均為分析純，實驗用水均為二次去離子水。2、實驗方法在2支5mL刻度試管中，分別加入0.2mLNaOH,0.1mLFeC4Pc,0.4mLOPDA真中1支管中加入一定量的H2O2工作液，用水稀釋至5mL,搖勻，靜置80min。然后在熒光光度計上用1cm石英比色皿，設(shè)置電壓為700V，狹縫寬度為10nm，激發(fā)波長為423nm，發(fā)射波長為577nm，分別測定加有H2O2的溶液的熒光值F和不加H2O2的試劑空白的熒光值F0，計算^wF-F。。結(jié)果與討論1、體系的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜固定入em掃描體系的激發(fā)光譜，當(dāng)發(fā)射波長為577nm時，體系在423nm處產(chǎn)生一個較強(qiáng)的激發(fā)峰;固定體系的激發(fā)波長入ex時，體系在577nm處產(chǎn)生一個較強(qiáng)的熒光峰。體系的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜見下圖，體系的熒光波長選擇577nm。過氧化氫016.jpg1:FeC4Pc+OPDA+H2O2激發(fā)光譜;2:FeC4Pc+OPDA+H2O2發(fā)射光譜;3:FeC4Pc+OPDA發(fā)射光譜2、實驗條件的選擇NaOH用量按實驗方法進(jìn)行實驗，結(jié)果表明:1mol/LNaOH溶液加入量在0.1~0.5mL范圍內(nèi)熒光峰較好，熒光增加值^FZ大且基本不變，因此選擇NaOH溶液的加入量為0.2mL。FeC4Pc用量考察了FeC4Pc用量對體系的影響，實驗結(jié)果表明:不加FeC4Pc時，值很小，幾乎沒有反應(yīng);隨FeC4Pc加入量的增加,^F值逐漸增大，當(dāng)FeC4Pc用量為0.1mL時，體系的值Z大，大于0.1mL后，值隨其用量增加而逐漸減少，因此選擇加入0.1mL1.0x10-4mol/LFeC4Pc。OPDA用量OPDA用量實驗結(jié)果表明:隨著OPDA體積的增大，體系崩值逐漸增大，當(dāng)在0.3~0.6mL范圍內(nèi)，體系的崩值Z大且穩(wěn)定，選擇加入。.4mL2x10-3mol/LOPDA。反應(yīng)溫度在上述實驗條件下，催化反應(yīng)在室溫即可進(jìn)行，既可以減少酶活性的喪失，又可以避免H2O2在高溫下分解。體系的穩(wěn)定性在室溫下，體系的崩值在10~80min逐漸增大，在80min后趨于穩(wěn)定，崩值在1h左右變化不大。因此實驗選擇在80min后進(jìn)行測定。3、標(biāo)準(zhǔn)曲線在Z佳條件下，H2O2濃度在1.6x10-7~9.7x10-6mol/L范圍內(nèi)與崩值存在良好的線性關(guān)系。線性回歸方程為:△F=2.199x107c+9.180（c為H2O2的濃度，單位為mol/L），相關(guān)系數(shù)為r=0.9941。按實驗方法平行測定空白11次，標(biāo)準(zhǔn)偏差s為0.81,根據(jù)3s/k（k是標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率）計算出方法的檢出限為1.1x10-7mol/L。4、共存物質(zhì)的干擾當(dāng)H2O2濃度為3.248x10-6mol/L(即0.11pg/mL)時，考察了可能存在干擾的物質(zhì)對測定結(jié)果的影響。當(dāng)相對誤差＜±5%時，干擾物質(zhì)Z大允許濃度似四/mL計)如下:Na+(58),NH4+(16),Al3+(1),Ca2+(0.8),Fe3+(0.8),Mg2+(0.2),Zn2+(0.2),Cu2+(0.1),Cr3+(0.04),NO3-(40),SO42-(40),NO2-(20),SO32-(2),CO32-(2),由以上可知，Na+,NH4+,NO3-,SO42-等允許量較高，一些金屬離子如(Cu2+,Cr3+)允許量較小，但雨水中它們的含量不高，并不影響測定。樣品分析用干凈容器收集兩份不同時段的雨水，各取3mL的雨水，按照實驗方法測定雨水中H2O2的含量，同時做了加標(biāo)回收，結(jié)果見下表。過氧化氫017.jpg酶催化分光光度法測定過氧化氫(一)試驗部分1、儀器與試劑JASCOV2-530型紫外2可見分光光度計。過氧化氫標(biāo)準(zhǔn)溶液:用高錳酸鉀溶液標(biāo)定過氧化氫溶液，標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液0.10mol-L-1,于41冰箱內(nèi)保存，標(biāo)準(zhǔn)工作液濃度為1.0x10-3mol?L-1,現(xiàn)配現(xiàn)用。血紅蛋白(生化試劑)儲備液濃度為5.0x10-5mol?L-1,在4°C的冰箱內(nèi)保存，使用時配成5.0x10-6mol?L-1。茜素紅溶液濃度為1.0x10-3mol?L-1。氨水2氯化銨緩沖溶液:以氯化銨和濃氨水按不同比例配成pH值分別為9.1，9.5，9.8，10.1，10.4，10.7，11.0的緩沖溶液。其他試劑均為分析純，試驗用水為二次蒸餾水。2、試驗方法在10mL比色管中依次加入pH9.8的氨水2氯化銨緩沖溶液2.0mL,1.0x10-3mol?L-1茜素紅溶液0.4mL,不同濃度的過氧化氫標(biāo)準(zhǔn)溶液,5.0x10-6mol?L-1血紅蛋白溶液2.0mL,用水定容，混合均勻后，室溫放置25min。用1cm比色皿于525nm波長處測定吸光度A，以水為參比，同時測定空白溶液的吸光度A0，計算吸光度差值△A=A0-A。（二）結(jié)果與討論1、 反應(yīng)體系的吸收光譜按試驗方法繪制體系的吸收光譜見下圖。從下圖中可以看出，有無過氧化氫存在時，體系的吸收光譜峰形相同。即在氨水2氯化銨介質(zhì)中，空白體系的Z大吸收波長為525nm,加入過氧化氫后，Z大吸收波長不變，但體系的吸光度明顯降低，表明在血紅蛋白的催化作用下過氧化氫對剛果紅具有強(qiáng)烈的氧化能力。過氧化氫018.jpg2、 試驗條件的選擇介質(zhì)及酸度按試驗方法對氨水-氯化銨、硫酸、鹽酸鄰苯二甲酸氫鉀等緩沖體系進(jìn)行試驗，結(jié)果表明:在氨水-氯化銨緩沖溶液中，過氧化氫的氧化能力較強(qiáng)，因血紅蛋白的催化活性也可被氮配體所增強(qiáng)，并在pH9.8氨水-氯化銨緩沖溶液中AA值較大且較穩(wěn)定。試驗選擇pH9.8氨水-氯化銨緩沖溶液。茜素紅溶液用量試驗表明:隨茜素紅溶液濃度的增大，AA值和A值都增大，但茜素紅溶液濃度太大，AA反而變小。試驗選擇茜素紅溶液的濃度為4.0x10-5mol-L-1o血紅蛋白用量試驗結(jié)果表明:隨著血紅蛋白溶液用量增大皿值增大但血紅蛋白溶液濃度太大，AA值反而減小，當(dāng)血紅蛋白溶液的濃度為1.0x10-6mol?L-1時,AA值較大，吸光度較穩(wěn)定，說明此時過氧化氫的氧化能力較強(qiáng)。試驗選擇血紅蛋白溶液的濃度為1.0x10-6mol-L-1o反應(yīng)溫度及反應(yīng)時間在試驗條件下，催化反應(yīng)在室溫即可進(jìn)行，既減少了酶活性的喪失，又可以避免過氧化氫在高溫下分解，并且反應(yīng)時間達(dá)25min后，反應(yīng)平衡。試驗選擇25min后進(jìn)行測定。3、試劑加入次序?qū)w系吸光度的影響在pH9.8氨水2氯化銨緩沖溶液中，按不同次序加入茜素紅溶液、5.0x10-5mol?L-1過氧化氫溶液、血紅蛋白溶液，測定不同加入次序?qū)w系吸光度的影響。試驗結(jié)果表明:加入次序為緩沖溶液、茜素紅、血紅蛋白、過氧化氫為Z佳。由于過氧化氫見光易分解，此加入次序能Z大限度發(fā)揮過氧化氫的氧化能力。4、 干擾試驗按試驗方法對5.0x10-5mol?L-1過氧化氫標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定，當(dāng)相對誤差不超過5%時，以下共存物質(zhì)不干擾測定：1000倍的NH4+、Na+、F-、HPO42-、草酸,250倍的Cl-、CO32-、乙二胺四乙酸(EDTA)、脲、PO43-,20倍的乳酸，5倍的Cu2+,1倍的Mn2+。對于干擾較大的金屬離子，可加入0.1mol?L-1EDTA溶液掩蔽。5、 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線和檢出限按試驗方法對過氧化氫標(biāo)準(zhǔn)系列溶液進(jìn)行測定，以過氧化氫的濃度對其AA制作標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，過氧化氫濃度在3.0x10-7~8.0x10-5mol?L-1范圍內(nèi)與AA呈線性關(guān)系，其線性回歸方程為△A=0.0139+0.0339x105c,相關(guān)系數(shù)為0.9951,表觀摩爾吸光率為1.1x104L-mol-1-cm-1。方法的檢出限(3s/k)為5.2x10-8mol-L-1o6、 樣品分析取新鮮雨水，加入0