化学发光法测定己内酰胺中的痕量铁

陈林英

（四川省盐业学校，四川 自贡 643000）

化学发光法测定己内酰胺中的痕量铁

陈林英

（四川省盐业学校，四川 自贡 643000）

利用亚铁离子催化鲁米诺与溶解氧的化学发光反应，用分立取样式液相化学发光分析仪器进行痕量铁的测定，该法灵敏度高、选择性好、线性范围达三个数量级，而且操作简便、快速。

化学发光反应；痕量铁；鲁米诺；溶解氧；

工业品己内酰胺中痕量铁的测定，采用邻菲咯啉吸光光度法，曾被列入HG2342-81部颁标准。在铁的各种吸光光度法中，虽然邻菲咯啉法有着较高的灵敏度，但是由于己内酰胺中铁含量甚低（一级品的铁含量通常要控制在 10-6以下），已达该法的检测下限，从而导致较差的重现性和较大的分析误差。

本法利用亚铁离子催化鲁米诺与溶解氧的化学发光反应，使用空气饱和的鲁米诺溶液和去离子水，在不通入氧气和不经搅拌的情况下，用分立取样式液相化学发光分析仪器进行痕量铁的测定。检测下限达 7×10-11mol·L-1。对 0.8ng·mL-1铁的测定，相对标准偏差为2.1%。用于己内酰胺中痕量铁的测定，该法灵敏度高、选择性好、线性范围达3个数量级，而且操作简便、快速。显然，这一方法也可直接用于多种有机物及高纯物质中痕量铁的测定。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

YHF-1型液相化学发光分析仪；PHS-2型酸度计。

标准铁(Ⅱ）溶液:准确称取 0.7022g FeSO4·(N H4)2·SO4·6H2O(分析纯)，溶于少量水中，加浓盐酸10mL,以水定容至1L。此溶液铁含量为每mL 0.1mg，作为贮备液。使用时逐级稀释成所需浓度，在当日内有效。

鲁米诺溶液（2.5×10-4mol·L-1）：称取鲁米诺（荧光纯试剂）1.7714g溶于0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液中定容至1L,作为贮备液,避光保存。

量取25mL鲁米诺贮备液,用pH10.4的0.1mol·L-1硼砂-氢氧化钾缓冲液定容至1L，通入空气20min，使溶解氧达到饱和（约8×10-6)，24h后使用。

本法所用其它试剂均为分析纯，所用水为二次去离子水。

1.2 实验方法

准确吸取一定体积已处理好的己内酰胺试液或标准铁溶液于 25mL容量瓶中，加入 1.0mL的0.1%亚硫酸氢钠溶液,充分混合，用水稀释至刻度，摇匀。

准确吸取2.0mL上述经亚硫酸氢钠还原的试液或标准铁溶液于仪器的试样贮管中,再吸取 3.0mL鲁米诺溶液于反应池中。打开试样贮管活塞,使试样全部流入反应池，测定记录仪所记录的化学发光动力学曲线的峰高，进行定量。

2 结果与讨论

2.1 鲁米诺溶液的pH值对化学发光强度的影响

用0.1mol·L-1硼砂-氢氧化钾缓冲液作为反应介质，溶解氧浓度约为8×10-6(空气饱和浓度)。当介质溶液的pH值在10.4左右时，铁（Ⅱ）催化该体系的化学发光强度为最大。

2.2 鲁米诺溶液的浓度对化学发光强度的影响

鲁米诺溶液浓度低于 5.0×10-5mol·L-1时，发光强度较弱，高于 5.0×10-4mol·L-1时，信号又有所降低，浓度在两者之间时，发光强度最大且保持恒定。本法采用浓度为2.5×10-4mol·L-1的鲁米诺溶液。

2.3 铁(Ⅱ)试液的pH值对化学发光强度的影响

铁(Ⅱ)试液的pH值对该反应的影响较大。实验证明，pH4～6时，灵敏度较高，本法控制pH值在5左右。

2.4 还原剂的用量

为使试样中的铁全部以铁(Ⅱ)形式存在，本法选用亚硫酸氢钠作还原剂。在 25mL体积中加入0.5mL0.1%亚硫酸氢钠溶液，可以使 400ng铁(Ⅲ)定量还原为铁(Ⅱ)。

2.5 工作曲线

为适应己内酰胺中痕量铁的测定，本法采用铁(Ⅱ)量从 0～12ng·mL-1浓度范围绘制工作曲线，如图1所示。

图1 标准工作曲线

对浓度为 0.8 ng·mL-1标准铁(Ⅱ)溶液进行 11次平行测定,相对标准偏差为 2.1%,检测下限为7×10-11mol·L-1。

2.6 共存离子的影响

铁(Ⅱ)催化鲁米诺-溶解氧体系是一种快速的化学发光。最大发光峰值出现只需1.5s。在阳离子中只有钒p(Ⅴ)具有类似的催化化学发光性质，因而反应的选择性较高。干扰离子主要有镍(Ⅱ)、钴(Ⅱ)、铬(Ⅲ)、铜(Ⅱ)、锰(Ⅱ)等，以及大量的有机物，它们对发光反应起抑制作用，而高锰酸根、次氯酸根、六氰化铁络离子(Ⅲ)、碘等能直接氧化鲁米诺产生化学发光，具有正的干扰。然而，在己内酰胺中这些干扰并不具有实际意义。

3 试样分析

称取25.0g己内酰胺试样，用水溶解并定容至50mL。准确吸取该试液1.0mL于50mL石英坩埚中，先在电热板上蒸发，然后放入马弗炉于800oC灰化，取出，冷却后加入 5滴浓盐酸（优级纯），加热蒸发近干，用水溶解并转移到50mL容量瓶中，用稀氨水调节pH值为4.5左右，以水稀释至刻度，摇匀。同法做一空白。

准确吸取上述处理好的己内酰胺试液5.0mL于25mL容量瓶中，加 1.0mL0.1%的亚硫酸氢钠溶液以水稀释到刻度，摇匀。按照实验方法测定试液的化学发光强度。用标准加入法或工作曲线法求出试样中铁的含量，其结果见表1。

表1

从以上结果看出，此法的灵敏度和准确度都较高,选择性好,操作简单、快速，能满足己内酰胺中痕量铁测定的要求。

[1] 张圣麟，徐燏，王绍领. 化工分析技术[M]. 北京：化学工业出版社，2008.

[2] 黄一石. 仪器分析[M]. 北京：化学工业出版社，2002.

[3] 申秀民. 化学综合实验[M]. 北京：北京师范大学出版社, 1998.

[4] 李志林, 马志领, 翟永清. 无机及分析化学实验[M].北京：化学工业出版社，2007.

Determination of Trace Iron in Caprolactam by Chemiluminescence Method

CHEN Lin-ying
(Sichuan Salt School, Zigong 643000, China)

Based on the chemiluminescence reaction of luminol and dissolved oxygen catalyzed by ferrousion, the trace iron was determined with discrete sampling chemiluminescent analyzer. The sensitivity and selectivity of this method was good.

chemiluminescence reaction; trace iron; luminol; dissolved oxygen

O 657.3

A

1671-9905(2010)08-0045-02

陈林英（1964-），女，大学专科，化学实验师，地址：四川贡自贡市大安寨四川省盐业学校，电话：13990073053

2010-03-03