用5-Br-PADCAP-Triton X-100作为络和滴定指示剂测定铜
摘 要: 研究了用5-Br-PADCAP-Triton X-100作为络合滴定指示剂测定铜的方法。在pH4.5的乙酸-乙酸钠介质中，采用5-Br-PADCAP为指示剂，以Triton X-100增敏、增稳，用EDTA为络合剂滴定铜。结果表明，用5-Br-PADCAP-Triton X-100作金属指示剂，能改善反应条件，提高变色灵敏度，优于用PAN和PAN-S作金属指示剂。
关键词: 络合滴定;铜;5-Br-PADCAP-Triton X-100
表面活性剂是一类能显著降低表面张力的有机化合物，由于其在显色反应中能起到很好的增溶、增敏作用，近年来在光度分析中得到了广泛应用。作者曾将表面活性剂应用于配位滴定分析 [1-2] ，发现合适的表面活性剂可使滴定终点颜色变化敏锐、滴定的精密度和准确性提高。本文将一种水溶性新显色剂2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-[(N，N-二羧基甲基)氨基]苯酚(5-Br-PADCAP)和表面活性剂Triton X-100按一定比例混合后，作为配位滴定新显色剂用于废水中微量铜的测定，结果满意。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
UV-2201型紫外可见分光光度计;pH S-3型酸度计。
1mg·mL -1 铜标准溶液;0.01mol·L -1 EDTA;1g·L -1 5-Br-PADCAP溶液(由10%Triton X-100配制);pH4.5乙酸-乙酸钠缓冲溶液。
1.2 试验方法
移取铜标准溶液5.0mg于250mL锥形瓶中，加缓冲溶液5.00mL，用水准确稀释至30.00mL，加5-Br-PADCAP-Triton X-100指示剂0.20mL，用EDTA标准溶液滴定，在UV-2201型紫外可见分光光度计上，以水作参比，用1cm比色皿，测定终点前和达到终点时溶液的吸光度。
2 结果和讨论
2.1 表面活性剂的筛选及终点前后对比度考察
试验了用不同量水、Triton X-100、Tween-20、Tween-80、PVA、PVP、Brij-35、SDS、CTMAB、CPB、BzBr配制的1g·L -1 PAN-S溶液作为指示剂，在pH4.5时按试验方法测定。结果表明，在 收稿日期:2006-01-06 添加了Triton X-100后，5-Br-PADCAP指示剂具有最大的终点对比度;与不添加任何表面活性剂的指示剂相比，滴定前后终点对比度Δλ从79nm增加到108nm，同时终点变色ΔA敏锐度也显著增加，因此选用5-Br-PADCAP-Triton X-100作为络合滴定指示剂。
2.2 Triton X-100质量分数的试验
在pH4.5时，试验了不同质量分数Triton X-100配制的PAN-S指示剂，结果以Triton X-100含量在5%～20%范围内吸光度最大且恒定。本文选用1g·L -1 PAN-S指示剂中Triton X-100的质量分数为10%。
2.3 不同pH值，络合物的吸收曲线
在不同pH值的缓冲溶液中，测定了Cu 2+ 5-Br-PADCAP-Triton X-100络合物的吸收曲线。结果表明，在pH3.5～10范围内，Cu 2+ 5-Br-PADCAP-Triton X-100络合物的吸光度基本不变，试验选用pH4.5乙酸-乙酸钠缓冲溶液。
使用pH4.5的乙酸-乙酸钠缓冲溶液，测定了滴定前后溶液的吸收曲线，结果表明，Cu 2+ 5-Br-PADCAP-Triton X-100络合物溶液的最大吸收波长为558nm，滴定后溶液的最大吸收波长为450nm，两者相差108nm，对比度大，终点变色敏锐，易于观察。
2.4 指示剂的用量
试验表明，Triton X-100-PAN-S指示剂用量在1.0mL以下对测定结果无影响，仅影响终点的颜色变化。用量为1～3滴时，溶液颜色由红紫色经无色变为亮黄色;用量为3～5滴时，溶液颜色由红紫色经橙色变为亮黄色;用量为5～8滴时，溶液颜色由深红紫色经棕色变为亮黄色。选用指示剂为4滴。
2.5 标准滴定曲线
试验表明，在30mL滴定体积中，铜含量在0～18mg范围内，与EDTA的消耗量成正比。
2.6 光度滴定曲线
在波长558nm处绘制PAN-S-Triton X-100和5-Br-PADCAP-Triton X-100作指示剂的光度滴定曲线。结果表明，对于5-Br-PADCAP-Triton X-100指示剂，终点前滴入0.05mL EDTA，溶液的吸光度降低0.457，而以PAN-S-Triton X-100为指示剂，仅降低0.229，说明采用5-Br-PADCAP-Triton X-100指示剂终点变化敏锐。
2.7 共存离子的影响
试验表明，对于5mg铜，在拟定条件下，当测定的相对误差小于±5%时，下列共存离子(以mg计)不干扰测定:Mg 2+ (2.5)、Ca 2+ (2.0)、Al 3+ (5)、Fe 3+ (1.5)、Cr 3+ (4.0)、Bi 3+ (2.3)、Zn 2+ (1.0)、Sn 2+ (0.8)、Cd 2+ (0.7)、Pb 2+ (0.6)、Mn 2+ (0.5)、Co 2+ (0.2)、Ni 2+ (0.06)。
2.8 试剂稳定性试验
按试验方法，指示剂5-Br-PADCAP-Triton X-100的吸光度在室温保存10个月内基本保持不变，表明5-Br-PADCAP-Triton X-100至少可稳定10个月。
2.9 精密度试验
移取未知含量的Cu 2+ 溶液25mL，在pH4.5时，分别以PAN、Triton X-100-PAN-S、Triton X-100-5-Br-PADCAP为指示剂，用EDTA标准溶液滴定至终点。三种不同指示剂的滴定标准偏差分别为0.052、0.040、0.032，表明用Triton X-100-5-Br-PADCAP作指示剂比PAN、Triton X-100-PAN-S作指示剂效果均佳。
3 结 论
本文系统研究了用Triton X-100-5-Br-PADCAP作为络合滴定指示剂的可能性，研究结果表明，在pH4.5的乙酸-乙酸钠缓冲溶液中，以Triton X-100作为增敏、增稳剂，用5-Br-PADCAP作为络合滴定指示剂滴定铜，终点对比度大，变色敏锐，精密度高，是一种优于PAN和PAN-S的络合滴定指示剂。
参考文献:
[1]连国军，曹建明.EBT-OP水溶液作为络合滴定指示剂[J].理化检验:化学分册，2001，37(1):49-42.
[2]李敏，连国军.用Triton X-100-PAN-S作为络合滴定指示剂测定铜[J].广东微量元素科学，2004，11(2): 56-58.
(温州医学院公共卫生学院，浙江 温州325035), http://www.100md.com(马美萍 连国军)
关键词: 络合滴定;铜;5-Br-PADCAP-Triton X-100
表面活性剂是一类能显著降低表面张力的有机化合物，由于其在显色反应中能起到很好的增溶、增敏作用，近年来在光度分析中得到了广泛应用。作者曾将表面活性剂应用于配位滴定分析 [1-2] ，发现合适的表面活性剂可使滴定终点颜色变化敏锐、滴定的精密度和准确性提高。本文将一种水溶性新显色剂2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-[(N，N-二羧基甲基)氨基]苯酚(5-Br-PADCAP)和表面活性剂Triton X-100按一定比例混合后，作为配位滴定新显色剂用于废水中微量铜的测定，结果满意。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
UV-2201型紫外可见分光光度计;pH S-3型酸度计。
1mg·mL -1 铜标准溶液;0.01mol·L -1 EDTA;1g·L -1 5-Br-PADCAP溶液(由10%Triton X-100配制);pH4.5乙酸-乙酸钠缓冲溶液。
1.2 试验方法
移取铜标准溶液5.0mg于250mL锥形瓶中，加缓冲溶液5.00mL，用水准确稀释至30.00mL，加5-Br-PADCAP-Triton X-100指示剂0.20mL，用EDTA标准溶液滴定，在UV-2201型紫外可见分光光度计上，以水作参比，用1cm比色皿，测定终点前和达到终点时溶液的吸光度。
2 结果和讨论
2.1 表面活性剂的筛选及终点前后对比度考察
试验了用不同量水、Triton X-100、Tween-20、Tween-80、PVA、PVP、Brij-35、SDS、CTMAB、CPB、BzBr配制的1g·L -1 PAN-S溶液作为指示剂，在pH4.5时按试验方法测定。结果表明，在 收稿日期:2006-01-06 添加了Triton X-100后，5-Br-PADCAP指示剂具有最大的终点对比度;与不添加任何表面活性剂的指示剂相比，滴定前后终点对比度Δλ从79nm增加到108nm，同时终点变色ΔA敏锐度也显著增加，因此选用5-Br-PADCAP-Triton X-100作为络合滴定指示剂。
2.2 Triton X-100质量分数的试验
在pH4.5时，试验了不同质量分数Triton X-100配制的PAN-S指示剂，结果以Triton X-100含量在5%～20%范围内吸光度最大且恒定。本文选用1g·L -1 PAN-S指示剂中Triton X-100的质量分数为10%。
2.3 不同pH值，络合物的吸收曲线
在不同pH值的缓冲溶液中，测定了Cu 2+ 5-Br-PADCAP-Triton X-100络合物的吸收曲线。结果表明，在pH3.5～10范围内，Cu 2+ 5-Br-PADCAP-Triton X-100络合物的吸光度基本不变，试验选用pH4.5乙酸-乙酸钠缓冲溶液。
使用pH4.5的乙酸-乙酸钠缓冲溶液，测定了滴定前后溶液的吸收曲线，结果表明，Cu 2+ 5-Br-PADCAP-Triton X-100络合物溶液的最大吸收波长为558nm，滴定后溶液的最大吸收波长为450nm，两者相差108nm，对比度大，终点变色敏锐，易于观察。
2.4 指示剂的用量
试验表明，Triton X-100-PAN-S指示剂用量在1.0mL以下对测定结果无影响，仅影响终点的颜色变化。用量为1～3滴时，溶液颜色由红紫色经无色变为亮黄色;用量为3～5滴时，溶液颜色由红紫色经橙色变为亮黄色;用量为5～8滴时，溶液颜色由深红紫色经棕色变为亮黄色。选用指示剂为4滴。
2.5 标准滴定曲线
试验表明，在30mL滴定体积中，铜含量在0～18mg范围内，与EDTA的消耗量成正比。
2.6 光度滴定曲线
在波长558nm处绘制PAN-S-Triton X-100和5-Br-PADCAP-Triton X-100作指示剂的光度滴定曲线。结果表明，对于5-Br-PADCAP-Triton X-100指示剂，终点前滴入0.05mL EDTA，溶液的吸光度降低0.457，而以PAN-S-Triton X-100为指示剂，仅降低0.229，说明采用5-Br-PADCAP-Triton X-100指示剂终点变化敏锐。
2.7 共存离子的影响
试验表明，对于5mg铜，在拟定条件下，当测定的相对误差小于±5%时，下列共存离子(以mg计)不干扰测定:Mg 2+ (2.5)、Ca 2+ (2.0)、Al 3+ (5)、Fe 3+ (1.5)、Cr 3+ (4.0)、Bi 3+ (2.3)、Zn 2+ (1.0)、Sn 2+ (0.8)、Cd 2+ (0.7)、Pb 2+ (0.6)、Mn 2+ (0.5)、Co 2+ (0.2)、Ni 2+ (0.06)。
2.8 试剂稳定性试验
按试验方法，指示剂5-Br-PADCAP-Triton X-100的吸光度在室温保存10个月内基本保持不变，表明5-Br-PADCAP-Triton X-100至少可稳定10个月。
2.9 精密度试验
移取未知含量的Cu 2+ 溶液25mL，在pH4.5时，分别以PAN、Triton X-100-PAN-S、Triton X-100-5-Br-PADCAP为指示剂，用EDTA标准溶液滴定至终点。三种不同指示剂的滴定标准偏差分别为0.052、0.040、0.032，表明用Triton X-100-5-Br-PADCAP作指示剂比PAN、Triton X-100-PAN-S作指示剂效果均佳。
3 结 论
本文系统研究了用Triton X-100-5-Br-PADCAP作为络合滴定指示剂的可能性，研究结果表明，在pH4.5的乙酸-乙酸钠缓冲溶液中，以Triton X-100作为增敏、增稳剂，用5-Br-PADCAP作为络合滴定指示剂滴定铜，终点对比度大，变色敏锐，精密度高，是一种优于PAN和PAN-S的络合滴定指示剂。
参考文献:
[1]连国军，曹建明.EBT-OP水溶液作为络合滴定指示剂[J].理化检验:化学分册，2001，37(1):49-42.
[2]李敏，连国军.用Triton X-100-PAN-S作为络合滴定指示剂测定铜[J].广东微量元素科学，2004，11(2): 56-58.
(温州医学院公共卫生学院，浙江 温州325035), http://www.100md.com(马美萍 连国军)