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1、催化动力学光度法测定锰第25卷第4期2006年4月分析试验室ChineseJournalofAnalysisLaboratoryVo1.25.No.42OO6—4催化动力学光度法测定锰宋桂兰,任薛,李国保,石岩(济南大学化学化工学院,济南250022)摘要:研究了在活化剂氮三乙酸(NTA)存在下,Mn催化KIO氧化刚果红(GongoRed)褪色反应的条件.建立了催化动力学光度法测定痕量锰的新方法.在测定波长496nm时,锰测定的线性范围为02.8×10一g/mL,检出限为2.76×10'g/ml,探讨了有关的反应机理
2、,考察了20余种共存离子对测定的影响,用于大米,绿豆,小米和水样中痕量锰的测定.关键词:氮三乙酸;刚果红;催化动力学光度法;锰中图分类号:0657.32文献标识码:A文章编号:1000.0720(2006)04—054—04锰是人体必需的微量元素之一,它参与人体内各种氧化还原过程,并能影响人体内的脂类代谢,因此建立高灵敏的测定水和食物中锰的方法十分重要,以氮三乙酸为活化剂,KIO为氧化剂催化动力学测锰的方法已有许多报道卜引,但利用刚果红为指示剂的未见报道.本文研究了在碱性介质中,NTA存在下,锰催化KIO氧化刚果红反
3、应的最佳条件,建立了催化动力学光度法测Mn(Ⅱ)的新方法,探讨了反应机理,考察了共存离子的影响,用于谷物和水中锰的测定.1实验部分1.1仪器和试剂紫外一可见近红外分光光度计uV一3101PC(日本岛津);超级恒温水浴601型(江苏金坛市医疗仪器厂).锰标准溶液:以MnSO准确配制1mg/mL的Mn(Ⅱ)贮备液,用时逐级稀释为0.1g/ml;刚果红水溶液:4.0×10～mol/L;KIO水溶液:1.0×10mol/L;NTA水溶液:5.0X10～mol/L:NaOH溶液:0.05mol/L.1.2实验方法取一定量的Mn
4、(Ⅱ)于25rnL容量瓶中,依次加入4.0mL4.0×10mol/L刚果红溶液,4.0mL1.0×10mol/LK104溶液,3.0mL5.0×10mol/LNTA溶液,2.0mL0.05mol/LNaOH溶液.于90℃恒温水浴中加热8min,取出后以流水冷却2rain.定容,摇匀.以同样的方法进行试剂空白实验,以水作参比,用1cm吸收皿于496nm处测定催化反应的吸光度A及非催化反应吸光度A,△A=A0一A.2结果与讨论2.1吸收光谱配制不同组分的溶液体系,按实验方法操作,分别于光度计上扫描吸收曲线如图】,由图可知
5、,各溶液吸收曲线的形状和峰位相一致,最大吸收波长均为496nm,说明在本实验条件下体系中没有新的络合物生成,无NTA存在时,Mn(1I)在该体系中的催化作用不显着,NTA存在时,△A明显增大,表明NTA对催化反应具有活化作用.2.2实验条件的选择2.2.1反应介质通过测定不同pH下的催化反应和非催化反应的吸光度差值,发现在碱性介质中Mn(I1)的催化作用最强,NaOH(0.05moL/L)用量在1.5—2.5mL△A最大且基本恒定,试验选用2.0mL.2.2.2反应温度的影响70qc以下催化反应速度较慢,随着温度的升
6、高,反应速度加快,△A逐渐收稿日期:2005.05.16;修订日期:2005.06.29基金项目:山东省教育厅开放实验室基金项目($j04o2)资助作者简介:宋桂兰(1958一),女.高级工程师.———54?-——第25卷第4期2006年4月分析试验室ChineseJournalofAnalysisLaboratoryV01.25.No.42006—4增大,如图2所示,当温度在70—90℃之间时,△与温度成良好的线性关系,大于90℃,△A逐渐减小.实验选用反应温度为90℃.以ln△A对1/t作图,以最小二乘法拟合,得
7、回归方程ln△A=5.122X10X1/t一13.33,相关系数为0.9973,从而计算出催化反应的表观活化能为E=5.122X10X8.314=42.58kJ/tooL.400450500550600650^/rim图l吸收光谱Fig.1Absorptionsoectral一刚果红+NaOH;2一刚果红+NaOH+Mn(1I);3一刚果宝【+NaOH+KIO;4一冈0果红+NaOH+KIO4+Mn(Ⅱ);5一冈0果红+NaOH+KIO+Mn(1I)+NTA0.40,3《0.20.160708090l00/℃图2反应
8、温度的影响Fig.2Effectotreactiontemperature2.2.3反应时间的影响及稳定性在固定反应温度为90℃时.反应时间在3～8rain内,△A与t成良好的线性关系,此时间范围内本催化反应可视为假零级反应,实验选择加热8rain,流水冷却2rain终止反应,该溶液放置2h吸光度不变.2.2.4试剂用量的影响1.0X10rno
