共振光散射法测定TPAB-碘化钾-汞(Ⅱ)体系中汞的应用研究

第２１卷第４期　２０１１年１２月　湖南工程学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｕｎａｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖｏ１．２１．Ｎｏ．４　Ｄｅｃ．２０１１　

共振光散射法测定ＴＰＡＢ一碘化钾一汞（ＩＩ）　

体系中汞的应用研究　

岳　明，何　芳，　苏界殊，龙云飞　

（湖南科技大学化学化工学院，湘潭４１１２０１）　

摘　要：在十二烷基磺酸钠（ｓＬｓ）存在条件下，基于ＫＩ和Ｈｇ（ＩＩ）形成［ＨｇＬ］。一络阴离子后与四丙基溴化　

铵（ＴＰＡＢ）结合形成离子缔合物使共振光散射（ＲＬＳ）信号强度明显增强，建立了运用共振光散射技术测定　

水样中汞含量的新方法。研究了四丙基溴化铵一碘化钾一汞体系的共振光谱特征，在３９３　ｎｍ处体系的散　

射光强度最大．在最佳实验条件下，体系的共振光散射强度与Ｈｇ（ＩＩ）浓度在０．Ｏ５～１．０　ｇ・ｍＬ　范围内　呈良好的线性关系。用此方法测定合成水样中的Ｈｇ（ＩＩ），操作简便快速，回收率在９６．１７　９／６～１０１．６７　之　

间，结果令人满意．　关键词：共振光散射（ＲＬＳ）；汞；四丙基溴化铵（ＴＰＡＢ）；碘化钾　

中图分类号：Ｏ６５７．３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１一ｌ１９Ｘ（２０１１）０４－－００５９—０４　

０　引　言　

汞及其化合物属于剧毒物质，可以在人、畜体内　

蓄积引起全身中毒．进入水体的无机汞化合物，通过　微生物作用，转化为毒性更大的甲基汞，危害更大．　

天然水中含汞极少，一般不超过０．１＃ｇ／Ｌ，而仪表　厂、食盐电解、贵金属冶炼等废水中可能存在汞，对　

人体产生的危害是不容忽视的．因此，汞含量的分析　

已成为环境痕量分析最重要的内容之一．汞的测定　方法有冷原子吸收法Ｅ¨、分光光度法　、原子荧光　

法［。　等．汞的沸点低、易挥发，消解样品较为困难．共　振光散射方法具有极高的分析灵敏度［４］，已用于痕　

量汞的分析测定［　．本文对ＴＰＡＢ一碘化钾一汞　

体系的共振散射（ＲＬＳ）光谱及分析特性进行了探　讨，建立了分析痕量汞的新方法．该法具有操作简　

便、快速、无需有机溶剂萃取等优点，可以作为环境　

样品分析的重要补充．　

１　实验部分　

１．１仪器与试剂　美国Ｐｅｒｋｉｎ　Ｅｌｍｅｒ　ＬＳ５０Ｂ型荧光分光光度计；　

电子分析天平（Ｍｅｔｔｌｅｒ－－Ｔｏｌｅｄｏ　Ｉｎｓｔｒ．（ｓｈａｎｇｈａｉ）　Ｌｔｄ，型号：ＡＢ２０４一Ｎ）；Ｈｇ（ＩＩ）的储备液（１　ｍｇ・　

ｍＬ　）：称取准确质量的ＨｇＣ１。固体溶于二次蒸馏　

水中配成储备液，实验时稀释成１０　ｇ・ｍＬ－１的工　

作液．ＫＩ标准溶液：准确称取干燥的ＫＩ固体１０　ｇ，　

溶于二次蒸馏水中，定容至１０ｏ　ｍＬ，则该标准溶液　

质量分数为１Ｏ　９，６，０．１５　ｍｏｌ・Ｌ　四丙基溴化铵　

（ＴＰＡＢ）；十六烷基三甲基溴化铵（ＣＴＭＡＢ）（国药　

集团化学试剂有限公司）（２　ｇ・Ｌ　）、ＳＬＳ（十二烷　

基磺酸钠）（天津科密欧化学试剂有限公司）（１０　

ｍｏｌ・Ｌ　）、十二烷基硫酸钠（ＳＤＳ）（北京赛弛生物　

科技有限公司）（１０　ｍｏｌ・Ｌ　），所用试剂均为分　

析纯，实验用水为二次蒸馏水．　

１．２实验方法　在１０　ｍＬ比色管中依次准确加入０．８０　ｍＬ　ＫＩ　

溶液，一定量的Ｈｇ（ＩＩ）标准溶液，２．０　ｍＬ　ＴＰＡＢ　

标准溶液，用二次水稀释至刻度，摇匀．将溶液于荧　

光分光光度计上，固定　一　（即　一０　ｎｍ）在　

２００￣７００　ｎｍ范围内进行同步扫描，得体系的共振　

散射光谱，于最大散射波长（３９３　ｎｍ）处测定溶液的　

散射光强度　ＬＳ和试剂空白的散射光强度Ｊ。ＲｌＪｓ，　

△ＪＲ【　＝ＩＲＩ．ｓ—ＪｏＲＬｓ．　

收稿日期。２０１１—０６—２９　基金项目。湖南省自然科学基金资助项目（０９ＪＪ６０２１）ｌ湖南省教育厅科研资助项目（１０ＣＯ７１３）　作者简介；岳明（１９７６一），男，硕士，讲师，研究方向ｚ化学合成与催化．

　６０　湖南工程学院学报　２０１１年　

２结果与讨论　

２．１体系的共振光散射光谱　体系的共振光散射光谱如图１所示．在２００～　７００　ｎｍ范围内，空白的共振光散射强度很弱，当Ｈｇ　（ＩＩ）加人到溶液以后，体系的共振光散射明显增强．　在３９３　ｎｍ处出现明显的散射峰，最强信号出现在　３９３　ｎｍ处，选定３９３　ｒｉｍ为测定波长．在此波长下，　共振光散射强度随Ｈｇ（ＩＩ）浓度的增加而增强，在一　定范围内，△Ｊ　与Ｈｇ（ＩＩ）浓度有良好的线性关系，　由此建立了定量测定Ｈｇ（ＩＩ）的新方法．　图中，Ｈｇ（ＩＩ）ｆｒｏｍ　１　ｔｏ　８：０，０．０５，０．１０，　０．２０，０．４０，０．６０，０．８０，１．Ｏ０　ｐｔｇ・ｍＬ＿。；ＫＩ：　１０％；ＴＰＡＢ：２．０　ｍＬ（０．１５　ｔｏｏｌ・Ｌ－１）　２．２反应条件的优化　

２．２．１表面活性剂的影响　研究了表面活性剂ＣＴＭＡＢ，ＳＬＳ和ＳＤＳ，对体　

系散射光强度的影响，结果见表１．可以看出，虽然　

ＣＴＭＡＢ加入后体系的ＲＬＳ强度明显增强，但是空　

白值也随之增大，而不加表面活性剂时反而效果更　

佳，因而本实验采用不加表面活性剂的方法进行测　定．　

表１　表面活性剂对体系ＲＬＳ强度的影响　

２．２．２　ＫＩ用量的影响　研究了ＫＩ溶液（１０　）用量对体系散射光强度　的影响，如表２所示．结果发现，当ＫＩ用量少于０．８　

ｍＬ时，体系的Ｊ　ＬＳ随ＫＩ溶液用量增大而增大，而　

当ＫＩ用量大于０．８　ｍＬ时，ＩＲＬｓ略有减小，在ＫＩ用　量为０．８　ｍＬ时ＪＲＬｓ出现极大值，因此本实验选用　１０　９，６的ＫＩ溶液的用量为０．８　ｍＬ．　

２００　３００　４００　５００　６００　７００　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ（ｒｉｍ）　图１　体系ＴＰＡＢ—ＫＩ—Ｈｇ（ＩＩ）的共振光散射光谱　表２　ＫＩ浓度对体系的强度的影响　

Ｋ１／（ｍＬ）０　０．２　０．４　０．６　０．８　ｌ＿０　１．２　１．４　１．６　空白ＲＬＳ强度　ｌＯ．０１　１１．１０　１１．１２　１１．５６　１１．６２　１１．５８　１１．６０　１１．５６　１０．０８　样品ＲＬＳ强度　１０４．３２　１３５．２２　１４０．２１　１４３．２５　１４５．１６　１４２．６１　１３８．２４　１４４．２２　１３８．１６　

２．２．３试剂加入顺序的影响　

本实验考察了四种试剂加入顺序，结果表明以　

Ｋｌ中加入Ｈｇ（ＩＩ），再加入ＴＰＡＢ的顺序时体系的　

ＩＲｉ．ｓ最大，实验效果更好，故选用ＫＩ＋Ｈｇ（ＩＩ）＋　

ＴＰＡＢ的加入顺序．　

２００　３ＯＯ　４Ｏ０　５Ｏ０　６Ｏ０　７００　ｎｍ　Ｉ（Ｉ：１０　，ＴＰＡＢ：２．Ｏｍｌ（Ｏ．１５　ｔｏｏｌ・Ｌ－　），Ｈｇ（ＩＩ）（１．Ｏｂｔｇ・ｍＬ一　）　１．ＫＩ＋ＴＰＡＢ￣２．ＴＰＡＢ＋ＫＩ＋Ｈｇ（ＩＩ）；３．Ｈｇ（ＩＩ）＋ＫＩ＋ＴＰＡＢ｝　４．ＴＰＡＢ＋Ｆｔｇ（ＩＩ）＋ＫＩｌ５．ＫＩ＋Ｈｇ（ＩＩ）＋ＴＰＡＢ　图２试剂加入顺序对体系ＲＬＳ强度的影响　２．２．４　ＴＰＡＢ用量的影响　

研究了ＴＰＡＢ溶液（Ｏ．１５　ｔｏｏｌ・Ｌ　）用量对体　

系散射光强度的影响，如表３所示．结果发现：ＴＰＡＢ　

溶液用量小于２．０　ｍＬ时，体系的光强差值△ＪＲＬ。随　

ＴＰＡＢ溶液用量增大而增大，而当ＴＰＡＢ用量为　２．０　ｍＬ时体系的』　。达到最大且和空白光强差值　

△ＪＲＬｓ最大，因此本实验选用０．１５　ｔｏｏｌ・Ｌ＿１的　

ＴＰＡＢ溶液的用量为２．０　ｍＬ．　

表３　ＴＰＡＢ用量对体系ＲＬＳ强度的影响　

Ｉ’ＰＡＢ用量（ｍＬ）　１．６　１．８　２．０　２．２　２．４　２．６　２．８　空白ＲＬＳ强度　ｌ８．４７　１８．０５　１６．４９　２３．４４　２２．８３　２４．６４　２１．６７　样品ＲＬＳ强度　４１．６８　４２．５５　４３．１　３８．９３　４０．４５　４１．２１　４０．０３　

２．２．５共存离子的影响　

按实验方法对（ＣＨ　（１１）＝１１　０　ｇ／ｍＬ）进行测　

定，常见的共存离子对体系的影响，如表４所示．从　

表中可以看出：在相对误差±５　范围内，常见的　

Ｎａ　，Ｋ　，Ｃ１一，ＮＯ。一等不干扰测定，说明本方法有　∞　∞　柏　∞　∞　∞　∞　柏　｛己　０　∞　

雌　第４期　岳　明等：共振光散射法测定ＴＰＡＢ一碘化钾一汞（ＩＩ）体系中汞的应用研究　６ｌ　

很好的选择性．　

表４共存离子对体系ＲＬＳ强度的影响　

２．２．６离子强度的影响　研究了离子强度对体系的影响．固定ＴＰＡＢ、　

ＫＩ、Ｈｇ（ＩＩ）的浓度，测定了不同ＮａＣ１浓度存在时体　

系的散射光强度，结果发现△Ｊ　随着离子强度的增　强而降低，这说明离子强度的增加减弱了ＴＰＡＢ和　

ＥＨｇＩ　］　一的结合力．这种现象可以解释为Ｃｌ一与　

ＥＨｇＩ　］　竞争ＴＰＡＢ上同样的结合点．因此，在实　验过程中不加入ＮａＣ１来调节离子强度．　２．３工作曲线和灵敏度　在最佳试验条件下，测定体系的散射光强度．以　

光强差值△Ｊｎ。ｓ对Ｈｇ（ＩＩ）的浓度绘制标准曲线．　

△　ＲＩ｜ｓ与Ｈｇ（ＩＩ）的浓度Ｃ在０．０５～１．０／ｚｇ・ｍＬ　

范围内存在良好的线性关系，其线性回归方程为　ＡＩＲＬｓ一－－２．９３４＋１５１．４Ｃ（ｔ￣ｇ・ｍＬ一　），相关系数　

为ｒ＝０．９９５５．　２．４样品的测定　

表５样品的测定　一５　

在最佳实验条件下，加入不同的干扰物质，测定　合成水样中Ｈｇ（ＩＩ）的含量，结果见表５，并进行了加　

标回收实验，回收率在９６．１７　～１０１．６７　之间，结　果令人满意．　

３　结　论　

近年来，共振光散射光谱技术已经引起了人们　

的普遍关注和研究兴趣，成为一门有用的技术来测　定无机离子核酸、表面活性剂、药物、蛋白质等，也用　

来研究生物高聚物和他们的探针之问的相互作用．　

与传统分析方法相比，共振光散射技术具有快速、方　便、灵敏度高、精密度和准确度好，且操作简便等显　

著优点，并且它能用一个普通的荧光分光光度计和　

便宜而安全的试剂来完成．本文首次探究了Ｈｇ（ＩＩ）　

一ＫＩ—ＴＰＡＢ体系的共振光散射（ＲＬＳ）光谱特征，　

研究了体系的最佳反应条件，影响因素以及共存离　子的影响．用此方法成功测定了合成水样中Ｈｇ（ＩＩ）　

的含量，取得了令人满意的结果．　

参考　文　献　

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