以铅为例:
1.原理:双硫腙与某些金属离子形成络合物容于氯仿,四氯化碳等有机物溶剂中,在一定的平H值下,双硫腙可与不同的金属离子呈现出不同的颜色,在加入掩蔽剂和其他消除干扰的试剂后调节平H=8.5-9.0时铅离子可与双硫腙形成双硫腙铅,可被三氯甲烷萃取出来,根据三氯甲烷呈现颜色与标准比色,540mm测定)。双硫腙可与许多金属元素反应,在周期表中可与20多种金属反应,所以我们就应该排除干扰离子,否则会影响测定效果。
2.排除干扰离子的方法有
⑴调溶液的pH值(最理想的方法)
⑵改变金属离子的价数
⑶加入掩蔽剂使干扰元素不与双硫腙反应,使干扰离子生成稳定的络合物。
对于这三种方法可同时使用,也可单独使用。理想的方法是两种以上配合使用。
用双硫腙法测Pb,双硫腙+Pb→形成络合物,这个实验的干扰离子有Fe3+、Sn4+、Cu2+、Cd2+、Zn2+等,为除去上干扰离子我们采用调pH=8-9进行掩蔽,而且KCN也不能在酸性中进行,这个实验的缺点就是用了大量的KCN(浓度20%),最低浓度为10%,又因为Fe3+ +3CN→Fe(CN)3高铁氢化物,生成Fe(CN)3具有氧化作用,即可氧化双硫腙,为防止这一点我们加入NH2OH.HCL,盐酸羟胺使 Fe3+ → Fe2+ ,另外一般还加入柠檬酸铵进行掩蔽,加的目的是因为PH在碱性中,金属离子与碱生成金属离子的氢氧化物Mg(OH)2,所以加柠檬酸铵可以阻止Mg(OH)2的生成。
用双硫腙的关键是控制PH只有控制PH到8.5-9.0时才能加KCN,比色的波长选540mm,样品的处理采用湿法破坏(硝酸-硫酸法)
吸收处理后样10ml→于100ml的分液漏斗中→加20%柠檬酸铵2ml→20%盐酸羟胺1ml→酚红指示剂2d →用浓氨水调PH值8.5-9.0(颜色由黄→微红色)→加10%氢化钾1ml→ 摇匀→加双硫腙氯仿应用液10ml→摇动后分层→将氯仿层放入干净的10ml比色管中→于540nm下测定E→ 从标准曲线上查出相应的含量
3.计算:
Pb(mg/kg)=V00.001V2/WV1
V0---样品消化后稀释的总体积(ml)
V1---吸收消化液的体积(ml)
V2---样品管相当于标准管的毫升数
W---样品重量(g)或体积(ml)
0.001---铅标准溶液的浓度(克)
1000---表示单位(重量1000克,体积1000ml)
4.注意事项
a. KCN是剧毒药品,操作时不能用嘴吸,使用后要洗手,KCN溶液不要与酸接触以防产生氢化氢气体而中毒。用下述办法可以降低氢化钾的毒性:向浓KCN溶液中加入氢氧化钠和硫酸亚铁使它生成餮氢化钾,降低毒性。
b. Pb和双硫腙结合其颜色由绿变为浅蓝→浅灰色→灰色→灰白→淡紫色→紫→淡红→红色
c. 本法测定重金属的灵敏度很高,在分析之前对所用的玻璃仪器要用1:3的稀硝酸浸泡,然后用水清洗干净。对高蛋白、高汤样品消化时,应先加硝酸缓缓加热待剧烈反应后,稍冷,再加入硫酸继续消化以防泡沫溢出。
各种溶液的配置方法
配制试剂及分析用水应为重蒸馏或离子交换无铅水。
硝酸(AR)溶液
铅标准液
a. 储存液:精确称取1.5984g硝酸铅(AR,105℃干燥2h),用少量无铅水溶解,倒入1000ml容量瓶中,加入10ml硝酸(AR ρ=1.46g/ml),用无铅水稀释至刻度,此溶液为1mg/ml铅
b. 应用液:临用前取储备液10ml,用重蒸水稀释到100ml,再取此溶液10ml,用重蒸水稀释到100ml,此溶液为10μg /ml铅的标准溶液。
柠檬酸铵溶液:500g/L,称取50g柠檬酸铵,加适量水溶解后,置于250ml分液漏斗中,加数滴酚红指示剂,用氨水调节溶液为红色,再多加数滴氨水,使PH为 8.5~11.0,每次用少量稀双硫腙三氯甲烷溶液反复提取铅,至双硫腙三氯甲烷溶液绿色不变,残留的双硫腙用纯净三氯甲烷洗除,至三氯甲烷层无色,弃去三氯甲烷层,加无铅水稀释至100ml。
盐酸羟胺溶液 200g/L
酚红指示剂 0.4g/L ,称取0.1g酚红放在小乳钵中,加少量无铅水研磨溶解后,倒入250ml量瓶中,加水至刻度。
氨水 ρ25=0.9g/ml
氰化钾溶液 100g/L , 称取10g氰化钾(优级纯)溶于无铅水中,并稀释至100ml。
三氯甲烷 ρ20=1.484g/ml ,每100ml三氯甲烷中加入1ml 乙醇。
双硫腙三氯甲烷溶液 透光度60% 取提纯过的双硫腙用纯净三氯甲烷溶解稀释至透光度60%(于波长510nm下测量),此时溶液为翠绿色。
如果双硫腙不纯,可按下述方法提纯:
称取0.1g双硫腙,溶于50ml 三氯甲烷中,置于250ml分液漏斗中,用1+99氨水提取2~3次(每次约30ml),此时双硫腙转入氨水层中,合并氨水溶液,过滤后,将溶液用盐酸酸化,此时有双硫腙析出,再加入适量纯净三氯甲烷,双硫腙转入三氯甲烷层中,将此浓度双硫腙三氯甲烷溶液收在棕色瓶中,于冰箱中保存。
双硫腙洗除液 5ml氰化钾溶液与15ml氨水混合,用无铅水稀释至500ml。
混合消化液 按硝酸 、硫酸 、过氯酸=3:1:1之比混合。