催化动力学光度法分析
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇催化动力学光度法分析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
1实验
1.1仪器与试剂
主要仪器:722型分光光度计，上海科学仪器有限公司。主要试剂:Fe(III)标准溶液:100μg·mL－1，称取0.4318gNH4Fe(SO4)2·12H2O(分析纯)于小烧杯中，用0.01mol·L－1硫酸溶液溶解，移入500mL容量瓶中，再用0.01mol·L－1硫酸溶液定容，使用时用水稀释为0.4μg·mL－1的标准工作溶液。乙基紫溶液:用乙基紫配成浓度5×10－5mol·L－1。硫酸溶液:用H2SO4(优级纯)配成浓度0.01mol·L－1。过氧化氢溶液:H2O2(分析纯)，浓度30%，使用时用水稀释成15%的溶液。水为二次重蒸水。
1.2实验方法
取两支具玻璃塞的25mL比色管，分别加入0.01mol·L－1的硫酸溶液1.00mL，15%的过氧化氢溶液1.00mL，5×10－5mol·L－1的乙基紫溶液5.00mL，在其中一支比色管中加入一定量的Fe(III)标准溶液，用水定容后摇匀，立即放入100℃的水浴中加热8min，取出后立即放入冷水中，然后流水冷却3min，倒入1cm的比色皿中，在波长580nm处，测定催化反应液的吸光度A催化及非催化反应液的吸光度A非催化，计算ΔA(ΔA=A非催化－A催化)。以ΔA对CFe(III)作图即可得到标准曲线，或者对ΔA和CFe(III)的数据进行回归分析，求出ΔA和CFe(III)之间的线性回归方程。
2结果与讨论
2.1H2O2－乙基紫－Fe(III)反应体系研究
2.1.1Fe(III)的催化作用及波长的确定
取两支具玻璃塞的25mL比色管，分别加入0.01mol·L－1的硫酸溶液1.00mL，15%的过氧化氢溶液1.00mL，5×10－5mol·L－1的乙基紫溶液5.00mL，配制2份溶液A、B，二者的差别在于A中不加入Fe(III)标液，B中加入适量的Fe(III)标液，其余试剂均同，按实验方法操作。用722型分光光度计及紫外可见分光光度计分别扫描450～700nm波长范围内的吸收曲线。实验表明，Fe(III)对H2O2氧化乙基紫的褪色反应有显著的催化作用，二者的最大吸收波长相同，均是580nm，故测定时选用此波长。
2.1.2反应时间的确定
先控制反应液在100℃温度，改变加热时间从4～16min，按实验方法测定ΔA，结果表明，在8～12min的范围内，ΔA有较大值而且维持一个稳定值，故确定反应时间8min。
2.1.3反应温度的确定
通过实验表明，室温时体系不反应;加热温度低于80℃时，体系反应进行缓慢;高于80℃时反应明显加快，且越接近100℃越快，反应液温度100℃时，ΔA值最大，而且100℃的反应温度易于控制，故确定反应温度为100℃，为使反应有较高灵敏度和便于操作，反应在沸水浴中进行，并且用流水冷却终止反应，流水冷却3min。
2.2分析方法的建立及实验条件的选择
2.2.1乙基紫用量的影响
控制反应液温度在100℃，反应时间8min，改变乙基紫溶液的加入量，按实验方法测定ΔA。浓度为5×10－5mol·L－1的乙基紫溶液的加入量从1.00～10.00mL每隔1.0mL测定一个ΔA值，结果表明，乙基紫溶液的加入量5.00mL时有较大值，故确定乙基紫溶液的加入量为5.00mL。
2.2.2H2SO4用量的选择
按实验方法，其它的条件不变，改变硫酸溶液的加入量，测定ΔA值。浓度为0.01mol·L－1的硫酸溶液的加入量从0.50～1.50mL每隔0.1mL测定一个ΔA值，结果表明0.01mol·L－1的硫酸溶液的加入量1.00mL时ΔA有较大值，故确定硫酸溶液的加入量1.00mL。
2.2.3H2O2用量的选择
控制反应液温度在100℃，反应时间8min，乙基紫溶液的加入量5.00mL，再改变H2O2溶液的加入量，按实验方法测定ΔA。15%的H2O2溶液的加入量从0.40～1.20mL每隔0.1mL测定一个ΔA值，结果表明，随着H2O2溶液的加入量增大，ΔA的值先增大，然后减小，结果表明H2O2溶液的合适加入量为1.00mL，故确定15%的H2O2溶液的加入量为1.00mL。
2.3线性范围与检出限
按实验方法，固定其他条件不变，测得Fe(III)的含量在0～0.8μg/25mL范围内有良好的线性关系。其线性回归方程为ΔA=0.0392+0.5188CFe(III)(μg/25mL)，相关系数r=0.9964。方法的检出限4×10－10g·mL－1。
2.4共存离子的影响
在实验选定的条件下，加入Fe(III)的浓度为0.5μg/25mL时，1000倍的K+、Na+、NH4+，500倍的Zn2+、Mn2+，250倍的Cl－、NO3－、I－，200倍的Ag+、Hg2+、Ni2+，100倍的SO32－、S2－，50倍的Mg2+、Mo(Ⅵ)、Pb2+，10倍的Au3+，5倍的Co2+、W(Ⅵ)离子不干扰测定。1倍的Cu2+有干扰，须分离。
2.5试样分析和回收率实验
2.5.1水果中铁含量的测定
苹果样品待测液的配制:把苹果(去核)样品放在100℃的烘箱中烘干2h，冷却后，将其分别研成粉末。准确称取苹果粉末试样2.9972g于瓷坩埚中，在电炉上加热至白烟冒尽，然后放入高温炉中，500℃灼烧，待瓷坩埚中灰分呈白色残渣时，取出坩埚冷却，用水润湿灰分，滴加HCl(6mol·L－1)，微热溶解白色残渣，用甲基异丁基酮萃取试样中的铁。加热除去试样中的有机物，再加适量水溶解，转入100mL容量瓶中，用水定容，摇匀，作为待测液。梨、桃、杏、草莓和葡萄干样品待测液的配制:同苹果样品待测液的配制方法一样，将梨(去核)、桃(去核)、杏(去核)、草莓和葡萄干样品放在100℃的烘箱中烘干2h，冷却后，将其分别研成粉末。准确称取梨试样8.9538g、桃试样2.7427g、杏试样2.6823g、草莓试样2.1864g，葡萄干试样2.1957g，其余操作步骤同上。水果中铁含量的测定:分别吸取适当体积的上述待测液于25mL比色管中，按实验方法操作。
2.5.2回收率的实验
按照上述实验方法，取三支具玻璃塞的25mL比色管，分别加入0.01mol·L－1的硫酸溶液1.00mL，5×10－5mol·L－1的乙基紫溶液5.00mL，15%的过氧化氢溶液1.00mL，然后在其中第一支比色管中再加入一定量的试样溶液，在第二支比色管中也加入一定量的试样溶液(与第一支比色管同样量)和一定量的Fe(III)标准溶液，第三支比色管不加催化剂，按照实验方法对上述试样进行回收率实验。
3结论
本文研究了铁催化过氧化氢氧化乙基紫褪色反应的最佳条件，该方法灵敏度为4.0×10－10g·mL－1，测定范围0～0.8μg/25mL。建立了利用催化动力学光度法测定水果中铁含量的新方法，得到结论如下:(1)通过上述实验对反应条件的探索，我们得出过氧化氢－乙基紫体系催化动力学光度法测定水果中痕量铁的最佳条件如下:最大吸收波长为580nm，最适反应温度为100℃，15%的H2O2溶液的加入量为1.00mL，0.01mol·L－1硫酸溶液的加入量1.00mL，5×10－5mol·L－1乙基紫溶液的加入量为5.00mL，最佳反应时间8min，流水冷却3min以终止反应。(2)该方法的优点是:灵敏度高，重现性好，无需昂贵仪器，仪器设备简单，检测手续简便、快速，便于推广应用。(3)为指导人们根据自身健康情况，合理膳食适当补铁，以防治缺铁及铁过量引起的各种疾病提供了可靠的依据。
作者：韩虹 单位：新乡学院化学化工学院