负吸光度法测定so

负吸光度法测定so

染料光度法，尤其是染料动态光度法，具有高度的灵敏度、快速的分析速度和良好的选择性。在过去的10年里，它引起了国内外的快速发展。这是光度法的一个重要研究方向之一。但褪色法仍用基于生色法的原理、仪器和测试方法进行测定,存在三个方面的缺陷:(1)增加一个参比液,计算麻烦,操作难于规范,准确度较差,阻碍了褪色动力学光度法的推广应用。如碱性品红和甲基绿褪色动力学光度法测亚硫酸盐,均要求在三分钟内完成试剂参比液和样液两个溶液的移取有色剂、定容、摇匀、洗涤与装液并测定。这不仅劳动强度大,而且无法保证两个溶液的操作相同。因此尽管方法灵敏度、快速等方面有着比目前卫生防疫等部门广泛应用的盐酸副玫瑰苯胺法及蒸馏法所不可比拟的优点,然而未见实际有人应用;(2)信噪比小,准确度差,不利于检测下限的降低;(3)不能使用高吸光度试液,有色剂用量不能选择在灵敏度最高、稳定性最好的最佳范围,从而远不能达到该褪色反应应有的灵敏度、准确度及检测上限与下限。据此作者提出了一种新的光度分析方法——负吸光度法,较好地解决了上述问题,从而促进了褪色光度法的研究与应用。本文以碱性品红(RA)褪色动力学光度法测定SO2−332-为例,在前文基础上探讨负吸光度法用于褪色动力学光度法测定的优点与原因。1实验部分1.1a贮备液PNA型分光光度计,吸光度范围为2.0~-1.0。1.0μg/mLSO2−332-标准溶液:162.5mg亚硫酸氢钠(分析纯),以0.1mol/LNaOH溶解并定容至100mL作贮备液(置冰箱内可保存一周);SO2−332-工作液,用水稀释其贮备液,现用现配;1×10-4、3×10-4mol/LRA溶液,由6×10-4mol/L碱性品红(RA)水溶液稀释而成;pH11.8缓冲液:0.1mol/L硼砂溶液以1.0mol/LNaOH溶液在pH计上调制;20mg/mLPO3−443-离子强度调节剂:用适量K2HPO4溶于水;0.05mol/LH2SO4溶液。以上试剂纯度不低于分析纯,水为二次蒸馏水。1.2负吸光度法wso测定rao、ai1.2.1常规(正)吸光度法于两支经体积校正的11.7mL比色管中,一支加入定量(0.025、0.05、0.1……)SO2−332-(μg)的溶液,分别加入2.3mLPO3−443-溶液和缓冲液,1.7mL1×10-4mol/LRA溶液,立即计时,用水定容至11.7mL,摇匀,移入1.0cm吸收池,以水为参比,于540nm处,在3min内测定两溶液的吸光度。试剂空白与褪色试液吸光度分别为Ao、Ai,计算:△A=Ao-Ai。1.2.2负吸光度法于数支经体积校正的10mL比色管中,一支加入0.5mLH2SO4,以水定容至10mL,加入3×10-4mol/LRA溶液1.6mL,摇匀,作为固定参比液。其余比色管分别加入定量(0、0.025、0.05、0.1……)SO2−332-(μg)溶液、2.3mLPO3−443-溶液及缓冲液,以水定容至10mL。取一支移入3×10-4mol/LRA溶液1.7mL,立即计时,振摇30s,移入1.0cm吸收池,540nm处,以固定参比液为参比,于3.00min读取负吸光度值。2结果与讨论2.1最佳条件选择由表1间接摩尔吸光系数及回归方程可知,负吸光度法测定SO32-的灵敏度较常规(正)吸光度法提高了40%。对于同一试液用两种方法测定,灵敏度相同。有时略有差别,是仪器性能、操作及环境等的差异所致。其所以能提高灵敏度是该法能测定高吸光度试液,有色剂用量可选择在灵敏度最高所需的最佳浓度。而用正吸光度法测定,受所测试液最大吸光度为0.7左右的限制(原因见2.3),有色剂用量远低于最佳浓度。按负吸光度法实验方法,在有色剂用量为用正吸光度法的2倍(试剂空白吸光度A为1.470)、3倍(A为2.184)及最佳浓度三种浓度下测定了SO2−332-,灵敏度分别提高36%、40%及44%。因现用仪器负吸光度范围太窄,第三种浓度不能直接测定,有误差,故表1选用第二种浓度。为便于比较,试验中,试液的其它条件与用正吸光度法的相同。如进行最佳条件的选择,灵敏度还可进一步提高。对于催化褪色动力学光度法,应用负吸光度法测定,对灵敏度及线性范围的影响,与非催化法相似但有差别,将另文讨论。2.2有色剂用量测灵敏度表1中后法的标准偏差为前法的16.6%及相应的相关系数表明,褪色光度法应用负吸光度法测定,其准确度优于用正吸光度法。其原因是该法测定吸光度的信噪比远大于正吸光度法,且随试剂空白吸光度的增大而增大(见表2),有色剂用量能选在灵敏度最高、稳定性最好的最佳浓度以及操作简便、规范,减小了操作误差。其中关键是提高了信噪比。2.3测下限的检测表1中线性范围数据表明,褪色光度法应用负吸光度法测定远优于用正吸光度法。上限提高了2倍。实验表明,在有色剂最佳浓度范围内,线性范围上限吸光度提高的倍数与试剂空白吸光度提高的倍数基本相同;上限吸光度值约为试剂空白吸光度的1/3;上限已足够,再应用以扩展该限而操作计算麻烦的lgAo/Ai∝c的测定方法已无必要。能提高上限的原因是该法所用有色剂的浓度成倍增加,与它反应的被测物相应增加。表1数据表明,用负吸光度法测定能扩展下限。反复测定了试剂空白、0.025、0.05及0.1μg四点,用正吸光度法时,0.1至0μg向下偏离线性。当试剂空白吸光度大于用正吸光度法的2.5倍(表1中为3倍)时,负吸光度法测定则无此偏离,表明能将下限扩展到0。其原因与该法能提高准确度相同。其中有色剂浓度增加,还能使被测物反应更完全。现以图1及要求检测下限吸光度为0.010为例,论述负吸光度法用于褪色法测定能提高信噪比这个关键问题。设用正吸光度法测定时,试剂空白吸光度为0.700(透光度T=19.95%,见图1),样液检测下限的吸光度定是0.690(T=20.42%),据一般分光光度计标尺满量程为100μA及噪音为0.5μA,检测下限信号电流i及信噪比D可按下式求出:i=(20.42-19.95)%×100μA=0.47μAD=0.47/0.5=0.94按上述方法,计算出正、负吸光度法测定检测下限的信噪比列于表2。由表2可知,正吸光度法用于生色法,检测下限的信噪比为4.50。而用于褪色法,其信噪比随试剂空白吸光度的增加按指数规律下降。当其吸光度为3时,仅为0.0046。即使文献上通常使用吸光度为0.7(左右)的试剂空白液,也只有0.94,与要求2~3相差甚远。信号被噪音淹没,无法检出0.01的下限吸光度。要达到生色法同样的信噪比(4.50),其下限吸光度须为0.048。可见正吸光度法用于褪色法测定远不如用于生色法,且试液选用受最大吸光度0.7左右的限制。负吸光度法用于褪色法测定,无此限制,且检测下限信噪比为4.66,优于生色法的4.50,约为0.94的5倍,显然能检出0.010的下限吸光度,可使用最佳浓度有色剂的高吸光度试液。由图1可知,提高信噪比的原因是该法移动了测定下限吸光度的位置,按指数规律加大了信号,而噪音不变。2.4