2_4_二羟基苯乙酮苯甲酰腙及二甲酚橙与锆_IV_显色反应的研究与应用

第24卷第1期(总第93期)2005年3月湿法冶金Hydrometallurgy of China Vol.24No.1(Sum.93)Mar.20052,42二羟基苯乙酮苯甲酰腙及二甲酚橙与锆(IV )显色反应的研究与应用董彦杰,盖　轲(陇东学院化学系,甘肃庆阳745000)摘要:研究了在盐酸存在条件下,锆(IV )与显色剂2,42二羟基苯乙酮苯甲酰腙(D HAPB H )及二甲酚橙(XO )形成混合物的显色反应。

在浓度为4.0mol/L 的HCl 介质中,锆与二甲酚橙、2,42二羟基苯乙酮苯甲酰腙形成紫红色配合物,其λ=543nm ,表观摩尔吸光系数ε=9.2×104L ・mol -1・cm -1。

考察了20余种离子的干扰情况,并在干扰离子存在下测定了3组混合溶液,结果均较满意。

关键词:2,42二羟基苯乙酮苯甲酰腙;二甲酚橙;锆;分光光度法;测定中图法分类号:O657.3文献标识码:A 文章编号:1009-2617(2005)01-0044-04收稿日期:2004-06-01作者简介:董彦杰(1962-),男,陕西延长人,硕士,教授,主要从事分析化学教学与稀贵金属萃取机理的研究工作。

　近年来,利用显色剂与高价金属离子的配合作用对混合物中的金属离子进行测定,因其灵敏度高,使得这类试剂的研究与应用得到了人们的广泛重视[1-11]。

本试验考察了显色剂2,42二羟基苯乙酮苯甲酰腙和二甲酚橙在盐酸体系中与锆(IV )形成三元配合物的条件,发现在浓度为4.0mol/L 的HCl 介质中,锆(IV )与二甲酚橙和2,42二羟基苯乙酮苯甲酰腙形成1∶1∶1的紫红色配合物,其摩尔吸光系数为9.2×104L ・mol -1・cm -1,在干扰离子范围内,对3组混合物样品进行测定,结果令人满意。

1试验部分1.1仪器与试剂试验所用仪器为PECORD50型紫外可见分光光度计(德国)和BP221S 型电光天平。

Zr (IV )标准溶液:准确称取0.0322g ZrOCl 2・8H 2O ,溶于1.0mL 盐酸(6.0mol/L )后,转入100mL 容量瓶中,用一次水定容,配制成锆浓度为1.0×10-3mol/L 的贮备液,工作溶液的浓度1.0×10-4mol/L 。

二甲酚橙溶液:准确称取0.7386g 二甲酚橙于小烧杯中,用一次水溶解后转入100mL 容量瓶中定容,配制成1.0×10-2mol/L 的溶液,备用。

2.42二羟基苯乙酮苯甲酰腙溶液:准确称取0.2700g 2,42二羟基苯乙酮苯甲酰腙于小烧杯中,用无水乙醇溶解,转入100mL 容量瓶中并用一次水定容,配制成1.0×10-2mol/L 的溶液,备用。

1.2试验方法于25.0mL 比色试管中依次加入一定量的锆标准溶液、二甲酚橙溶液、2,42二羟基苯乙酮苯甲酰腙溶液、4.0mol/L 的HCl 溶液,用水稀释至刻度,摇匀;在沸水浴中加热10min ,取出冷却至室温;在λ=543nm 处,用相应的试剂溶液作参比,用SPECORD50型紫外可见分光光度计进行条件测定。

2结果与讨论2.1空白试剂及配合物的吸光光谱试验结果表明,在HCl (浓度为4.0mol/L )用量为1.70mL 的体系中,锆与二甲酚橙及2,42二羟基苯乙酮苯甲酰腙形成紫红色配合物,其最大吸收波长为λ=543nm ,空白试剂最大吸收波长为λ=435nm (见图1),对比度Δλ=108nm 。

第24卷第1期 董彦杰,等:2,42二羟基苯乙酮苯甲酰腙及二甲酚橙与锆(IV )显色反应的研究与应用　　图1空白试剂及配合物的吸收光谱曲线1———空白试剂;2———配合物2.2盐酸用量的选择体系中,ZrOCl ,D HA PB H 和XO 溶液加入量分别为0.20mL ,0.25mL ,0.30mL ,改变盐酸溶液的加入量,考察盐酸溶液加入量对配合物形成的影响,结果见图2。

可以看出,当浓度为4.0mol/L 的HCl 溶液用量在1.50～1.90mL 内时,配合物的吸光度最大且恒定,故最终确定盐酸用量为1.70mL。

图2盐酸用量的影响c (XO )=1.0×10-3mol/L ,V (XO )=0.30mL ;c (ZrOCl )=1.0×10-3mol/L ,V (ZrOCl )=0.20mL ;c (D HAPB H )=1.0×10-3mol/L ,V (D HAPB H )=0.25mL2.3二甲酚橙与2,42二羟基苯乙酮苯甲酰腙用量的选择在选定的酸度条件下,确定2,42二羟基苯乙酮苯甲酰腙(D HA PB H )的最佳用量。

试验结果(见图3)表明,当2,42二羟基苯乙酮苯甲酰腙用量在0.17～0.40mL 范围时,配合物吸光度趋于稳定,确定其最佳用量为0.25mL 。

在此基础上确定二甲酚橙(XO )的最佳用量,结果见图4。

可以看出,在0.20～0.35mL 范围内,配合物吸光度稳定。

试验最终确定其最佳用量为0.30mL。

图3D HA PB H 用量对反应的影响c (XO )=1.0×10-3mol/L ,V (XO )=0.30mL ;c (ZrOCl )=1.0×10-3mol/L ,V (ZrOCl )=0.20mL ;c (HCl )=4.0mol/L ,V (HCl )=1.70mL ;c (D HAPB H )=1.0×10-3mol/L图4XO 用量对反应的影响c (ZrOCl )=1.0×10-3mol/L ,V (ZrOCl )=0.20mL ;c (HCl )=4.0mol/L ,V (HCl )=1.70mL ;c (D HAPB H )=1.0×10-3mol/L ,V (D HAPB H )=0.25mL ;c (XO )=1.0×10-3mol/L2.4最佳显色时间及显色温度试验结果表明,在室温下,体系的显色较慢,而在沸水浴中加热10min ,则显色快速。

冷却至室温后,其吸光度稳定。

试验过程中,选取在沸水浴中加热10min ,再冷却至室温后测定。

2.5配合物组成的确定应用摩尔比法测定的锆(IV )与二甲酚橙(图5)、2,42二羟基苯乙酮苯甲酰腙(图6)的配合物・54・ 湿法冶金 2005年3月组成为1∶1∶1。

2.6锆的工作曲线在确定的最佳条件下对锆(IV )进行测定,结果如图7所示。

最低检出限为1.0×10-6mol ・L -1,线性方程为:A =4.938×104C +0.0020。

通过计算,得其表观摩尔吸光系数ε=9.2×104L・mol -1・cm -1,相关系数r =0.9995。

图7Zr 的工作曲线c (XO )=1.0×10-3mol/L ,V (XO )=0.30mL ;c (HCl )=4.0mol/L ,V (HCl )=1.70mL ;c (D HA PB H )=1.010-3mol/L ,V (D HA PB H )=0.25mL2.7共存离子干扰情况对锆的量为1.0×10-7mol 的25.00mL 溶液,试验了共存离子的干扰情况。

在相对误差≤5%条件下,下列质量(mg )的离子的存在不干扰测定:K +(115.7),Zn 2+(76.5),Na +(57.7),SCN -(52.0),Ac -(40.0),I -(38.3),Sr 2+(27.5),Cu 2+(23.8),Ba 2+(21.7),Br -(13.2),Fe 3+(11.4),HPO 2-4(8.4),Hg 2+(7.4),SO 2-4(6.8),Cl -(5.4),Ca 2+(5.0),NO -3(4.3),Co 2+(3.0),Fe 2+(2.6)。

3混合样品分析按试验方法对3种混合溶液进行测定,结果见表2。

表23种混合溶液的测定结果样品编号混合溶液测量结果/(μmol ・L -1)平均值/(μmol ・L -1)RSD/%1NaCl (4.5mL );Ca (NO 3)2(1.2mL )KCl (2.0mL );ZrOCl 2(0.20mL )7.92;7.92;7.967.92;7.967.940.812NaCl (4.5mL );Na 2CO 3(0.2mL )KCl (2.0mL );ZrOCl 2(0.20mL )7.98;7.92;7.927.98;7.987.960.563NaCl (4.5mL );KCl (2.0mL )NaAc (0.15mL );ZrOCl 2(0.20mL )7.98;7.96;7.947.96;7.967.960.70 ZrOCl 2浓度为1.0×10-3mol ・L -1,其余物质浓度均为0.10mol ・L -1。

・64・第24卷第1期 董彦杰,等:2,42二羟基苯乙酮苯甲酰腙及二甲酚橙与锆(IV )显色反应的研究与应用 参考文献:[1]李瑞萍,黄应平.2,3,72三羟基292(3,42亚甲二氧苯甲基)262荧光酮与锆(IV )显色反应的研究及应用[J ].河南师范大学学报(自科版),2000,28(3):70-73.[2]刘锦昌,周奇展.3,52diBr 2PADAP 作锆(IV )显色剂的分光光度法研究与应用[J ].分析试验室,1992,11(6):24-26.[3]李瑞萍,黄应平,陈金龙,颜克美,陈百玲.2,3,72三羟基292(3,42亚甲二氧苯甲基)262荧光酮与锆显色反应的研究及应用[J ].河南师范大学学报(自然科学版),2000,28(3):70-73.[4]刘锦昌,周奇展.锆(IV )23,52diBr 2PADAP 2安替比林三元配合物的分光光度研究与应用[J ].冶金分析,1992,12(3):1-3.[5]　张甲山,鲁军.锆(IV )2桑色素2曲拉通显色反应的研究与应用[J ].光谱实验室,1999,16(5):537-539.[6]　夏心泉.新显色剂对碘偶氮氯膦2Zr (IV )反应的吸光光度法研究[J ].理化检验(化学分册),1997,33(8):361-362.[7]　付佩玉,王正祥.5’2硝基水杨基荧光酮与锆显色反应及其应用[J ].岩矿测试,1997,16(3):238-240.[8]　董壮龙.新试剂二溴甲基偶氮羧胂与锆显色反应的研究及其应用[J ].分析试验室,1995,14(3):33-35.[9]　夏心泉,马厚蓉.锆与二溴硝基偶氮氯膦的显色反应及应用研究[J ].沈阳化工学院学报,1995,9(2):155-159.[10]　付佩玉,曹伟,王正祥,等.锆2二溴羟基苯基荧光酮2溴化十六烷基三甲铵显色反应体系研究及应用[J ].理化检验(化学分册),1995,31(3):143-144.[11]　卢燕,李秀玲,曲连家,等.对碘偶氮氯磷分光光度法测定硅酸盐试样中微量的锆[J ].化学世界,1995,36(4):205-207.Study and Application on Colour R eaction of Zirconium(IV )withX ylene Orange and 2,42dihydroxyacetophenone BenzoylhydrazoneDON G Yan 2jie ,GA I Ke(Dep artment of Chemist ry ,L ongDon g U ni versit y ,Qi ng y ang Cit y ,745000)Abstract :The colour reactio n of zirco nium (IV )wit h xylene orange and 2,42dihydroxy 2acetop henone benzoylhydrazone in t he media of HCl has been st udied.Zirconium (IV )react s wit h xylene orange and 2,42dihydroxyacetop henone benzoylhydrazone to form a complex wit h maximum absorption at 552nm when HCl concent ration is 4.0mol/L.The apparent molar absorptivity is 9.2×104L ・mol -1・cm -1.More 20coexistence ions are not dist urbance to determined.This met hod has been applied to determinate zirconium (IV )in mixt ure containing coexistence ions ,t he result is satisfactory.K ey w ords :zirconium ;spectroptometry ;xylene orange ;2,42dihydroxy 2acetophenone benzoylhydrazone用Cyanex 272和Cyanex 302从含镁的硫酸盐溶液中分离钴和镍P. E.Tsakiridis 和S.Agatzini 2Leonardou 研究了用膦类萃取剂Cyanex272和Cyanex302从硫酸镍溶液中同时萃取分离Co (Ⅱ)和Mg (Ⅱ)。