催化2分光光度法测定粉煤灰中痕量镍( Ⅱ)
罗道成3 　易平贵　刘俊峰　李佳秋
(湘潭工学院化学工程系,湘潭411201)
摘　要　在pH 5. 0 的醋酸2醋酸钠缓冲体系中,痕量镍( Ⅱ) 对过氧化氢氧化水杨醛肟(SAO) 的显色反应具有
催化作用,显色程度与Ni ( Ⅱ) 量在一定范围内呈线性关系。借此建立了一种测定痕量Ni ( Ⅱ) 的催化光度法。
结果表明:有色溶液的最大吸收波长为410 nm;方法检出限为1. 6 ×10 - 8 g/ L ;线性范围为0. 0～0. 025 mg/ L。
本法结合22羟基242仲辛氧基二苯甲酮肟萃取分离,已用于粉煤灰中痕量镍的测定,获得满意结果。
关键词　镍,水杨醛肟,催化光度法,粉煤灰
　2001209210 收稿;2002203225 接受
1 　引　　言
粉煤灰作为电厂排放的废物在农业和水处理方法有广泛的应用。但当用电厂粉煤灰研制水处理药
剂1 ～3 时,应特别注意灰渣浸出液内微量元素的含量,如果微量元素浓度太高,则容易造成二次污染,因
此必须加以准确测定。目前镍( Ⅱ) 的光度法测定中,催化光度法测定已有报道4 ,5 ,但有的灵敏度不
高,有的干扰较严重,故实用性不大。本文研究了在pH 5. 0 的HAc2NaAc 缓冲溶液中,利用痕量Ni ( Ⅱ)
催化H2O2 氧化水杨醛肟(SAO) 的显色来测定镍的高灵敏催化光度法,本法与现有光度法比较,具有灵
敏度高、选择性好、操作简便的优点。用本法测定粉煤灰样品中痕量镍,得到了满意的结果。
2 　实验部分
2. 1 　主要仪器与试剂
722 型分光光度计(上海第三分析仪器厂) ; PHS23 型酸度计(上海第二分析仪器厂) ;CS2501SP 型数
显超级恒温器(重庆四达实验仪器厂) 。
Ni ( Ⅱ) 标准溶液:准确称取0. 2208 g 优级纯氯化镍,用水溶解并定容于100 mL 容量瓶,摇匀,即得
110000 g/ L Ni ( Ⅱ) 标准溶液,用时再稀释成0. 5 mg/ L 工作溶液;HAc2NaAc 缓冲溶液:准确称取50 g 优级
纯NaAc·3H2O ,用水溶解,加入34 mL 6 mol/ L HAc ,配成500 mL ,在酸度计上调pH = 5. 0 ;SAO 溶液:0. 035
mol/L 的乙醇(300 g/ L) 溶液;H2O2 溶液:0. 05 mol/ L ;22羟基242仲辛氧基二苯甲酮肟磺化煤油溶液:20 %
( W/ W) 。所用试剂均为分析纯,水为二次蒸馏水。
分析试样分别为湘电粉煤灰(XTFA) 、株电粉煤灰(ZTFA) 和华能粉煤灰(FLFA) 。
2. 2 　实验方法
取两支25 mL 比色管,分别加入2. 5 mL pH 5. 0 的HAc2NaAc 缓冲溶液,5. 0 mL 0. 035 mol/ L SAO 溶
液,3. 0 mL 0. 05 mol/ L H2O2 溶液,其中一支加入0. 5μg Ni ( Ⅱ) 标准溶液,另一支不加Ni ( Ⅱ) 标准溶液,
用水稀释至25 mL ,摇匀。然后同时放入50 ℃恒温水浴中加热10 min ,迅速取出用流水冷却5 min ,室温
下,在722 型分光光度计上于410 nm 处,用1 cm 比色皿,以水作参比,分别测定试剂空白的吸光度A1 和
催化体系的吸光度A2 ,并计算ΔA = A2 - A1 。
3 　结果与讨论
3. 1 　吸收曲线
在不同波长下,分别测得催化与非催化体系溶液的吸收光谱曲线,见图1。由图1 可知,HAc2NaAc
与SAO 形成的溶液是无色的,催化体系溶液和非催化体系溶液的最大吸收波长均在410 nm 处。并且
第30 卷
2002 年8 月
　　　　　　　　　　　　
分析化学(FENXI HUAXUE) 　研究简报
Chinese Journal of Analytical Chemistry
　　　　　　　　　　　　
第8 期
987～989
　图1 　吸收曲线
　Fig. 1 　Apsorption curves
　1. HAc2NaAc + 氧化水杨醛肟( salicylaldoxime , SAO) ; 2. HAc2
NaAc + SAO + H2O2 ;3. HAc2NaAc + SAO + H2O2 + 0. 5μg Ni ( Ⅱ) 。
Ni ( Ⅱ) 能催化H2O2 对SAO 氧化显色反应, 随着Ni
( Ⅱ) 量的增加,显色作用加剧。故本文选择410 nm
作为测量波长。
3. 2 　酸度的影响
催化反应的pH 值为4. 5～5. 5 时,ΔA 最大且稳
定,即HAc2NaAc (pH 5. 0) 缓冲溶液的适宜用量为210
～3. 0 mL 。故本文选择2. 5 mL pH 5. 0 的HAc2NaAc
缓冲溶液来控制催化反应体系的酸度。
3. 3 　试剂用量的影响
0. 035 mol/ L SAO 溶液的用量为4. 5～5. 5 mL ,
0105 mol/ L H2O2 溶液的用量为2. 5～3. 5 mL 时,ΔA
最大且稳定。本文选择0. 035 mol/ L SAO 溶液5. 0
mL ,0. 05 mol/ L H2O2 溶液3. 0 mL 。
3. 4 　反应温度及反应时间的影响
催化反应温度在40～50 ℃范围内加热8～12 min
时,ΔA 最大且稳定。为了提高灵敏度和方便操作,故本文选择在50 ℃水浴中加热10 min ,迅速取出用
流水冷却5 min。
3. 5 　溶液的稳定性
催化显色反应完成的溶液于室温下保持8 h ,吸光度基本稳定不变。
3. 6 　工作曲线及灵敏度
Ni ( Ⅱ) 的质量浓度在0. 0～0. 025 mg/ L 范围内符合比尔定律,工作曲线的回归方程为ΔA = 0. 0130
+ 14. 809 CNi ( Ⅱ) (mg/ L) ;相关系数r = 0. 9992。进行11 次空白实验,按3σ/ s 计算方法的检出限为1. 6 ×
10 - 8 g/ L 。
3. 7 　共存离子的影响
按照实验方法,相对误差≤±5 % ,对粉煤灰中常见的元素及外来物质进行了干扰实验,对于25 mL
中0. 2μg 镍( Ⅱ) 时,共存离子最高允许量(mg) :Na + 、K+ 、Cl - 、NO-
3 、PO3 -
4 、SO2 -
4 (2. 5) ,Ca2 + 、Mg2 + 、F- 、
NO-
2 、IO-
3 (1. 2) ,Sr2 + 、Ba2 + 、Al3 + 、Pb2 + (0. 6) , Zn2 + 、Ag + , Ga3 + (0. 3) ,Ce E 、Ge E 、Sb3 + (0. 15) ; Fe3 + 、
Bi3 + 、Mn2 + 、Cr3 + 、Cr G (0. 10) 。但Cd2 + 、Cu2 + 、Co2 + 的允许量低,对测定有严重干扰。可用20 %( W/ W)
N530 磺化煤油溶液萃取分离除去其干扰。Ni ( Ⅱ) 的回收率可达到99 %以上。
4 　样品分析
准确称取0. 5～1. 0 g 粒度为0. 074 mm的粉煤灰样,置于铂坩埚中,放入650 ℃马福炉中灰化2 h ,取
出冷却。用水润湿后,加入H2SO4
2HF 将硅挥发,冒尽SO3 后,加入10 mL 6. 0 mol/ L HCl ,5 mL 4. 0 mol/ L
HNO3 ,在电热板上低温煮沸除去氮的氧化物,蒸发至干。冷却后用水溶解残渣,冷却,定容至100 mL 。
分取20 mL 置于60 mL 分液漏斗中,用20 mL 20 % N530 磺化煤油溶液萃取3 次,萃取时间10 min ,富集
试液中微量Ni ( Ⅱ) ,分离除去其它共存离子。用10 mL 2. 0 mol/ L HCl 溶液反萃取3 次,反萃取时间8
min ,将反萃取液合并到烧杯中,经测定Ni ( Ⅱ) 的回收率为99. 2 %。然后在烧杯中加入5 mL 4. 0 mol/ L
HNO3 加热除去残存的有机物,将烧杯中试液移至100 mL 容量瓶中,用0. 5 mol/ L NaOH 溶液中和至pH
值为4～5 ,定容。以下按实验方法进行测定,结果见表1。同时按上述分析手续做了6 次标准加入回收
实验,回收率为98. 5 %～105. 0 %之间。
　98　8 分析化学第30卷
表1 　样品中镍的分析结果
Table 1 　Determination results of nickel in samples
样　品
Samples
推荐值( %)
Recommended
测定值( %)
Found
平均值( %)
Average
RSD
( %)
XTFA 0. 0036 0. 0032 　0. 0035 　0. 0032
0. 0031 　0. 0034 　0. 0033 0. 0033 3. 5
ZTFA 0. 0068 0. 0065 　0. 0068 　0. 0066
0. 0063 　0. 0070 　0. 0071 0. 0067 3. 7
FLFA 0. 0046 0. 0040 　0. 0039 　0. 0043
0. 0043 　0. 0042 　0. 0043 0. 0042 3. 2
References
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3 　Xia Changbin(夏畅斌) ,Huang Niandong(黄念东) ,He Xiangzhu(何湘柱) . Journal of Xiangtan Mining Institute (湘潭矿业学院
学报) ,1999 ,14(3) :47
4 　Chen Guoshu(陈国树) ,Nie Xiaodi (聂小弟) ,Yan Xiyuan(晏细元) . Chinese J . Anal . Chem. (分析化学) ,1989 ,17(6) :548
5 　Chen Guoshu(陈国树) . Catalytic Kinetic Analytical Method and Application (催化动力学分析法及其应用) . Nanchang(南昌) :
Jiangxi Universities Press(江西高校出版社) ,1991 : 336
Determination of Trace Nickel ( Ⅱ) in
Fly Ash by Catalytic Spectrophotometry
Luo Daocheng
3
, Yi Pinggui , Liu Junfeng , Li Jiaqiu
( Department of Chemical Engineering , Xiangtan Polytechnic University , Xiangtan 411201)
Abstract 　In a buffer solution of HAc2NaAc (pH 5. 0) , the trace Ni ( Ⅱ) catalyzes the oxidation reaction of
salicylaldoxime (SAO) by H2O2 . Based on this , a spectrophotometric method for the determination of trace Ni ( Ⅱ)
has been developed. The results show that the maximum absorption wavelength of the colored solution is at 410 nm ,
the detection limit of the method is 1. 6 ×10 - 8 g/ L and the linear range of Ni ( Ⅱ) is 0. 0～0. 025 mg/ L.
Combined with the extraction separation with solvent of N5302coal oil sulfonated , the method has been applied to the
determination of trace Ni in fly ash with satisfactory results.
Keywords 　Nickel , salicylaldoxime , catalytic spectrophotometry , fly ash
(Received 10 September 2001 ; accepted 25 March 2002)

催化_分光光度法测定粉煤灰中痕量镍Ⅱ.PDF