董 娜，張愛菊，白 瑩，張小林

(甘肅醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)系,平?jīng)?744000)

鄰苯二胺(OPD)是一種靈敏性較高的顯色劑[9-11],廣泛用于氧化性物質(zhì)含量的顯色法測定中,但關(guān)于OPD 顯色光度法測定PAA 含量的研究尚未見報道。

因此,本工作通過優(yōu)化條件,采用該方法測定了PAA 消毒液中的PAA 含量,以期為PAA 消毒液中PAA 含量的準(zhǔn)確測定提供參考。

1 試驗部分

1.1 儀器與試劑

UV 1102型紫外-可見分光光度計。

PAA 標(biāo)準(zhǔn)溶液:1 mmol·L－1,移取PAA 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%的PAA 消毒液2 mL,加水120 mL,滴加0.01 mol·L－1高錳酸鉀溶液至淺粉色,碘量法標(biāo)定[8],根據(jù)標(biāo)定結(jié)果用水將其稀釋成1 mmol·L－1的PAA 標(biāo)準(zhǔn)溶液,低溫保存。

OPD 溶液:10 g·L－1。

Fe2＋溶液:0.01 mol·L－1。

乙酸-乙酸鈉緩沖液:0.1 mol·L－1,pH 為1.5。

然而，作為平民階層中沒有土地財產(chǎn)的底層群體，無產(chǎn)者雖貧窮但并不是奴隸。在古羅馬早期，“平民”(plebs)來源于戰(zhàn)爭中的被征服者和投誠者，沒有宗教、家庭、產(chǎn)業(yè)、土地的占有權(quán)與繼承權(quán)，不受法律保護(hù)，也不被列入羅馬“人民”(populus)的范圍。[注]庫朗熱：《古代城邦：古希臘羅馬的祭祀、權(quán)利與政制研究》，譚立鑄譯，上海：華東師范大學(xué)出版社，2006年，第223-227頁。

高錳酸鉀、鹽酸、乙酸、乙酸鈉、OPD、硫酸亞鐵分別為分析純;PAA 消毒液為市售消毒液;試驗用水為蒸餾水。

1.2 試驗方法

吸取消毒液樣品0.25 mL,加水10 mL,邊攪拌邊滴加0.01 mol·L－1高錳酸鉀溶液至溶液呈穩(wěn)定的淺粉色,用水定容至500.0 mL,該溶液即為待測液。取待測液5.00 mL 和OPD 溶液5.00 mL混合,加入乙酸-乙酸鈉緩沖液5.00 mL,Fe2＋溶液1.50 mL,用水定容至50.00 mL,室溫反應(yīng)3 min后轉(zhuǎn)至1 cm 的比色皿中,試劑空白作參比,于檢測波長448 nm 處測量吸光度A。

2 結(jié)果與討論

2.1 檢測波長的選擇

按照試驗方法測定了 OPD、OPD-PAA(0.12 mmol·L－1)、OPD-Fe2＋-PAA(0.12 mmol·L－1)、OPD-Fe2＋-PAA (0.24 mmol·L－1)等4 種體系的吸光度,其吸收光譜見圖1。

圖1 4種體系的吸收曲線Fig.1 Absorption curves of the 4 systems

由圖1可知:OPD 體系在波長350～600 nm 內(nèi)無吸收峰(曲線1);當(dāng)向OPD 體系中加入PAA 后,顯色反應(yīng)速率極其緩慢,溶液逐步變?yōu)榈S色,在448 nm 處有一弱小的吸收峰(曲線2);當(dāng)PAA 和Fe2＋同步加入到OPD 體系時,顯色反應(yīng)瞬間發(fā)生,生成的橙紅色產(chǎn)物在448 nm 處有最大吸收(曲線3),此體系的摩爾吸光系數(shù)(ε)為5.8×103L·mol－1·cm－1,且吸光度隨PAA 濃度增大而增大(曲線4)。因此,試驗選擇檢測波長為448 nm。

2.2 顯色反應(yīng)條件優(yōu)化

2.2.1 催化劑的選擇

Fe2＋和Fe3＋對PAA-OPD 顯色反應(yīng)均有催化作用,但催化機(jī)理存在差異,因此,試驗考察了分別以Fe2＋和Fe3＋作催化劑時對反應(yīng)體系吸光度的影響,所得吸收光譜見圖2。

由圖2可知:Fe2＋催化體系的吸光度整體偏低,當(dāng)PAA 標(biāo)準(zhǔn)溶液的添加量為0時,反應(yīng)體系的吸光度也為0;Fe3＋催化體系的吸光度整體偏高,當(dāng)PAA 的添加量為0 時,吸光度為1.36,這是由于Fe3＋既是催化劑,又是氧化劑,在促進(jìn)PAA 氧化反應(yīng)的同時,自身也參與了OPD 的氧化反應(yīng)。相對而言,Fe2＋不參與反應(yīng),副反應(yīng)少,顯色穩(wěn)定性更高,因此,試驗選擇Fe2＋作催化劑。

圖2 Fe2＋和Fe3＋催化作用的比較Fig.2 Comparison of catalysis of Fe2＋and Fe3＋

為了進(jìn)一步證明Fe2＋對PAA 和OPD 的顯色反應(yīng)的催化作用,設(shè)計了相關(guān)試驗,用于計算Fe2＋加入前后表觀活化能Ea的變化。具體方法為:按照試驗方法測定反應(yīng)體系在顯色反應(yīng)溫度分別為5,10,15,20,25 ℃,顯色反應(yīng)時間均為1,2 min時的吸光度,建立lg線性回歸方程,并據(jù)此計算Fe2＋加入前后的表觀化學(xué)能Ea1和Ea2。結(jié)果顯示:Ea1和Ea2分別為80.21,53.98 kJ·mol－1,Ea2小于Ea1,Fe2＋可有效降低OPD 與PAA 顯色反應(yīng)的表觀活化能,說明Fe2＋對反應(yīng)體系有較強(qiáng)的催化作用。

2.2.2 反應(yīng)介質(zhì)酸度的選擇

當(dāng)PAA 標(biāo)準(zhǔn)溶液的添加量為5 mL時,試驗考察了不同酸度的乙酸-乙酸鈉緩沖液對反應(yīng)體系吸光度的影響。結(jié)果表明:當(dāng)反應(yīng)介質(zhì)的pH 大于4.8時,Fe2＋水解,溶液中出現(xiàn)褐色沉淀;當(dāng)pH 為2.8～4.7時,溶液呈黃色,反應(yīng)速率較低;當(dāng)pH 小于2.8時,溶液瞬間變?yōu)槌燃t色。綜合考慮,試驗選擇乙酸-乙酸鈉緩沖液的pH 為1.5。

2.2.3 Fe2＋溶液用量的選擇

試驗考察了Fe2＋溶液用量對反應(yīng)體系吸光度的影響。結(jié)果表明:當(dāng)Fe2＋溶液用量小于1.50 mL,體系吸光度隨Fe2＋溶液用量的增加而增大;當(dāng)Fe2＋溶液用量大于5.00 mL 時,反應(yīng)溶液的顏色變淺,吸光度隨Fe2＋溶液用量的增大而急劇下降,這是由于過量Fe2＋溶液會促使PAA 分解;在Fe2＋溶液用量為1.50～5.00 mL 時,吸光度達(dá)到最大并保持恒定。綜合考慮,試驗選擇Fe2＋溶液用量為1.50 mL。

2.2.4 OPD 溶液用量的選擇

試驗考察了OPD 溶液用量在0～7.00 mL 內(nèi)時對反應(yīng)體系吸光度的影響。結(jié)果表明:反應(yīng)體系的吸光度隨OPD 溶液用量的增大而逐漸增大;當(dāng)OPD 溶液的用量大于等于3.50 mL時,吸光度達(dá)到最大并保持恒定。為了確保PAA 和OPD 顯色反應(yīng)完全和PAA 的測定范圍的拓寬,試驗選擇OPD溶液的用量為5.00 mL。

2.2.5 顯色反應(yīng)時間的選擇

試驗考察了顯色反應(yīng)時間分別為0～10 min時對添加有1 mmol·L－1PAA 標(biāo)準(zhǔn)溶液5.00 mL的反應(yīng)體系吸光度的影響。結(jié)果表明:顯色反應(yīng)速率極快,吸光度在2 min內(nèi)即可達(dá)到最大;4 min后有遞減趨勢,推測可能與OPD 氧化產(chǎn)物降解有關(guān)。因此,試驗選擇顯色反應(yīng)時間為3 min。

2.2.6 顯色反應(yīng)溫度對顯色反應(yīng)的影響

試驗考察了顯色反應(yīng)溫度在25～70 ℃范圍內(nèi)時對反應(yīng)體系吸光度的影響。結(jié)果表明:在顯色反應(yīng)溫度低于45℃時,反應(yīng)體系吸光度隨著顯色反應(yīng)溫度的升高而緩慢增加,兩者之間基本呈線性關(guān)系;當(dāng)反應(yīng)溫度超過50 ℃時,兩者之間的線性變差,吸光度變小,這是由于較高的溫度加速了氧的溶解反應(yīng)和Fe2＋的水解反應(yīng)。與此同時,部分PAA 受熱分解,最終導(dǎo)致OPD 顯色反應(yīng)不完全。為了降低副反應(yīng)影響程度,提高顯色體系的穩(wěn)定性,試驗選擇顯色反應(yīng)溫度為室溫25 ℃。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

移取1 mmol·L－1的PAA 標(biāo)準(zhǔn)溶液0,0.50,1.00,1.50,2.00,3.00,4.00,5.00,7.50,10.00,12.00 mL,按照試驗方法完成顯色反應(yīng)并測定其吸光度。以PAA 濃度為橫坐標(biāo),其對應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明:PAA 濃度在0.24 mmol·L－1以內(nèi)與其對應(yīng)的吸光度呈線性關(guān)系,線性回歸方程為y＝5.872x＋0.011 60,相關(guān)系數(shù)為0.999 0。

移取1 mmol·L－1PAA 標(biāo)準(zhǔn)溶液0.50 mL,按照試驗方法完成顯色反應(yīng)并測定其吸光度,平行測定11次,以3倍測定值的標(biāo)準(zhǔn)偏差(s)和標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率(k)的比值計算檢出限(3s/k),所得結(jié)果為5.0×10－3mmol·L－1。

2.4 樣品分析

以3種PAA 消毒液作為試驗對象[PAA 標(biāo)示值為15%～20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))],按照試驗方法測定其中PAA 含量,并以此為基質(zhì)進(jìn)行加標(biāo)回收試驗,每個樣品平行測定6次,計算測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)和回收率,結(jié)果見表1。

表1 樣品分析結(jié)果(n=6)Tab.1 Analytical results of samples(n=6)

由表1可 知:PAA 的RSD 小于2.2%,回收率為97.5%～105%,該方法的精密度和準(zhǔn)確度均符合分析的要求。將測定值換算為質(zhì)量分?jǐn)?shù),得到3種消毒液中PAA 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為19.40%,16.98%,18.94%,均在標(biāo)示值范圍內(nèi)。

本工作采用Fe2＋-OPD 顯色光度法測定PAA消毒液中PAA 的含量,該方法簡單快捷、精密度和準(zhǔn)確度高,可為相關(guān)部門對PAA 消毒液中PAA 含量的監(jiān)測提供技術(shù)支撐。