熒光猝滅法測定微量鐵

發布時間：2017-09-01

近年來，食品中重金屬的分析由化學方法(主要為比色法)向光譜分析法(主要為原子吸收分光光度法)發展。按照鐵對鄰菲咯啉的熒光有明顯的猝滅作用，把它作為顯色劑利用分光光度計測定微量鐵，具有操作簡便、測定快速、重現性好、靈敏度高、線性范圍寬、選擇性好等優點，在分析化學中有廣泛的應用。本實驗由于沒有使熒光物質的吸收光譜改變，所以屬于動態猝滅。

一、實驗部分

1.實驗儀器和試劑

(1)實驗儀器

WGY-10型熒光分光光度計(天津，港東)；PHS-3C型精密pH計(上海，雷磁)；AL204型電子天平(上海)。

(2)實驗試劑

①Fe(II)標準溶液:準確稱取(NH4)_{2Fe(SO_{4)?6H_{2O(含量:97%，天津，分析純)7.2396g，用80mL鹽酸(1+1)溶解后，定量轉移到1L的容量瓶中，用去離子水稀釋到刻度，配制1000mg/L的儲備液，用時逐級稀釋為2mg/L的工作液。}}}

②鄰菲咯啉溶液:準確稱取1.8203g鄰菲咯啉(含量:99.0%，天津，分析純)，用無水乙醇溶解，并定容到1L的容量瓶中，得到濃度為1.0×10^{-2mol/L的溶液，使用液為5×10^{-5mol/L溶液。}}

③緩沖溶液:用六次甲基四胺和鹽酸配置。

④所用的試劑為分析純，實驗用水為二次水。

2.實驗方法

于10mL比色管中依次加入一定量的Fe(II)標準溶液，0.5mL鄰菲咯啉溶液，2mL(CH_{2)_{6N_{4-HCl緩沖溶液，用水稀釋至刻度，搖勻。放置10min，以292nm波長激發，于362nm波長處測定熒光強度。}}}

二、實驗結果與討論

1.激發波長與發射波長的選擇

按實驗方法測定了在(CH_{2)_{6N_{4-HCI介質中，Phen，Phen-Fe(II)的激發光譜和發射光譜。結果表明，Phen的激發和發射波長分別為292nm與362nm，加入Fe(II)后，峰高明顯下降，而峰形和峰位都沒有發生變化。}}}

實驗條件:Fe(II)濃度:2mg/L；鄰菲咯啉濃度:5×10^{-5mol/L；pH=5.5；激發波長:292nm；發射波長:362nm。}

2.酸度的影響

緩沖溶液pH對體系熒光強度的影響如圖1所示，由圖1可見，緩沖液pH在4.6～7.1之間時，ΔF達到最大。故本實驗選用pH值為5.5的緩沖液進行研究。

<CTSM>圖1不同pH值對體系熒光強度的影響</CTSM>

實驗條件:Fe(II)濃度:2mg/L；鄰菲咯啉濃度:5×10^{-5mol/L；激發波長:292nm；發射波長:362nm。}

固定溶液的pH值，研究了緩沖溶液的濃度對體系熒光強度的影響，結果如圖2所示。由圖2可知，緩沖溶液的最佳加入量是2mL。

<CTSM>圖2緩沖液的用量對體系熒光強度的影響</CTSM>

實驗條件:Fe(II)濃度:2mg/L；鄰菲咯啉濃度:5×10^{-5mol/L；激發波長:292nm；發射波長:362nm。}

3.鄰菲咯啉用量的影響

實驗條件:Fe(II)濃度:2mg/L；pH=5.5；激發波長:292nm；發射波長:362nm。

Phen濃度對體系熒光強度的影響如圖3所示，當Phen濃度在5×10^{-5mol/L時，體系的ΔF達到最大。故本法選用5×10^{-5mol/L的Phen 0.5mL進行研究。}}

<CTSM>圖3Phen的濃度對體系熒光強度的影響</CTSM>

4.時間的影響

在實驗條件下，該體系在10min內反應完全，其熒光強度至少在3h內保持不變。

5.線性范圍

在實驗確定的最佳條件下，Fe(II)含量在(2.4～11.2)ng/mL范圍內，工作曲線呈線性關系，其回歸方程為ΔF=27.21845+0.84757×C，r=0.99975。結果如圖4所示。

<CTSM>圖4Fe^{2+的線性范圍</CTSM>}

實驗條件:鄰菲咯啉濃度:5×10^{-5mol/L；pH=5.5；激發波長:292nm；發射波長:362nm。}

三、結束語

Fe(II)與Phen反應生成紅色的絡合物，使鄰菲咯啉的熒光明顯猝滅。在最佳實驗條件下，測得Fe(II)含量在(2.4～11.2)ng/mL范圍內，工作曲線呈線性關系。

作者單位【山東省德州市計量檢定測試所】

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